Загрязнение атмосферы. Источники и последствия загрязнения

Методические материалы. Наиболее динамичным компонентом ландшафта (агроландшафта) является приземный слой атмосферного воздуха, так как циркуляция атмосферы является главным климатическим фактором, определяющим тепло- и влагообеспеченность агроландшафтов, перенос загрязняющих веществ, поступающих в результате техногенных выбросов и других источников загрязнения.

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем. Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветений растений, дым от лесных и степных пожаров и др.

Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. По своим масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение атмосферного воздуха. Наиболее опасное загрязнение атмосферы —радиоактивное. В настоящее время оно обусловлено в основном продуктами испытания ядерного оружия, проводившихся в атмосфере и под землей. Приземный слой атмосферы загрязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и другие источники.

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят следующие отрасли: - теплоэнергетика, предприятия чёрной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производство стройматериалов.

Теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.). В процессе сжигания твёрдого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объём энергетических выбросов очень велик. Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Газовое топливо в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь. Источниками загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях являются радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы —отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок;

Предприятия чёрной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака, мышьяка, ртути и других токсичных веществ. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота, хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.);

Автотранспорт. В мире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего в крупных городах. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания содержат огромное количество токсичных соединений — альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина). Наибольшее количество вредных веществ в составе отработавших газов образуется при не отрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная её регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в 6 раз;

Предприятия цветной металлургии и производство стройматериалов. Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается при добыче и переработке минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и т.д.;

- в сельских районах очагами загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса и т.д.

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами - от прямой и немедленной угрозы до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей чревато самыми серьезными последствиями.

Парниковые газы, и в первую очередь диоксид углерода, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли. Атмосфера, насыщенная парниковыми газами, действует как крыша теплицы. Она, с одной стороны, пропускает внутрь большую часть солнечного излучения, с другой - почти не пропускает наружу тепло, излучаемое Землей. В связи со сжиганием человеком всё большего количества ископаемого топлива: нефти, газа, угля и др., концентрация диоксида углерода в атмосфере постоянно увеличивается. Из-за выбросов в атмосферу при промышленном производстве и в быту растёт содержание фреонов (углеродов хлора и фтора). Следствием увеличения концентраций этих газов, создающих «парниковый эффект», является рост средней глобальной температуры воздуха у земной поверхности. нарушение озонового слоя. Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать всё живое на Земле от жёсткого ультрафиолетового излучения.

Под действием кислотных осадков из почвы выщелачиваются не только жизненно необходимые растениям питательные вещества, но и токсичные тяжёлые и лёгкие металлы - свинец, кадмий, алюминий и др. Впоследствии они сами или образующиеся токсичные соединения усваиваются растениями и другими почвенными организмами, что ведёт к весьма негативным последствиям.

Наряду с активными воздействиями, заметные изменения в метеорологических условиях достигаются такими мелиоративными мероприятиями, как орошение, полезащитное лесоразведение, осушение заболоченных районов. Эти изменения, однако, в основном ограничиваются нижним (приземным) слоем воздуха. Кроме направленных воздействий на погоду и климат, ряд аспектов деятельности человека оказывает определённое влияние на климатические условия. Так, в частности, в последние годы значительно усилилось загрязнение атмосферы пылью и различными газами, выбрасываемыми промышленными предприятиями. В связи с этим во многих странах проводят контрольные мероприятия загрязнения воздуха и по ограничению выбросов в атмосферу загрязняющих веществ.

Изучаемые и контрольные вопросы

1. Основные источники загрязнения атмосферы.

2. Основные загрязнители - загрязняющие атмосферу вещества.

3. Последствия загрязнения атмосферы

4. Понятия «парниковый эффект», «парниковые газы»

5. Причины увеличения диоксида углерода в атмосфере.

6. Причины снижения концентрации азона в атмосфере..

Семинарское занятие № 5