Джерела забруднення повітряного басейну

Виверження вулканів, вивітрювання гірських порід, пилові бурі, лісові пожежі та інші природні явища постійно забруднюють атмосферне повітря.

Значним джерелом забруднення повітряного басейну є прогресуюча з кожним роком промислова діяльність людини. В повітря викидається велика кількість вуглекислоти, різних промислових газів та пилу, які завдають великої шкоди всьому природному середовищу й людям. Особливо це спостерігається у великих містах, де зосереджені фабрики, заводи, транспортні засоби, побутові підприємства.

Проблема забруднення атмосферного повітря турбує все людство. Вона особливо гостро стоїть у промислово розвинутих країнах. Збитки, які задаються людству від забруднення атмосферного повітря, дуже великі. Тому охорона повітряного басейну є досить актуальним завданням. зобов'язані

Запаси кисню на Землі практично безмежні, тому атмосферне повітря відноситься до категорії невичерпних ресурсів. Але господарська та, головним чином, промислова діяльність людини впливає на атмосферу та змінює склад повітря. Ці зміни набувають значного характеру, що призводить до необхідності здійснення заходів по очистці повітря.

Для життєдіяльності людини повітря є головним продуктом споживання. Без їжі людина може обходитись 5 тижнів, без води – 5 днів, без повітря – 5 хвилин. Але нормальна життєдіяльність людини потребує не тільки наявності повітря, але й певної її чистоти. Будь-які відхилення від норми, і відповідно, забруднене повітря негативно впливає на здоров’я людини. От чому охорона атмосферного повітря є важливою частиною проблеми оздоровлення зовнішнього середовища в цілому.

У зв’язку з бурхливим розвитком промисловості й спалюванням палива у великих кількостях темпи використання запасів кисню та накопичення вуглекислого газу в атмосфері різко збільшились. В результаті кругообіг вуглецю в природі порушився. Постала проблема “екологічної кризи” – різке погіршення умов існування людини.

Під забрудненням атмосферного повітря розуміють внесення в атмосферу або виникнення в ній нових, не характерних для неї фізичних, хімічних, біологічних речовин та перевищення природного багаторічного рівня концентрацій речовин, які є складовими повітря.

Розрізняють, в залежності від джерела забруднення, механічне, фізичне та хімічне забруднення. По тривалості дії - тимчасове та постійне. За масштабом розповсюдження - глобальне, регіональне та локальне забруднення. Основні джерела забруднення атмосферного повітря показані на мал. 3.1 [40].

Природне забруднення. В атмосфері завжди міститься природний пил, який виникає внаслідок природних явищ. Розрізняють три види природного пилу:

1) мінеральний (неорганічний); 2) органічний; 3) космічний.

Мінеральний пил – це продукт вивітрювання та руйнування гірських порід, виверження вулканів, лісових, степових та торф'яних пожеж, сіль, яка потрапляє в повітря при розбризкуванні та випаровуванні морської води, і т.п.

Органічний пил – рештки живих істот, які живуть або потрапляють в атмосферу і представлені аеропланктоном (бактеріями, спорами грибів, пилком рослин), продукти гнилі та розкладу рослин і тварин.

Космічний пил утворюється з решток згорілих метеоритів під час проходження їх крізь шари атмосфери.

Природний пил виконує роль ядер конденсації водяних парів.

Штучне (антропогенне) забруднення. Зміни, зумовлені діяльністю людини в природному складі атмосфери, є забруднювачами атмосфери. Основним джерелом штучного забруднення атмосфери є промислові, транспортні та побутові викиди. За особливостями будови та характером впливу на атмосферу та біосферу, забруднювачі умовно поділяються на механічні та хімічні.

Механічні забруднювачі – викиди цементних заводів, дим і сажа від згоряння вугілля в котельнях, печах, гума, яка стирається з автопокришок, тощо.

Хімічні забруднювачі – пилуваті (газоподібні) речовини, здатні взаємодіяти в хімічних реакціях.

Розрізняють такі основні типи штучних забруднювачів атмосферного повітря: спалювання сірковміщуючого палива (вугілля, нафтопродукти, газ), вихлопні гази автотранспорту, радіоактивне забруднення, пестициди та інсектициди. Хімічний склад техногенних викидів в атмосферу залежить від виду палива, способу спалювання, складу виробничої сировини, технології виробництва та ін.

Найбільш значними забруднювачами є викиди, які утворюються при роботі різних видів транспорту, особливо автомобілів. Вихлопні гази автомобілів містять шкідливі домішки, концентрація яких у вихлопних газах залежить не тільки від типу двигуна, але й від обслуговування, своєчасного ремонту систем живлення й запалювання, від стану доріг.

позаземне неорганічне вивітрення,

(космічний пил) ерозія, вулкани

природне континентальне органічне рослини,

тварини

земне дим пожежі

морське

забруднення

повітря

добування

уранові руди транспортування

радіоактивне АЕС (аварії) переробка

атомні вибухи

штучне атомний транспорт

комунально-побутове

усі інші транспортне

виробництво в промисловості

сільське господарство

 

Мал. 18.2. Джерела забруднення атмосферного повітря [40].

 

Шляхами всього світу пересувається велика кількість машин, тому захист повітряного басейну великих міст від вихлопних газів став необхідністю всіх індустріально розвинутих країн. Від кожної 1000 автомобілів за день надходить у повітря більше 3000 кг окису вуглецю, а також інші продукти неповного згоряння палива. Ці фізико-хімічні домішки в повітрі негативно впливають на здоров’я людей і тварин. Особливо токсичний окис вуглецю.

Автотранспортом в Україні у 1998 р. було викинуто в атмосферне повітря 1884,5 тис.т забруднюючих речовин, що становить 31% від загального обсягу викидів по країні. Понад 63% свинцю, 54 – оксиду вуглецю, 36 – вуглеводнів та 25% - оксидів азоту від загальної кількості цих речовин по країні надходить від автотранспорту. За останні роки викиди забруднюючих речовин в атмосферу від автотранспорту поступово зменшувались. Однак у зв’язку з уточненням величини використаного палива індивідуальним транспортом викиди забруднюючих речовин в атмосферу від автотранспорту в 1998 р. збільшилися порівняно з 1997 р. на 32% [38].

Задимленість атмосфери вокзалів та прилеглих територій утворюють паровози та тепловози. Переведення тяги на електричну помітно знизило отруєння повітря шкідливими газами.

Локальне забруднення повітря викликають також морські та річкові судна, які працюють на вугіллі та інших видах важкого палива. Не можна не враховувати авіаційний транспорт. Забруднення шкідливими газами має місце на літовищах та в повітрі. Сучасні літаки, які літають на значній висоті, можуть руйнувати озоновий шар, в результаті чого відкриється доступ на землю пагубних ультрафіолетових променів Сонця, що може призвести до небажаних наслідків.

Забруднення повітряного басейну сірчаним газом та пилом спричиняють теплові електростанції, які працюють на вугіллі. Перехід ТЕС на газ помітно зменшує шкідливі викиди електростанцій.

Одним з основних джерел забруднення атмосферного повітря є промислові викиди. Вони, в залежності від видів палива (твердого, рідкого, газоподібного) і способів їх спалювання, різні за хімічним складом. Спалювання палива – вугілля, газу, нафти - з різних причин рідко буває повним. Тому промисловість викидає в атмосферу значну кількість твердих часток, які не згоріли (сажа, зола, пил), та шкідливих газів (вуглекислий газ, окис вуглецю, вуглеводні, окисли азоту). Тверді частки палива, що не згоріло, а також різні розпилені продукти (цемент, фосфорити) прийнято називати промисловим пилом. Він складається з дрібних часточок і довго тримається в повітрі у зваженому стані, швидкість падіння їх дуже мала, і тому очищення повітря від них відбувається дуже повільно. Шкідливі гази і промисловий пил накопичуються, головним чином, над містами. В 1см³ міського повітря кількість пилинок досягає 100 тис. штук. Підприємства хімічної, енергетичної, металургійної, нафтопереробної, цементної промисловості викидають у повітря велику кількість газоподібних речовин, золи та пилу.

В цілому в Україні за останні роки спостерігалося зменшення загального обсягу викидів від стаціонарних джерел. Так за період з 1994 по 1998 роки викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних джерел зменшились на 2045,1 тис.т або на 33%. Стаціонарними джерелами забруднення в Україні у 1998р. було викинуто 4156,3 тис.т шкідливих речовин. Це на 8% менше, ніж у 1997р. (табл. 3.2) [38].

Забруднення повітря часто має локальне, місцеве значення. Але повітря знаходиться в постійному русі і тому при відповідних метеорологічних умовах може переносити забруднювачі на значні відстані, навіть з одного континенту на інший.

Великої шкоди як сучасникам атомного віку, так і наступним поколінням на Землі може завдати радіоактивне забруднення атмосфери. Радіоактивні речовини потрапляють в атмосферу трьома шляхами: в результаті природної радіоактивності, радіоактивності, пов’язаної з роботою атомних установок, в результаті атомних вибухів. Природна радіоактивність притаманна атмосфері, вона існує в природі постійно і не залежить від діяльності людини. Живі організми пристосувалися до неї, і вона не викликає шкідливої дії. Викликає занепокоєння інший шлях надходження радіоактивних речовин в атмосферу – під час аварій атомних установок.

ЛОС – леткі органічні сполуки.

Радіоактивне опромінення скорочує життя людини, спричиняє пухлини кісток, лейкемію, розлад нервової системи, порушення генетичної основи організму. Державною санітарною інспекцією затверджено норми допустимих концентрацій радіоактивних речовин у водному та повітряному середовищі.

Серйозною проблемою залишається знищення радіоактивних відходів. Найкращим варіантом вважається захоронення радіоактивних відходів у покинутих соляних шахтах або у спеціальних сховищах у товщі соляного шару, куди не проникає вода.

Уявлення про кількість та співвідношення домішок атмосфери природного й антропогенного походження можна скласти за даними таблиці 3.3.

Загальна маса світових промислово-побутових викидів складає приблизно 600 Гт в рік. За останні 100 років в атмосферу надійшло 1,55 Мт кремнію, 1,5 Мт миш’яку, більше ніж по 1 Мт нікелю та кобальту, по 0,6 Мт цинку і сурми. (Владіміров, 1991р.)

.

 

Таблиця 18.2.

Маса забруднюючих речовин (т/рік), які викидаються в атмосферу

Речовина	Природні надходження	Антропогенні викиди
Оксид вуглецю (СО)	-	3.5 * 108
Діоксид сірки (SO2)	1.4 * 108	1.45 * 108
Оксиди азоту (NOx)	1.4* 109	(1.5 – 2.0) * 107
Аерозолі (тверді частини)	(7.7 – 22.0) * 1010	(9.6 – 26.0) * 1010
Поліхлорвінильні речовини, фреони	-	2.0 * 106
Озон (О3)	2.0 * 109	-
Вуглеводи	1.0 * 109	1.0 * 106
Свинець (Рв)	-	2.0 * 106
Ртуть (Hg)	-	5.0 * 103
Діоксид вуглецю (СО2)	0.1 * 1013	0.18 * 1011
Сірководень (H2S)	1.9 * 107	0.36 * 107