Основные источники загрязнения атмосферы

К источникам загрязнения атмосферы относят естественные и искусственные (антропогенные). Природные катастрофы в виде извержения вулканов, лесных пожаров, пыльных бурь провоцируют образование плотного экрана вокруг Земли. Через него солнечным лучам сложнее достигнуть земной поверхности. Но природа способна справиться с последствиями. Поэтому изменения носят местный и временный характер.

Совсем другая ситуация при техногенном воздействии. Парниковые газы от транспорта, действующих промышленных предприятий необратимо влияют на состояние атмосферы. Они провоцируют повреждение озонового слоя, приводят к повышению температуры на планете, снижают качество жизни человека.

Естественные источники загрязнения

Среди всех источников загрязнения биосферы наибольшую опасность для атмосферы представляет извержение вулканов. При выбросе магмы на поверхность земли в воздух поднимается столб мелких частиц из недр земли, пар, пыль, химические соединения.

Сильные ветра по типу смерча, торнадо способны нанести выраженный ущерб окружающей среде. Пыль после бурь оседает медленно и часто оказывается в легких животных, человека.

Отдельно необходимо рассмотреть влияние представителей флоры и фауны, как источников выделения загрязняющих веществ. Живой организм в ходе жизни проходит несколько физиологических этапов – рождение, развитие и смерть. После завершения своего цикла животные остаются на поверхности земли, продукты разложения (аммиак) попадают в окружающую среду.

Безусловно, они влияют на природу неумышленно и непреднамеренно. Экология со своей стороны успешно справляется с естественными факторами загрязнения, как и за много веков до появления человека.

Загрязнение пыльными бурями

Сила пыльных бурь позволяет поднять с поверхности земли до 50 млн. тонн пыли. Дополнительно в воздухе оказываются крупные обломки горных пород, что характерно для торнадо. Опасность заключается в длительном сохранении пыльного облака.

Встречаются бури в степных, полупустынных районах. Пусковым механизмом для данного естественного процесса служит засуха и опустынивание земель. Если на засуху человек не влияет, то опустынивание – результат его деятельности. Вырубка лесов, активная распашка земель, выпас домашних животных приводят к потере плодородных качеств.

Вулканизм

Извержение вулкана носит катастрофический характер для окружающей среды. В атмосферу попадает тонны твердых частиц, пепла, образуются опасные газы (соединения серы, углерод). Помимо механического отмечается тепловое загрязнение, потому что вещества обладают высокой температурой. Нагретые пары, газы, раскаленная магма сжигают все на своем пути. Когда вулкан затухнет, баланс газов постепенно нормализуется.

Примеры последствий извержения вулканов:

1. Вулкан Кракатау (1883 год). Источник 150 млрд. тонн пепла. Взрывы при извержении были слышны на расстоянии 160 км. При этом пыль сохранялась в верхних слоях атмосферы несколько лет, она рассеялась на площадь 827 000 км2.
2. Вулкан Катмай (Аляска, 1912 год). В воздух выброшено 20 млрд. тонн пыли.
3. Вулкан Пинатубо (Филиппины, 1991 год). В атмосфере после извержения вулкана оказалось более 20 млн. тонн диоксида серы.

Лесные пожары

Волна лесных пожаров возникает в засушливые годы, когда трава становится сухой как порох. В России районами с высокой вероятностью возгорания лесных массивов считается Сибирь, Дальний Восток, Урал. Дым от пожаров с ветром распространяется на обширные территории (до 6 млн. км), ухудшая видимость.

Органолептические характеристики воздуха существенно снижаются за счет повышенной концентрации мелких органических частиц. Частота сердечно-сосудистых и бронхолегочных заболеваний в период лесных пожаров повышается.

Выветривание

Горы представлены минералами, которые под влиянием лабильности температуры изменяются – расширяются или сжимаются. В результате формируются трещины, где плотность пород ниже. Со временем они увеличиваются за счет воздействия ветра, дождей, льда.

Потоки воздуха извлекают мелкие минеральные фрагменты и разносят на обширные территории, вызывая зашлакованность атмосферы.

Искусственные источники загрязнения

Идеально чистый воздух без примесей пыли и газа в природе не встречается. Причина – постоянный обмен составляющими элементами между землей, водой, воздухом. Естественное засорение характеризуется локальностью и однообразием компонентов.

Антропогенное наоборот отличается разностью состава и способно распространяться на обширные территории. Последующие изменения отражаются на всей планете. Среди основных источников загрязнения атмосферы техногенного происхождения выделяют:

• автотранспорт;
• промышленные предприятия, работающие в сфере черной металлургии, производящие строительные материалы;
• сельское хозяйство;
• теплоэнергетика.

В зависимости от локализации удельная доля каждого источника выброса варьирует. При этом главная роль в загрязнении принадлежит транспорту.

Транспорт

Сегодня автомобиль стал одним из основных источников химического загрязнения атмосферы. По данным статистики в крупных городах от 30% до 70% всех выбросов приходится на долю автотранспорта. Показатели зависят от степени развитости населенного пункта, концентрации личного и общественного транспорта.

Если посмотреть на вклад в засорение атмосферы разными видами машин, то:

• 75% приходится на автомобили, работающие на бензине;
• 4% — дизельные модели;
• 2% — водный транспорт.

Выхлопные газы становятся источником следующих соединений:

• углекислый газ;
• пары воды;
• оксид углерода;
• оксид азота;
• углеводород;
• сажа.

Концентрация опасных веществ зависит от типа двигателя и режима работы машины:

1. Быстрый разгон с места и движение на пониженных скоростях сопровождается выбросом максимального количества опасных веществ.
2. Доля углеводородов и монооксида углерода возрастает при торможении, движении на холостом ходу (малая скорость без газа).

На основании экспериментальных данных было доказано, что выраженное задымление наблюдается при частых остановках и в автомобильных пробках. Поэтому в пробках, над которыми нависает фотохимический туман, страдают не только водители, но и окружающая среда.

Промышленные предприятия

Развитость государства определяется уровнем промышленности. Помимо получения сырья, продуктов потребления, предприятия (являясь стационарными источниками) выбрасывают в атмосферу токсические вещества:

1. Металлургия.
   Для строительства мостов, небоскребов требуется металлы. Их выплавка сопровождается образованием побочных химических соединений, летучих частиц тяжелых металлов. Они попадают в окружающую среду, отравляя ее.
2. Химическая промышленность.
   Объемы выработки на химических предприятиях уступает черной и цветной металлургии, но высокая токсичность выбрасываемых соединений ее перекрывает. Угроза систематического загрязнения атмосферы представляется для человека, представителей флоры и фауны, всей планеты в целом.
3. Производство материалов для строительства.
   Опасность данного направления – пыль, содержащая токсичные компоненты. Она легко перемещается с помощью ветра, проникает в бронхолегочную систему живых существ.

Теплоэнергетика

Чтобы оценить степень воздействия теплоэнергетики на экологию, рассмотрим пример. Тепловая электростанция (ТЭС) ежедневно использует 20 тыс. тонн угля. В атмосферу каждый день попадает:

• 680 тонн оксида серы;
• 200 тонн оксида азота;
• 120-140 тонн золы, пыли, сажи.

Если установка работает на жидком топливе, то концентрация золы уменьшается, но оксиды азота и серы сохраняются на прежнем уровне. В этом преимущество газового варианта топлива, который существенно меньше зашлаковывает атмосферу.

В отношении атомных электростанции – другая опасность. Они – источники заражения радиоактивными формами йода, инертных газов, аэрозолей. При аварии АЭС экологическая катастрофа неминуема.

Сельское хозяйство

Для достижения высоких сельскохозяйственных показателей, сохранения урожая, фермеры обрабатывают поля пестицидами. При наличии возможности – с помощью авиации. Распыленные химические удобрения с потоков воздуха разносятся на удаленные территории, длительно присутствуют в атмосфере.

Чтобы сохранить планету для будущих поколений, человечество сейчас должно позаботиться о способах уменьшения загрязнения атмосферы. Переход на экологичные виды топлива, использование электромобилей, внедрение очистных установок на промышленные предприятия – все это позволит сберечь окружающую среду.