Воздействие на атмосферу

Удар по здоровью

Негативное влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека продолжает усиливаться на протяжении уже нескольких десятилетий. Люди (особенно жители городов) каждый день дышат вредными веществами, находящимися в воздухе. Это частицы асбеста, сажи, свинца в твердом состоянии, серная кислота и углеводороды в виде крохотных капелек, а также всевозможные газы. В совокупности воздействие всех этих веществ сказывается на дыхании. Кроме того, повышается вероятность возникновения заболеваний сердечно-сосудистого характера.

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека зависит и от врожденной предрасположенности организма к тому или иному диагнозу. Но в частоте заболеваний есть и общая тенденция, которая определяется большой концентрацией конкретного вещества. Например, окись углерода, сернистые соединения, пропилен, жирные кислоты, свинец и ртуть вызывают болезни, связанные с системой кровообращения. Заболевания органов чувств и нервной системы, как правило, обусловлены наличием соединений хрома и двуокиси кремния. Фенол, фтор, пыль, сероводород и сероуглерод являются благодатной почвой для прогрессирования болезней органов пищеварения.

Нефтепродукты, мышьяк и бензол попадающие в атмосферу сегодня являются серьезной проблемой и в несколько другой сфере. Все эти вещества сказываются на репродуктивной функции человеческого организма. К этой группе также можно отнести органические соединения, в том числе и диоксины.

Возможные последствия

Локальные последствия загрязнения атмосферы наблюдаются уже давно. Экологи спорят, приведёт ли оно к глобальному изменению климата.

  1. Разрушение озонового слоя. Загрязнение атмосферы приведёт к истончению и разрушению озонового слоя. В результате под действием ультрафиолетовых лучей повысится естественный радиационный фон.

  2. Изменение климата .Несоблюдение предприятиями норм по очистке выбросов приведёт к ухудшению экологической обстановки на земле, в воде и воздухе. Из-за парниковых газов зимы в северном полушарии становятся теплее. Выпадает меньше снега, и он хуже впитывает вредные вещества.
  3. Влияние на животных и человека. Вредные вещества вызывают такие болезни как астма, рак лёгких и т.д. На людей с заболеваниями органов дыхания нависший над городами смог влияет больше всего.
  4. Кислотные дожди. Вещества, содержащиеся в выбросах, взаимодействуют с влагой, и дождь становится кислотным. Загрязнённые осадки вызывают заболевания у людей и животных, из-за токсичных дождей погибают леса.

Антропогенное воздействие на атмосферу

         К основным загрязняющим веществам, поступающим в атмосферный воздух, относятся следующие:

·        оксид углерода (CO),

·        оксиды азота (NOx), под общей формулой NOx, обычно подразумевают сумму NO и NO2
 

·        диоксид серы (SO2),

·        углеводороды (CmHn),

·        пыль.

         Эти вещества составляют 98% от массы всех остальных загрязнителей и поэтому их называют основными.

         Основные загрязняющие вещества атмосферы
имеют природное и антропогенное происхождение. Природное происхождение: вулканизм, почвенные процессы, поверхность морей, океанов, пыльные бури, лесные пожары и др., а для оксидов азота кроме того – грозовые разряды.

         Антропогенное происхождение:

         Оксид углерода (СО) – самая распространенная и наиболее значительная примесь атмосферы Основная масса выбросов СО образуется в процессе сжигания топлива – автотранспорт, ТЭС, котельные промышленность. Наиболее высокая концентрация СО наблюдается  на улицах и площадях с интенсивным движением транспорта.

         СО – агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином крови, образуя карбоксигемоглобин. При этом ухудшается острота зрения, нарушаются функции головного мозга, деятельность сердца, легких, возникает головная боль, сонливость, нарушается дыхание. Степень воздействия СО на организм человека зависит от длительности воздействия и содержания карбоксигемоглобина.

         В атмосфере СО постепенно окисляется до СО2.

         Оксиды азота (NOx), образуются в процессе горения  при высокой температуре путем окисления части азота находящегося в атмосферном воздухе. Основными источниками выбросов NOx
являются автотранспорт, ТЭС, промышленные печи и др.

         Другими источниками NOх
являются промышленные предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту, анилиновые красители,  вискозный шелк и др.

         При контакте оксидов азота с водяным паром, поверхностью слизистой образуются кислоты, что может привести к отеку легких.

         Диоксид серы (SО2). На его долю приходится до 95% от общего объема сернистых соединений, поступающих от антропогенных источников. Основным источником является
сжигание
угля, мазута на ТЭС, в котельных, в промышленности. Другими источниками SО2 являются металлургия, строительная промышленность, производство серной кислоты и другие виды промышленности.

         Диоксид серы раздражает слизистую оболочку рта, глаз, во рту возникает неприятный привкус, при соединении с влагой воздуха или слизистой образуется серная кислота.

         Углеводороды (CmHn). Основной техногенный источник – пары бензина, метан, пентан, гексан – автотранспорт. При неполном сгорании топлива происходит также выброс циклических углеводородов, обладающих канцерогенными свойствами. Углеводороды обладают наркотическим действием, вызывают головную боль, головокружение, кашель, неприятные ощущения в горле.

Основные источники образования
пыли
в атмосфере:строительная промышленность, ТЭС, черная и цветная металлургия, места складирования промышленных и бытовых отходов, автотранспорт, карьеры добычи полезных ископаемых, разработанные грунты и т. д. Размеры пылинок в воздухе составляют от сотых долей до нескольких десятков микрометров. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция, углерода, а также оксиды металлов.

         Пыль оказывает вредное воздействие на человека, растительный и животный мир, у людей могут возникать специфические заболевания.

Предыдущие материалы:

  • Альтернативные источники энергии
  • Воздействие гидроэнергетики на окружающую среду
  • Воздействие ядерной энергетики на окружающую среду
  • Воздействие тепловой энергетики на окружающую среду
  • Экологические проблемы традиционной энергетики
Следующие материалы:

  • Глобальные экологические проблемы, связанные с загрязнением атмосферы.
  • Антропогенное воздействие на почвы
  • Антропогенное воздействие на гидросферу
  • Источники загрязнения гидросферы.
  • Эвтрофирование водных объектов.

Классификация загрязнителей воздуха

Частицы, которые попадают в атмосферу, отличаются друг от друга своими характеристиками, зависящими от источника выбросов. Три формы загрязнителей воздуха:

  • физические;
  • химические;
  • биологические.

Для каждого из видов характерно определенное состояние при нахождении в атмосфере: физические частицы в воздухе, химические элементы в виде газообразных выделений, микробы и бактерии – биологические загрязнители.

Физические загрязнители

Наиболее распространенная группа загрязнителей атмосферы – физические загрязнители. В эту группу входят частицы, для которых характерна одна из форм физического состояния:

  • механические частицы – твердые тела (пыль, пепел, сажа);
  • радиоактивные элементы – изотопы и лучи;
  • тепловое загрязнение – пар, нагретый воздух;
  • шумовое загрязнение – громкие звуки, низкочастотные колебания;
  • электромагнитные волны, включая радиоволны.

Химические загрязнители

Выбросы фреона и газа от аэрозольных баллончиков, кондиционеров и холодильных установок образуют химическое загрязнение воздуха. Кроме этого, газы возникают при горении топлива. В атмосферу попадают следующие опасные химические элементы: оксид и двуокись углерода, диоксид серы, оксиды азота, озон, углеводороды, аммиак, аммиак, тяжелые металлы. Под действием этих газов, например, происходит расщепление трехатомной структуры кислорода, из-за чего образуются озоновые дыры. Разрушение озонового слоя отрицательно влияет на климат на Земле.

Биологические загрязнители

При попадании микробов, инфекций, вредных бактерий происходит биологическое заражение атмосферы. Попадание биологических загрязнителей возможно при развитии вегетативных процессов, для которых образуется благоприятная среда. Для таких загрязнителей характерен локальный масштаб поражения.

Прогноз на будущее

Сегодня существует несколько теоретических моделей дальнейшего развития событий. Если влияние хозяйственной деятельности человека на атмосферу останется прежним или продолжит усиливаться (именно этот вариант считается самым вероятным), то эмиссия парниковых газов будет постепенно увеличиваться. К XXII столетию температура повысится на 2-3 °С. При этом наибольшие перемены произойдут в субарктическом и арктическом поясе. Самым зримым следствием будет массовое таяние ледников. Этот процесс начался уже сегодня.

Влияние деятельности человека на атмосферу приведет к тому, что увеличится количество осадков. Карта их распространения будет гораздо пестрее, чем сейчас. Вместе с тем участятся всевозможные природные катаклизмы: цунами, штормы, циклоны. Подобное бедствие произошло в конце 2005 года на северном побережье Индийского океана, когда погибло порядка 300 тысяч человек.

Из-за сокращения полярных и горных ледников средний уровень Мирового океана продолжает неуклонно расти. За последние сто лет он поднялся на 10 – 20 сантиметров. Уже сегодня в зоне риска находятся ледниковые щиты Антарктиды, а также талые льды Гренландии. Рост уровня океана окажет огромное влияние на прибрежные зоны, в которых живет множество людей. К таким регионам можно отнести Нидерланды, Бангладеш и т. д.

Конечно, влияние атмосферы на жизнь людей может с течением времени и поменяться. Все зависит от отношения человечества к своей хозяйственной деятельности. Во многих странах сегодня становятся популярными альтернативные источники энергии, благодаря которым можно сократить использование нефтепродуктов и других видов вредного топлива. К примеру, это ветряные мельницы и солнечные батареи. Проблема с транспортом также находится на стадии решения. Некоторые передовые производители автомобилей сосредоточились на выпуске и улучшении моделей, работающих на электричестве.

Антропогенные воздействия на атмосферу и ее защита. Загрязнение атмосферного воздуха

Антропогенное воздействие на атмосферу проявляется, прежде всего, в загрязнении атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух –
естественная смесь газов атмосферы, находящаяся за пределами жилых, производственных и иных помещений (Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха», 1999).

Загрязнение атмосферного воздуха – привнесение в него или возникновение в нем новых (обычно не характерных для него) вредных химических, физических, биологических агентов. Оно может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение
воздуха вызвано природными процессами (вулканическая деятельность, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др.). Антропогенное загрязнение связано с выбросом загрязняющих веществ в результате деятельности человека.

По масштабам загрязнение воздуха может быть местным – повышение содержания загрязняющих веществ на небольших территориях (город, район и др.), региональным – загрязнение атмосферного воздуха значительных территорий (областей, регионов и др.), и глобальным – изменения, затрагивающие всю атмосферу Земли.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются следующим образом: 1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.); 2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.); 3) твердые (тяжелые металлы, канцерогенные вещества, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.).

Главные (приоритетные) антропогенные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха – диоксид серы (SO2), диоксид азота (NO2), оксид углерода (СО2), твердые частицы (пыль, сажа, зола). На их долю приходится около 98% выбросов вредных веществ в атмосферу. Кроме них в атмосферу поступает еще более 70 наименований вредных веществ: тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий и др.); углеводороды, среди которых наиболее опасен бензпирен, альдегиды (в первую очередь формальдегид), сероводород, токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры) и др.

Особо опасным видом загрязнения атмосферы является радиоактивное загрязнение,
вызванное радиоактивными изотопами. Его источники – производство и испытания ядерного оружия, отходы и аварийные выбросы АЭС. Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ в результате аварии четвертого блока на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Их суммарный выброс в атмосферу составил 77 кг. Для сравнения при атомном взрыве над Хиросимой их образовалось только 740 г.

Предыдущие материалы:

  • Малоотходные и безотходные технологии
  • Загрязнение окружающей среды
  • Виды и степень воздействия человека на природу
  • Классификация природных ресурсов
  • Природная среда: природные ресурсы и природные условия
Следующие материалы:

  • Источники загрязнения атмосферного воздуха
  • Экологические последствия загрязнения атмосферы
  • Защита атмосферы
  • Антропогенные воздействия на гидросферу и ее защита. Загрязнение гидросферы
  • Источники загрязнения гидросферы

Виды загрязнителей воздуха

Самые крупные источники загрязнения делятся на следующие группы:

1. Химические элементы. К основному виду загрязнения относят газообразные вещества, попадающие в атмосферу планеты. Загрязнение атмосферы происходит такими веществами как диоксид серы, альдегиды, тяжёлые металлы, оксиды углерода, радиоактивные изотопы, аммиак, и углеводороды.

2. Физические загрязнители. К физическим явлениям, обуславливающим загрязнение атмосферного воздуха, относятся:

  • радиоактивное излучение, в том числе космическое;
  • твёрдые частицы и иные загрязняющие атмосферный воздух вещества;
  • шумовое воздействие (слишком громкие звуки, колебания на низких частотах, которые вызывают дезориентацию у птиц и нарушают баланс экосистем);
  • тепловые выбросы;
  • электромагнитное воздействие.

3. Механические загрязнители. Механическое воздействие на воздух считается подвидом физического. Веществами, загрязняющими атмосферу, являются пыль, получаемая при производстве цемента; угольная сажа; частицы резины, поднимающиеся в небо от истирающихся покрышек и т.д.

4. Биологические загрязнители. К естественным факторам, влияющим на состояние воздуха, относят преимущественно микробное загрязнение. Основным загрязнителем называют грибные споры и бактерии, поднимающиеся в небо. Свою роль играют вирусы, вегетативные формы жизни, а также отходы жизнедеятельности.

Кислотные дожди

Человеческое влияние на атмосферу имеет еще одну форму. Она связана с повышением кислотности. В науке этот процесс называется асидификацией. Усиление кислотности начинается в атмосфере, а затем посредством осадков схожие перемены происходят в водной среде и почвах.

В естественных природных условиях этот показатель слаб или нейтрален. Однако из-за попадания в атмосферу оксидов азота и серы возникают опасные кислотные осадки. Подобные явления могут происходить и по природным причинам, например, после извержения вулкана. Но именно человеческая деятельность вносит в эту копилку самый большой вклад. К данным факторам можно отнести сжигание горючих ископаемых. В первую очередь это уголь, использующийся в котельных, тепловых электростанциях, нефтяной промышленности и металлургии.

Сельское хозяйство – еще одна причина кислотных осадков. Виноваты азотные удобрения, которые все в больших количествах используются аграриями разных стран. Химические соединения попадают в почву, а оттуда в другие сферы окружающей среды, в том числе и в атмосферу.

Посредством дождей кислота попадает в экосистему и вредит лесам, подземным водам, озерам и рекам. Благодаря азотным соединениям появляются все новые водоросли, поглощающие кислород. Кроме того, испорченная атмосфера меняет радиационный фон на Земле, а также баланс питательных веществ в окружающей среде.

Показатели степени загрязненности атмосферы

Уровень содержания вредных веществ в воздухе определяется при мониторинге состава атмосферы. Справочными значениями определена предельно допустимая концентрация (ПДК) каждого вещества, которая сравнивается в полученными значениями. При сравнении учитываются нормы, по которым дается оценка общему состоянию атмосферы:

  • стандартный индекс (СИ) загрязненности;
  • индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).

Для СИ определено три уровня загрязнения: 0-20% – повышенный, 20-40% – высокий, 40-100% – очень высокий. Для ИЗА используется 4 уровня, характеризующих загрязнение: 0-5 – низкое, 5-6 – повышенное, 7-13 – высокое, более 13 – очень высокое.

Большинство значений (норма, коэффициенты) берутся из справочников, остальные измеряются на практике. Измеримые показатели: среднегодовая концентрация, максимальная суточная концентрация. Показатель наибольшей повторяемости (НП) фиксирует число превышений норм.

Методы борьбы с проблемой

Экологи и правительства прорабатывают меры, как бороться с загрязнением воздуха. Некоторые идеи уже реализуются на практике, однако комплексных преобразований нет.

  1. Снижение промышленных выбросов. Предполагается установка продвинутых фильтров на трубы предприятий, чтобы избежать попадания в атмосферу наиболее вредных веществ.
  2. Современные методы утилизации и переработки отходов. Вместо сжигания или захоронения отходов предполагается использование грануляторов, дробилок, сушилок и т.д. Большим шагом к решению проблемы станет массовая переработка вторсырья.
  3. Использование альтернативных источников энергии. Солнечные, волновые и ветровые электростанции пока не могут удовлетворить потребность человечества в электричестве, однако их количество постепенно увеличивается.
  4. Посадка зелёных насаждений. Растения выделяют кислород и впитывают вредные вещества из атмосферы. Посадка деревьев и кустов позволяет противодействовать влиянию выбросов.
  5. Организация эко ферм. Основанные на экологически чистом труде фермерские хозяйства, не применяющие пестициды, снижают наносимый планете вред.
  6. Прочие варианты решения проблемы. Ученые разрабатывают инновационные способы очистки среды:
    • очищающие воздух билборды;
    • бетон, поглощающий смог;
    • распыление химикатов, убирающих смог.

Методы уменьшения загрязнения воздуха

Атмосферное загрязнение чаще всего используется рейтинговыми организациями для определения списка самых чистых и грязных мест на Земле. Это связано с безостановочностью дыхательного процесса у живых организмов, что приводит к неизбежности воздействия этого вида загрязнения на них. В зависимости от источника выбросов и их физико-химических характеристик выделяются направления по снижению загрязнения:

  • альтернативная энергетика;
  • сокращение промышленных выбросов;
  • изменение структуры работы транспорта;
  • вторичная переработка отходов;
  • сокращение применения химических удобрений;
  • увеличение доли зеленых насаждений.

Применение всех мер возможно только при внедрении государственного регулирования направления. Для закрепления намерений государствами-членами ООН был подписан Киотский протокол, направленный на сокращение выбросов парниковых газов.

Большинство мер предусматривает отказ от традиционных видов топлива, таких как нефть, уголь, в меньшей степени – газ. Кроме этого, меры по сокращению атмосферных выбросов должны реализовываться за счет сокращения объемов производства и движения транспорта. Это достигается рациональным использованием ресурсов: переработкой, вторичным производством, отказом от индивидуальных транспортных средств с переходом на групповые для эффективного заполнения пространства.

vote

Article Rating

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector