Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия
Ветер выдувает органические породы из скал, в атмосфере сгорают метеориты, испаряется поверхность океанов – но это все естественное загрязнение. Опасность для экологии представляет антропогенная форма загрязнения атмосферы, возникающая при испытании ядерного оружия, нефте- и газопереработках, ежедневном движении автотранспорта.
В результате в воздух выбрасываются многокомпонентные примеси, состоящие из десятка тысяч веществ. Некоторые даже не поддаются идентификации.
[vote2x id=»4981″ align=»center»]
Состав антропогенных загрязнений
Природная среда интенсивно загрязняется на фоне развития химической промышленности. В атмосферу попадают химические элементы, которые ранее не существовали в природе.
Среди всех искусственных загрязнителей наибольший объем составляют окиси углерода. Они выбрасываются в результате деятельности тепловых электростанций, движения транспорта. Другие элементы, попадаемые в атмосферу – азот, сера, хлор:
- [info-box type=»bold»]Углерод.[/info-box]
Если сравнить с естественными источниками, то на долю антропогенных приходится не более 2%. Но эти дополнительные концентрации углерода оказываются избыточными, а растения планеты не в состоянии их связать. - [info-box type=»bold»]Азот.[/info-box]
Образуется после сжигания топлива. При сгорании выделяется азот, его концентрация прямо пропорциональна температуре пламени. Затем он связывается с кислородом и выпадает в виде кислотных дождей, влияя на баланс в экосистеме. - [info-box type=»bold»]Сера.[/info-box]
В состав некоторых видов топлива входит сера. При горении выделяющаяся сера соединяется с атмосферными осадками. Сочетание азотной и серной кислот приводит к выпадению агрессивных «кислых дождей» с рН 2,0. - [info-box type=»bold»]Хлор.[/info-box]
В естественных условиях встречается в виде примеси в вулканических газах. Чистый хлор используется в химической промышленности. Относится к особо ядовитым соединениям. Обладает плотностью больше воздуха, при авариях «растекается» в низинах рельефа.
Опасность антропогенного заражения – возможность компонентов к взаимному усилению негативных эффектов. Поэтому жители крупных городов рискуют вдохнуть «коктейль» с неизвестным составом вредных веществ, который спровоцирует тяжелые соматические заболевания.
Источники антропогенных загрязнений
[info-box type=»bold»]Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы[/info-box]: автотранспорт, тепловые станции, предприятия химической и металлургической промышленности, заводы по переработки нефти. Не меньшую опасность для атмосферы представляет производство – создание одежды, бытовой техники, моющих средств, химических добавок.
За последние 10 лет уровень антропогенного загрязнения превышает естественное, приобретая глобальные масштабы.
[info-box type=»bold»]При этом влияние многостороннее:[/info-box]
- непосредственное антропогенное воздействие на атмосферу – повышение температуры, уровня влажности;
- изменение физико-химических свойств за счет роста углекислого газа, аэрозолей, фреонов;
- влияние на характеристики подстилающей поверхности
Загрязнение атмосферного воздуха тепловыми и атомными электростанциями
Чтобы понять, насколько тепловая электростанция загрязняет атмосферу, рассмотрим ежедневный выброс. В сутки ТЭЦ использует 20 тыс. тонн угля, при этом выбрасывает в воздух:
- 680 тонн диоксида серы и триокись серы;
- 120-140 тонн золы, пыли, сажи в виде твердых частиц;
- 200 тонн оксида азота.
При замене угля жидким топливом (мазутом) уменьшается количество золы, но концентрация оксидов серы и азота остается прежним.
[info-box type=»bold»]Газовое топливо[/info-box] – наиболее экологичный вариант, в 5 раз меньше загрязняющий воздух, чем уголь.
В атомных электростанциях отсутствует потребление угля, мазута, но существует риск выброса радиоактивного йода, инертных газов, аэрозолей.
Загрязнение атмосферного воздуха выбросами черной и цветной металлургии
[info-box type=»bold»]Выплавка 1 тонны стали сопровождается выбросом:[/info-box]
- 40 кг твердых частиц;
- 30 кг оксида серы;
- 50 кг оксида углерода.
Дополнительно – минимальный объем свинца, фосфора, мышьяка. На заводах, работающих с цветными металлами, ежедневно сбрасывается в атмосферный воздух большие объемы пыли и опасного газа.
Загрязнение атмосферного воздуха выбросами химического производства
Выбросы с предприятий химической промышленности отличаются высокой токсичностью – оксиды серы, хлор, аммиак, сероводород. Другая сторона опасности – попадание в атмосферу новых, синтетически созданных компонентов, которые ранее не регистрировались в природе.
Загрязнение атмосферы выбросами автотранспорта
Сегодня количество автотранспорта практически сравнялось с населением Земли. В каждой семье есть машина, а зачастую и не одна. Работают она за счет сгорания нефтепродуктов.
[info-box type=»bold»]Выхлопные газы отличаются высокой токсичностью по причине наличия в составе:[/info-box]
- бензапирена;
- оксида азота, углерода;
- этилена.
Ежегодно автотранспорт загрязняет атмосферу свинцом в объеме 0,4 млн тонн. А в России общий объем веществ, выбрасываемых машинами, составляет 35% от всей массы антропогенных загрязнителей.
Классификация
Антропогенные или искусственные источники загрязнения атмосферы возникают в результате деятельности человека. Это транспорт, различные виды производства, бытовые источники. Наибольший объем сегодня создает автотранспорт, который при сжигании топлива выбрасывает в атмосферу тонны опасного газа, негативно влияющего на качество и состав окружающего воздуха
Помимо этого деления рассматривают несколько дополнительных уточняющих классификаций. С их помощью антропогенные загрязнители различаются по структуре, характеру воздействия.
По характеру воздействия
Когда в основе классификации лежит характер воздействия, то антропогенные источники бывают физическими, химическими и биологическими.
- К физическим относятся электромагнитные, шумовые, тепловые и радиационные.
- Если влияние осуществляет за счет аэрозолей и газообразный составов – это химические источники. В таком виде попадают в окружающее пространство аммиак, альдегиды, оксид углерода и азота.
- Биологическими будут считаться те загрязнители, которые направляют в атмосферу грибки, вирусы, патогенную микрофлору. При этом экология заражается не только микроорганизмами, но и продуктами их жизнедеятельности.
По структуре
Каждое вещество обладает уникальной структурой. В зависимости от физического состояния антропогенные загрязнители бывают:
- [info-box type=»bold»]Газообразные[/info-box], возникающие в результате сгорания топлива, химических процессов восстановления, технологических особенностей распыления.
- [info-box type=»bold»]Твердые[/info-box], образованные в ходе производства, обработки, транспортировки.
- [info-box type=»bold»]Жидкие.[/info-box]
Все виды обладают способностью распространяться в атмосфере, нарушая экологическое равновесие.
Как определяют степень загрязненности воздуха?
Для определения уровня антропогенного загрязнения несколько индексов. Это необходимо для учета концентрации вредных веществ и частоты появления выбросов:
- [info-box type=»bold»]Стандартный индекс (СИ).[/info-box]
Показатель характеризует отношение максимальной измеренной концентрации антропогенного загрязняющего материала к допустимой концентрации примеси. - [info-box type=»bold»]Наибольшая повторяемость (НП).[/info-box]
Выражается в процентах, показывает, как часто происходило превышение допустимой концентрации на протяжении месяца или года. - [info-box type=»bold»]Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).[/info-box]
Относится к комплексным величинам для регистрации коэффициента загрязнителя.
На основании полученных данных выясняется уровень антропогенного загрязнения:
[info-box type=»bold»]Уровень[/info-box] | [info-box type=»bold»]СИ[/info-box] | [info-box type=»bold»]НП[/info-box] | [info-box type=»bold»]ИЗА[/info-box] |
Низкий | Меньше 1 | Не более 10% | 0-4 |
Средний | 1-5 | 10-20% | 5-6 |
Высокий | 5-10 | 20-50% | 7-13 |
Последствия антропогенного загрязнения атмосферы
Антропогенно загрязненный воздух приводит к развитию острых и хронических заболеваний сердечно-сосудистой, бронхолегочной систем. Атмосфера, насыщенная вредными веществами негативно влияет на весь организм в целом.
По данным ВОЗ одна из причин ежегодного преждевременного летального исхода 3 млн человек – воздух, зараженный тяжелыми веществами, опасными соединениями. Они осаждаются в глубоких отделах легких, проникают в органы и ткани.
Помимо непосредственно влияния на здоровье человека происходят глобальные экологические изменения, формируются озоновые дыры, выпадают кислотные дожди, повышается температуры на планете.
Последствия локального (местного) загрязнения атмосферы
[info-box type=»bold»]Если посмотреть на вопрос антропогенного загрязнения местно, то к видимым последствиям относятся:[/info-box]
- формирование смога, особенно заметно в крупных городах;
- снижение видимости, что приводит к учащению ДТП;
- ухудшение атмосферного воздуха, провоцирующее развитие новых заболеваний или обострение хронических;
- ускорение коррозии металлических основ мостов, домов.
Эти проблемы лежат на самой поверхности, но не менее опасны отдаленные последствия.
Последствия глобального загрязнения атмосферы
[info-box type=»bold»]Планета страдает от перенасыщения вредными веществами антропогенного происхождения:[/info-box]
- взаимодействие оксиды азота и серы с атмосферными осадками провоцирует кислотные дожди, губительные для растений и животных;
- формирующиеся парниковые газы вызывают постепенное неуклонное повышение температуры атмосферы;
- газообразные формы брома, хлора нарушают целостность защитного озонового слоя.
Через образованные [info-box type=»italic»]«озоновые дыры»[/info-box] на землю проникает радиоактивная солнечная активность, вызывая прирост онкологических заболеваний кожи.
Разработка технологий для уменьшения объема выбросов, использование альтернативных форм энергии решает проблемы с антропогенным загрязнением окружающей среды. Солнечные, ветряные, геотермальные электростанции дают достаточное количество энергии, но не нарушают хрупкий баланс экологии.