Промяната в газовия състав на атмосферата е резултат от комбинация от природни явления в природата и човешки дейности. Но кой от тези процеси преобладава в момента? За да разберем, първо изясняваме какво замърсява въздуха. Неговият относително постоянен състав е подложен на значителни колебания през последните години. Нека да разгледаме основните проблеми на контрола на емисиите и замърсяването на въздуха, като използваме тази работа в градовете като пример.
Променя ли се съставът на атмосферата?
Замърсяването на въздуха се счита от еколозите за промяна в средните му стойности, събрани за дълъг период на наблюдение. Те възникват в резултат на много видове въздействие на обществото върху околната среда, както и поради природни процеси. Например вещества, които замърсяват въздуха и променят газовия състав на атмосферата, се образуват в резултат на дишане, фото- и хемосинтеза в клетките на живите организми.
Освен естествено, има антропогенно замърсяване. Неговите източници могат да бъдат емисии от всякаквипроизводствени мощности, газообразни отпадъци от битовата промишленост, транспортни емисии. Точно това замърсява въздуха, застрашава човешкото здраве и благополучие, състоянието на цялата околна среда. Основните показатели за състава на атмосферата трябва да останат непроменени, като например на диаграмата по-долу.
Съдържанието на някои компоненти в атмосферата е незначително, но се взема предвид, когато се решава кои вещества замърсяват въздуха и кои са безвредни за живите организми. Таблицата по-долу, освен основните, включва и постоянни компоненти на въздушната среда, чието съдържание се увеличава по време на вулканизъм, икономически дейности на населението (въглероден и азотен диоксид, метан)..
Какво не замърсява въздуха?
Газовият състав на атмосферата над океаните, моретата, горите и ливадите, биосферните резервати се променя по-малко, отколкото в градовете. Разбира се, веществата влизат и в околната среда над горните природни обекти. Газообменът в биосферата продължава. Но в екосистемите преобладава процесът, който не замърсява въздуха. Например в горите - фотосинтеза, над водни тела - изпаряване. Бактериите фиксират азота от въздуха, растенията отделят и абсорбират въглероден диоксид. Атмосферата над океаните и моретата е наситена с водна пара, йод, бром, хлор.
Какво замърсява въздуха?
Опасните за живите организми съединения са многоса разнообразни, общо са известни повече от 20 000 замърсители на биосферата. В атмосферата на мегаполисите, индустриални и транспортни центрове има прости и сложни газообразни вещества, аерозоли, малки твърди частици. Нека изброим какви вещества замърсяват въздуха:
- въглероден оксид и въглероден диоксид (моно- и въглероден диоксид);
- серни и серни анхидриди (ди- и серен триоксид);
- азотни съединения (оксиди и амоняк);
- метан и други газообразни въглеводороди;
- прах, сажди и суспендирани частици, като руди в минни обекти.
Какви са източниците на емисии?
Вредните замърсители на въздуха навлизат в атмосферата не само в състояние на газ и пара, но и под формата на малки капчици, твърди частици с различни размери. Отчитането на замърсяванията, идващи от предприятията и транспорта, се извършва за конкретни съединения, техните групи (твърди, газообразни, течни).
Концентрацията на постоянни и променливи компоненти на въздуха се променя през деня, според сезоните. При изчисляване на съдържанието на замърсители се вземат предвид атмосферното налягане, температурата, посоката на вятъра, тъй като метеорологичните условия влияят върху състава на повърхностния слой на атмосферата. Промените в концентрациите на повечето компоненти, като въглеродния диоксид, се случват не само през годината. Има увеличение на количеството CO2 през последните сто години (парников ефект). В някои случаи промените в концентрациите на веществата се дължат на природни явления. Може да са вулканични изригванияспонтанни изпускания на отровни съединения от под земята или водата в определени зони. Но по-често човешката дейност води до неблагоприятни промени в състава на атмосферата.
Какво замърсява въздуха на Земята? Естествени и антропогенни източници на емисии на вредни съединения. Последните са стационарни (тръби на предприятия, котелни, раздаващи гориво на бензиностанции) и мобилни (различни видове транспорт). Ето основните източници на замърсители на въздуха:
- работещи предприятия в много индустрии;
- добивни кариери;
- автомобили (замърсяващи въздуха при изгаряне на горива, получени от нефт, газ и други въглеродни вещества);
- бензиностанции за газообразни и течни горива;
- котелни инсталации, използващи горими вкаменелости и продукти от тяхната преработка;
- депа и депа, където се образуват замърсители на въздуха в резултат на гниене, разлагане на промишлени и битови отпадъци.
Земеделска земя, като ниви, овощни градини, овощни градини също допринасят за негативната промяна в състава на атмосферата. Това се дължи на работата на машини, торене, пръскане с пестициди.
Кой е основният източник на замърсяване на въздуха?
Много вредни съединения се отделят в атмосферата при изстрелване на ракети, изгаряне на отпадъци, пожари в населени места, гори, полета и степи. В гъсто населените райони, повечетоАвтомобилният транспорт има значителен принос за промяната в състава на повърхностния слой на атмосферата. Според различни оценки той представлява 60 до 95% от всички газообразни емисии.
Какво замърсява въздуха в града? Населението на урбанизираните страни е особено засегнато от токсичните продукти на горивото и изгарянето на горивото. Съставът на вредните емисии съдържа твърди частици, като сажди и олово, течни и газообразни съединения: серен диоксид, въглероден оксид, азотни оксиди, въглеводороди и техните производни.
Заводите замърсяват въздуха в индустриалните райони, където се развиват индустрии, преработващи метални руди, соли, нефт, въглища и природен газ. Съставът на емисиите варира в зависимост от набора от индустрии в определен регион на страната. Замърсеният въздух в градовете често съдържа продукти на горенето, сред тях има много канцерогени, като диоксин. Димът се появява в резултат на горски, степни и торфени пожари, горящи листа и отломки. По-често дървесни насаждения и отпадъци горят в околностите на градовете, но се случва дори директно по улиците да запалят листа и трева.
Какви вещества се отделят от промишлеността и транспорта?
Какво замърсява въздуха в града? В индустриални центрове работят промишлени, транспортни, общински и строителни предприятия. Всеки обект поотделно и колективно оказва техногенно въздействие върху околната среда. Често замърсителите взаимодействат помежду си. Честоима разтваряне на неметални оксиди във водни капчици - така се образуват "киселинни" мъгли и дъждове. Те нанасят непоправими щети на природата, човешкото здраве и архитектурните шедьоври.
Брутните емисии на замърсители в градовете достигат стотици и хиляди тонове. Най-големият обем токсични съединения идва от предприятията от металургичната, горивно-енергийната, химическата и транспортната промишленост. Заводите замърсяват въздуха с токсични вещества: амоняк, бензапирен, серен диоксид, формалдехид, меркаптан, фенол. Емисиите на голямо промишлено предприятие съдържат от 20 до 120 вида съединения. В по-малка степен вредните съединения се образуват в предприятията за хранителна и лека промишленост, в образователни, здравни и културни институции.
Опасни ли са продуктите от горене на органични отпадъци?
Забранено е изгарянето на паднали листа, трева, резници от клони, опаковки, строителни материали и други промишлени и битови отпадъци в градовете. Киселият дим съдържа вещества, които замърсяват въздуха. Те вредят на здравето на хората и като цяло влошават качеството на околната среда.
Тревожно е, че отделни граждани и служители на предприятия не разбират, че нарушават правилата за благоустрояване, утежняват и без това неблагоприятната екологична ситуация, когато изгарят купища боклук и оборски тор в парцелите си, в дворовете на многоетажни сгради те подпалиха отпадъци в контейнери. Много често в боклука има пластмасови бутилки, филм. Този дим е особено вреден порадипродукти от термично разлагане на полимери. В Руската федерация има санкции за изгаряне на боклук в границите на населено място.
Когато части от растения, кости, животински кожи, полимери и други продукти на органичния синтез изгарят, се отделят въглеродни оксиди, водни пари и някои азотни съединения. Но това не са всички вещества, които замърсяват въздуха, които се образуват при изгаряне или тлеене на отпадъци, битови боклуци. Ако листа, клонки, трева и други материали са мокри, тогава се отделят повече токсични вещества, отколкото безвредни водни пари. Например, тлеенето на 1 тон мокра зеленина освобождава около 30 кг въглероден оксид (въглероден оксид).
Да стоиш до тлеещ купчина боклук е като да си на най-оживената улица в мегаполис. Опасността от въглеродния оксид е, че той свързва кръвния хемоглобин. Полученият карбоксихемоглобин вече не може да доставя кислород до клетките. Други вещества, които замърсяват атмосферния въздух, могат да причинят разстройство на бронхите и белите дробове, отравяне, обостряне на хронични заболявания. Например, когато се вдишва въглероден оксид, сърцето работи с повишено натоварване, тъй като към тъканите не се доставя достатъчно кислород. В този случай сърдечно-съдовите заболявания могат да се влошат. Още по-голяма опасност е комбинацията от въглероден оксид със замърсители в промишлените емисии, изгорелите газове на превозни средства.
Стандарти за концентрация на замърсители
Вредните емисии идват от металургията, въглищата, петрола изаводи за преработка на газ, енергийни съоръжения, строителство и комунални услуги. Радиоактивното замърсяване от експлозии в атомната електроцентрала в Чернобил и атомните електроцентрали в Япония се разпространи в глобален мащаб. Наблюдава се увеличение на съдържанието на въглеродни оксиди, сяра, азот, фреони, радиоактивни и други опасни емисии в различни части на нашата планета. Понякога токсините се намират далеч от мястото, където се намират предприятията, които замърсяват въздуха. Възникналата ситуация е тревожен и трудно разрешим глобален проблем на човечеството.
Още през 1973 г. съответният комитет на Световната здравна организация (СЗО) предложи критерии за оценка на качеството на атмосферния въздух в градовете. Експертите са установили, че състоянието на човешкото здраве е 15-20% зависимо от условията на околната среда. Въз основа на много изследвания през 20-ти век са определени допустимите нива на основните замърсители, които са безвредни за населението. Например, средната годишна концентрация на суспендирани частици във въздуха трябва да бъде 40 µg/m3. Съдържанието на серни оксиди не трябва да надвишава 60 µg/m3 на година. За въглероден оксид, съответната средна стойност е 10 mg/m3 за 8 часа.
Какви са максимално допустимите концентрации (MAC)?
Постановление на Главния държавен санитарен лекар на Руската федерация одобри хигиенния стандарт за съдържанието на почти 600 вредни съединения в атмосферата на населените места. Това е ПДК на замърсителите във въздуха, спазването на коетопоказва липсата на неблагоприятни ефекти върху хората и санитарните условия. Стандартът определя класовете на опасност на съединенията, тяхното съдържание във въздуха (mg/m3). Тези показатели се актуализират, когато се появят нови данни за токсичността на отделните вещества. Но това не е всичко. Документът съдържа списък от 38 вещества, за които е въведена забрана за освобождаване поради високата им биологична активност.
Как се осъществява държавен контрол в областта на защитата на атмосферния въздух?
Антропогенните промени в състава на въздуха водят до негативни последици в икономиката, влошаване на здравето и намаляване на продължителността на живота. Проблемите с увеличаването на отделянето на вредни съединения в атмосферата вълнуват както правителствата, държавните и общинските власти, така и обществеността, обикновените хора.
Законодателството на много страни предвижда инженерни и екологични проучвания преди началото на строителството, реконструкцията, модернизацията на почти всички икономически съоръжения. Извършва се нормиране на замърсителите във въздуха, предприемат се мерки за опазване на атмосферата. Разглеждат се въпросите за намаляване на антропогенното натоварване на околната среда, намаляване на емисиите и заустванията на замърсители. Русия прие федерални закони за опазване на околната среда, атмосферния въздух и други законодателни и регулаторни правни актове, регулиращи дейностите в областта на околната среда. Извършва се държавен екологичен контрол, замърсителите са ограничени,емисиите се нормират.
Какво е MPE?
Предприятията, които замърсяват въздуха, трябва да направят инвентаризация на източниците на вредни съединения, влизащи във въздуха. Обикновено тази работа намира своето логично продължение при определяне на максимално допустимите емисии (MAE). Необходимостта от получаване на този документ е свързана с регулирането на антропогенното натоварване на атмосферния въздух. Въз основа на информацията, включена в МДГ, дружеството получава разрешение за изхвърляне на замърсители в атмосферата. Регулаторните данни за емисиите се използват за изчисляване на таксите за въздействие върху околната среда.
Ако няма обем на МДГ и разрешително, то за емисии от източници на замърсяване, разположени на територията на промишлено съоръжение или друга индустрия, предприятията плащат 2, 5, 10 пъти повече. Нормирането на замърсителите във въздуха води до намаляване на отрицателното въздействие върху атмосферата. Има икономически стимул за провеждане на мерки за опазване на природата от проникване в нея на чужди съединения.
Плащанията за замърсяване от предприятия се натрупват от местните и федералните власти в специално създадени бюджетни екологични фондове. Средствата се изразходват за екологични дейности.
Как се почиства и защитава въздухът в промишлени и други съоръжения?
Почистването на замърсения въздух се извършва по различни методи. Филтрите са инсталирани на тръбите на котелни и преработвателни предприятия, има инсталации за улавяне на прах и газ. Чрез използването на термично разлаганеи окисляването някои токсични вещества се превръщат в безвредни съединения. Улавянето на вредни газове в емисиите се извършва чрез кондензационни методи, сорбенти се използват за абсорбиране на примеси, катализатори за пречистване.
Перспективите за дейности в областта на опазването на въздуха са свързани с работа за намаляване на изпускането на замърсители в атмосферата. Необходимо е да се разработи лабораторен контрол на вредните емисии в градовете, по натоварените магистрали. Трябва да продължи работата по въвеждането на системи за улавяне на твърди частици от газообразни смеси в предприятията. Нуждаем се от евтини съвременни устройства за почистване на емисиите от токсични аерозоли и газове. В областта на държавния контрол е необходимо увеличаване на броя на постовете за проверка и регулиране на токсичността на отработените газове на автомобили. Предприятията от енергийната индустрия и превозните средства трябва да преминат към по-малко вредни от гледна точка на околната среда видове горива (да речем природен газ, биогорива). При тяхното изгаряне се отделят по-малко твърди и течни замърсители.
Каква роля играят зелените площи в пречистването на въздуха?
Трудно е да се надцени приносът на растенията за попълването на кислорода на Земята, улавянето на замърсяването. Горите се наричат "зелено злато", "бели дробове на планетата" заради способността на листата да фотосинтезират. Този процес се състои в усвояване на въглероден диоксид и вода, образуване на кислород и нишесте в светлината. Растенията отделят във въздуха фитонциди - вещества, които имат пагубен ефект върху патогенните микроби.
Увеличаване на площта на зеленотозасаждането в градовете е една от най-важните екологични мерки. Дървета, храсти, билки и цветя се засаждат в дворовете на къщите, в паркове, площади и покрай пътища. Озеленяване на територията на училища и болници, промишлени предприятия.
Учените са установили, че растения като топола, липа, слънчоглед най-добре поглъщат праха и вредните газообразни вещества от емисиите на предприятия, транспортни отработени газове. Иглолистните насаждения отделят най-много фитонциди. Въздухът в борови, елови и хвойнови гори е много чист и лековит.
