Изменения свойств воздушной среды

Воздействие человека на природную среду происходит непрерывно. Осваивая новые территории, вырубая и выжигая леса, распахивая земли, люди неосознанно меняют характер подстилающей поверхности, тем самым, способствуя изменению теплового баланса. Создаются новые водохранилища, изменяются русла рек, осушаются болота. Все это влияет на газовый и влаго-тепловой обмен атмосферы.

Человек все больше влияет на окружающую среду и климат. Ежеминутно промышленные предприятия, ТЭЦ. автотранспорт сжигают громадное количество топлива, что приводит к непрерывному повышению содержания двуокиси углерода в атмосфере. А это может привести к серьезным глобальным последствиям. Ученые считают, что данный процесс вызовет потепление вследствие так называемого "парникового эффекта".

Ученые подсчитали, что в XX столетии средняя температура на Земле увеличилась на 1 градус. По прогнозам, к 2100 г. она возрастет на 3 градуса. На этом фоне нынешние аномалии могут показаться безобидными по сравнению с тем, что нас ждет. А ждет мощное таяние "вечных" льдов Антарктики и Арктики, повышение уровня Мирового океана на несколько метров, затопление огромных участков территорий, осваивавшихся человеком тысячи лет, включая такие прибрежные города, как Токио, Нью-Йорк, Венеция.

На наших глазах происходит в глобальном масштабе изменение климата на Земле. Все это не может не отразиться на частоте и масштабах чрезвычайных ситуаций.

Кроме того, в атмосферу поступают и химически активные примеси: фреоны. фтористые, бромистые и хлорные соединения, которые разрушают озоновый слой и влияют на тепловой режим планеты.

К другим факторам, влияющим на изменения климата, относятся: загрязнение океана нефтяными продуктами, нарушение обмена тепла и влаги между атмосферой и океаном; воздействие на облака с целью стимулирования осадков; увеличивающийся выброс в атмосферу водяного пара; воздействие оросительных систем; повышение испарения.

Пагубное воздействие на климат оказывают испытания ядерного оружия, способствующие образованию и накапливанию в атмосфере аэрозоля, окислов азота, радиоуглерода и других компонентов, разрушающих озоновый слой и нарушающих тепловой баланс атмосферы.

Загрязнение атмосферы - это поступление в воздушную среду загрязнителей (аэрозолей, газов, твердых частиц) в количествах и концентрациях, изменяющих состав и свойства значительных объемов воздушных масс и оказывающих негативное воздействие на живые организмы. Источниками естественного загрязнения атмосферы являются: космическая пыль, деятельность вулканов, ветровая эрозия почв, выветривание горных пород. Велико загрязнение атмосферы от хозяйственной деятельности. Основные загрязнители: оксиды азота, сера, углерод, газообразные соединения, пыль, аэрозоли.

В последние десятилетия в крупных городах и промышленных центрах резко возрастает загрязнение атмосферы из-за увеличивающегося количества выбросов, которое на сегодня составляет около 400 кг на человека в год. Усиливается загрязнение воздуха выхлопными газами автотранспорта. Растет запыленность. Над промышленными центрами или крупными городами образуется загрязненный слой воздуха, так называемый "смог", который условно можно разделить на три яруса: нижний, залегающий между домами, связан с выделением выхлопных газов транспортом и поднятой пылью; второй — питаемый дымом отопительных систем, располагается над домами на высоте около 20 — 30 м; третий — на высоте SO —100 м, питается в основном выделениями промышленных предприятий.

Необходимо учитывать также, что при воздействии солнечной радиации на смесь углеводородных газов и окислов азота, выбрасываемых в атмосферу с выхлопными газами, образуется так называемый "фотосмог", который представляет собой большую опасность для здоровья людей.

По степени загрязнения воздушной среды лидируют Москва, Омск, Норильск, Липецк, Нижний Новгород, Санкт-Петербург, Самара, Новокузнецк, Братск, Кемерово, Волгоград, Стерлитамак.

С каждым годом в атмосфере увеличивается концентрация вредных веществ, что довольно часто приводит к различным заболеваниям.

Она выражается в ПДК (предельно допустимая концентрация) миллиграммами на 1 м³ (мг/м³).

Нормы ПДК устанавливает Министерство здравоохранения России.

ПДК рассчитывается на основе оценки безвредности определенных концентраций данного вещества для человека, животных, растений. Однако в действительности на человека и на все окружающее действуют одновременно десятки веществ, выбрасываемых многими источниками, которые, кроме того, вступают в реакцию между собой, образуя новые соединения. Именно такая обстановка складывается в районах крупных промышленных центров и целых стран с большой плотностью предприятий и населения.

Острый недостаток кислорода. В настоящее время во многих промышленных зонах растительность выделяет в процессе фотосинтеза меньше кислорода, чем его потребляют промышленность, транспорт, люди, животные. Его общее количество в околоземной оболочке биосферы ежегодно уменьшается на несколько миллиардов тонн. Особенно это чувствуется там, где мала зеленая зона.

Недостаток кислорода в воздушной среде городов способствует распространению среди населения легочных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Высокие уровни шумов. С развитием технического прогресса уровни шума в городах постоянно возрастают, и все большая часть населения чуть ли не круглые сутки подвергается его раздражающему воздействию.

Внедрение новых технологических процессов, рост мощностей оборудования, механизация производственных и иных процессов, появление мощных средств наземного, воздушного и водного транспорта привели к тому, что человек постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней. Это способствует появлению и развитию неврологических, сердечно-сосудистых и иных заболеваний.

В общем, шумовом фоне города удельный вес транспорта составляет от 60 до 80%. Внутриквартальные источники шума: спортивные игры, игры на детских площадках, разгрузочно-погрузочные работы у магазинов составляют 10 — 20%. Шумовой режим в жилых квартирах складывается из проникающего шума извне и образующегося в результате эксплуатации инженерного и санитарно-технического оборудования: лифты, насосы, подкачка воды, мусоропроводы, вентиляция, запорные краны.

Образование зоны кислотных осадков. Кислотные дожди — результат промышленного загрязнения воздуха. Большое место здесь принадлежит окислам азота, источниками образования которых, являются выхлопные газы автомобильных и авиационных двигателей, а также сжигание всех видов топлива. Примерно 40% всех окислов азота выбрасывают в атмосферу тепловые электростанции. Эти окислы преобразуются в азот и нитраты, а последние, взаимодействуя с водой, дают азотную кислоту. Кроме того, в теплые солнечные дни окислы азота реагируют с не догоревшими углеводородами из автомобильных выхлопов, образуя озон, который, как известно, в определенных концентрациях вреден для растений.

Существует научная гипотеза, что главной причиной гибели деревьев нередко является озон в сочетании с кислотными туманами.

Один из распространенных загрязнителей воздуха — сернистый ангидрид, образующийся при сжигании угля, нефти, мазута. Бесцветный газ с едким запахом, сернистый ангидрид вскоре после выброса из дымовой трубы превращается в сульфаты. Растворяясь в каплях воды, они образуют серную кислоту и вызывают появление тумана, снега или дождя с кислотностью от 10 до 100 раз выше обычной. Кислотные осадки опасны не только для растительного мира, но и для здоровья людей.

Разрушение озонового слоя атмосферы. Озон обладает способностью сильно поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца и, следовательно, предохраняет от их губительного воздействия на живые организмы на Земле. Количество озона в атмосфере не велико. Его особенность заключается в его нестойкости: он легко разрушается соединениями водорода, азота, хлора. В результате деятельности человека в последние годы резко возрастает поступление веществ, содержащих эти соединения.

Наиболее значительными из антропогенных примесей считаются окислы азота, доля которых в воздухе возрастает от все увеличивающегося применения азотных удобрений, а также от соединений хлора, поступающих в атмосферу.

Таким образом, состояние озонового слоя целиком и полностью зависит от деятельности человека. Это он решает, быть защитному слою у Земли или нет.

Прозрачность атмосферы зависит главным образом от содержания в ней аэрозолей (пыль, дым, туман). Ухудшение прозрачности способствует созданию помех авиации, судоходству, нередко является причиной крупных транспортных аварий.

Пыль — один из наиболее распространенных загрязнителей атмосферы. Она оказывает вредное воздействие на живые организмы, растительный мир, ускоряет разрушение металлоконструкций, зданий, сооружений и имеет ряд других отрицательных последствий.

Пыль включает в себя твердые аэрозоли, которые образуются в процессе выветривания земной породы, лесных пожаров, вулканических извержений, промышленных выбросов. Промышленная пыль — одна из основных составляющих. Ее содержание в воздухе определяется состоянием индустрии и транспорта. Уже сейчас во многих городах мира сложилась опасная ситуация, которая прямым образом воздействует на человека и его здоровье.