Естественные источники загрязнения атмосферного воздуха

 

Источник	Загрязняющие вещества
Метеориты	Космическая пыль
Вулканы	Оксиды серы, вулканическая пыль (мелкодисперсный пепел)
Лесные пожары	Окись и двуокись углерода, оксиды азота, зола
Пыльные бури	Пыль
Животные (жизнь)	Углекислый газ
Растения (жизнь)	Углекислый газ, углеводороды, пыльца
Растения, животные (разложение)	Метан, сероводород
Почва	Пыль, вирусы
Море	Частицы морской соли

 

Антропогенные источники загрязнения отличаются большим разнообразием. Основной источник – транспорт. На его долю приходится 38% всех выбросов от антропогенных источников, что выше, чем доля любой из отраслей промышленности. Железнодорожный транспорт занимает второе место по загрязнению атмосферы (2% от общего объема выбросов всеми видами транспорта) после автомобильного (58%) [18]. В крупных городах доля автотранспорта значительно выше: в Москве 80 %, а в Нью-Йорке и Лос-Анджелесе – 90%. Среди объектов промышленности около 27% всех выбросов приходится на долю энергетики, включая выработку электроэнергии на ТЭЦ и тепловой энергии в котельных различной мощности. На втором месте – цветная металлургия (около 2 %), на третьем – черная (примерно 15%) [9].

В выбросах антропогенных источников присутствуют практически все элементы таблицы Менделеева, но основными ЗВ являются оксиды углерода, серы и азота, углеводороды, пыль и зола.

Выбросы естественных источников по массе иногда превышают антропогенные, что послужило поводом для высказываний некоторых политиков относительно опасности естественного загрязнения. Так, в 1980-х гг. президент США Рональд Рейган доказывал, что основной причиной кислотных осадков является вулканическая деятельность, а мэр Денвера утверждал, что загрязнение городского воздуха в летний период вызвано деревьями [33]. Однако именно антропогенные выбросы создают наиболее существенную долговременную угрозу биосфере. Причина этого заключается в том, что выбросы естественных источников хорошо рассеиваются и происходят нечасто. Поэтому они обычно не приводят к существенному повышению концентрации ЗВ. Такая концентрация является фоновой (устойчивой). Антропогенные источники выбрасывают большие количества ЗВ в ограниченной области, поэтому их вклад в локальное загрязнение довольно значителен.

Антропогенные источники выбросов по подвижности подразделяются на стационарные и передвижные. Передвижные источники подразделяются на тяговые (автомобили, тепловозы, моторно-рельсовый транспорт, самоходная путевая техника и т.п.) и нетяговые (рефрижераторный подвижной состав, пассажирские вагоны с печным отоплением и др.)

Стационарные источники классифицируются следующим образом:

- по периодичности: постоянные (непрерывные) и периодические (залповые). Последние включают также аварийные выбросы;

- по организованности: организованные (дымовые трубы, аэрационные фонари, вентиляционные устройства) и неорганизованные (сварочные посты, станки и т.п.);

- по высоте: высокие (более 50 м), средней высоты (10–50 м), низкие (2–10 м) и наземные (до 2 м).

Негативное влияние загрязнения атмосферы

Влияние на здоровье человека. Воздействие загрязнения атмосферы на организм человека может иметь острый либо хронический эффект. В первом случае речь идет о кратковременном воздействии высоких концентраций ЗВ (например, вследствие залпового выброса), во втором – о длительном нахождении человека в загрязненной воздушной среде. В табл. 2 приведены сведения о воздействии основных ЗВ на организм человека [33].

Таблица 2

Влияние основных ЗВ на здоровье человека

 

ЗВ	Влияние на здоровье
Оксид углерода	Острый эффект: головная боль, головокружение, слабость, смерть Хронический эффект: воздействие на сердечно-сосудистую систему, быстрая утомляемость от физических нагрузок
Оксиды серы	Острый эффект: воспаление дыхательных путей, обострение астмы Хронический эффект: эмфизема, бронхит
Оксиды азота	Острый эффект: раздражение легких Хронический эффект: бронхит
Зола, пыль	Хронический эффект: раздражение дыхательной системы, рак (через бенз(а)пирен)
Фотохимические окислители – озон, альдегиды	Острый эффект: раздражение глаз и дыхательных путей Хронический эффект: эмфизема

Наиболее восприимчивыми к загрязнению являются люди с заболеваниями легких и сердца. Оксид углерода активно соединяется с гемоглобином, и это приводит к снижению объема кислорода, переносимого кровью. Для того чтобы клетки получили достаточное количество кислорода, сердце должно работать намного интенсивнее, что может вызывать сердечные приступы.

Риск от загрязнения воздуха для здоровья детей в шесть раз больше, чем для взрослых [33]. Это объясняется большей активностью детей, а, следовательно, и большей интенсивностью их дыхания. Кроме того, дети чаще страдают от простуды и насморка и поэтому больше дышат ртом, что способствует попаданию в легкие большего количества ЗВ.

Влияние на растительность и животный мир. Наибольшую опасность для растений и животных представляют кислотные осадки – дождь и снег с повышенной кислотностью (рН < 7). Оксиды серы и азота, образующиеся при сгорании топливных ископаемых (нефти, угля, природного газа), соединяются с атмосферной влагой и образуют серную и азотную кислоты. Кислотные осадки являются глобальной экологической проблемой. Они характерны для стран с длительными периодами отрицательных температур (Северная Америка, Европа, некоторые регионы России: Кольский полуостров, Красноярский край и др.). Особенно опасны такие осадки для озерных экосистем. Так, в Швеции погибли: рыба, водоросли и другие организмы более чем в 20 000 озер [33].

Помимо кислот, для растений большую опасность представляют озон и диоксид серы (SO₂). Озон делает растения ломкими, что приводит к существенному ущербу зерновых культур. В США такой ущерб составляет около 10 млрд долларов в год [33]. Диоксид серы угнетает жизнедеятельность клеток растений, при этом листья сначала покрываются бурыми пятнами, а затем засыхают [3].

Исследования американских ученых показывают, что по причине загрязнения воздуха некоторые разновидности растений становятся более привлекательными для насекомых-вредителей. Листья выделяют фермент глютаминил-цистеинил-глицин, который предохраняет их от загрязнения, но также и привлекает насекомых, обычно не проявляющих интереса к этим растениям [33].

Влияние на материалы. Загрязнение воздуха наносит ущерб различным материалам (табл. 3).

 

Таблица 3