Проблемът със замърсяването на въздуха. Замърсяването на въздуха е сериозен екологичен проблем

Ефекти на околната среда от замърсяването на атмосферата

Най-важните екологични последици от глобалното замърсяване на въздуха включват:

1) възможно затопляне на климата („парников ефект“);

2) нарушаване на озоновия слой;

3) киселинен дъжд.

Повечето учени в света ги смятат за най-големите екологични проблеми на нашето време.

Парниковия ефект

В момента наблюдаваното изменение на климата, което се изразява в постепенно повишаване на средната годишна температура, започвайки от втората половина на миналия век, повечето учени свързват с натрупването в атмосферата на така наречените „парникови газове“ - въглерод. диоксид (CO 2), метан (CH 4), хлорфлуоровъглеводороди (фреони), озон (O 3), азотни оксиди и др. (виж таблица 9).

Таблица 9

Антропогенни замърсители на атмосферата и свързаните с тях промени (V. A. Vronsky, 1996)

Забележка. (+) - повишен ефект; (-) - намаляване на ефекта

Парниковите газове и преди всичко CO 2 предотвратяват дълговълновото топлинно излъчване от земната повърхност. Атмосферата, богата на парникови газове, действа като покрив на оранжерия. От една страна пропуска по-голямата част от слънчевата радиация, а от друга почти не изпуска топлината, преизлъчена от Земята.

Във връзка с изгарянето на все повече изкопаеми горива: нефт, газ, въглища и др. (годишно над 9 милиарда тона еталонно гориво), концентрацията на CO 2 в атмосферата непрекъснато нараства. Поради емисиите в атмосферата по време на промишленото производство и в ежедневието съдържанието на фреони (хлорфлуоровъглеводороди) нараства. Съдържанието на метан се увеличава с 1-1,5% годишно (емисии от подземни рудни изработки, изгаряне на биомаса, емисии от едър рогат добитък и др.). В по-малка степен нараства и съдържанието на азотен оксид в атмосферата (с 0,3% годишно).

Следствие от увеличаването на концентрациите на тези газове, които създават „парников ефект“, е повишаването на средната глобална температура на въздуха близо до земната повърхност. През последните 100 години най-топлите години са 1980, 1981, 1983, 1987 и 1988. През 1988 г. средната годишна температура е с 0,4 градуса по-висока от тази през 1950-1980 г. Изчисленията на някои учени показват, че през 2005 г. тя ще бъде с 1,3 °C по-висока, отколкото през 1950-1980 г. В доклада, изготвен под егидата на ООН от международната група за изменение на климата, се посочва, че до 2100 г. температурата на Земята ще се повиши с 2-4 градуса. Мащабът на затоплянето в този сравнително кратък период ще бъде сравним със затоплянето, настъпило на Земята след ледниковата епоха, което означава, че последствията за околната среда могат да бъдат катастрофални. На първо място, това се дължи на очакваното покачване на нивото на Световния океан, поради топенето на полярните ледове, намаляването на районите на планинско заледяване и т. н. Моделиране на екологичните последици от повишаването на нивото на океана само с 0,5-2,0 м до края на 21-ви век, учените са установили, че това неизбежно ще доведе до нарушаване на климатичния баланс, наводнения на крайбрежните равнини в повече от 30 страни, влошаване на вечната замръзналост, заблатяване на обширни площи и други неблагоприятни последици .

Въпреки това редица учени виждат положителни последици за околната среда в предполагаемото глобално затопляне. Увеличаването на концентрацията на CO 2 в атмосферата и свързаното с това увеличаване на фотосинтезата, както и увеличаването на овлажняването на климата, според тях, могат да доведат до повишаване на продуктивността и на двете естествени фитоценози (гори, ливади, савани и др.) и агроценози (културни растения, градини, лозя и др.).

Няма единодушие и по въпроса за степента на влияние на парниковите газове върху глобалното затопляне на климата. Така в доклада на Междуправителствената група по изменение на климата (1992 г.) се отбелязва, че наблюдаваното през миналия век затопляне на климата с 0,3–0,6 °С може да се дължи главно на естествената променливост на редица климатични фактори.

На международна конференция в Торонто (Канада) през 1985 г. световната енергийна индустрия получи задачата да намали до 2010 г. с 20% промишлените въглеродни емисии в атмосферата. Но е очевидно, че осезаем ефект върху околната среда може да се получи само чрез комбиниране на тези мерки с глобалната посока на екологичната политика - максимално възможното опазване на общностите от организми, природните екосистеми и цялата биосфера на Земята.

Изтъняване на озоновия слой

За първи път разрушаването на озоновия слой привлече вниманието на широката публика през 1985 г., когато над Антарктида беше открита зона с ниско (до 50%) съдържание на озон, наречена „озоновата дупка”. СОттогава резултатите от измерванията потвърждават широкото изчерпване на озоновия слой на почти цялата планета. Например в Русия през последните десет години концентрацията на озоновия слой е намаляла с 4-6% през зимата и с 3% през лятото. В момента изчерпването на озоновия слой се признава от всички като сериозна заплаха за глобалната екологична сигурност. Намаляването на концентрацията на озон отслабва способността на атмосферата да защитава целия живот на Земята от твърда ултравиолетова радиация (UV радиация). Живите организми са много уязвими към ултравиолетовото лъчение, тъй като енергията дори на един фотон от тези лъчи е достатъчна, за да разруши химичните връзки в повечето органични молекули. Неслучайно в райони с ниско съдържание на озон има множество слънчеви изгаряния, увеличаване на заболеваемостта от рак на кожата сред хората и т.н. 6 милиона души. Освен кожни заболявания е възможно развитие на очни заболявания (катаракта и др.), потискане на имунната система и др.

Установено е също, че под въздействието на силно ултравиолетово лъчение растенията постепенно губят способността си за фотосинтеза, а нарушаването на жизнената активност на планктона води до прекъсване на трофичните вериги на биотата на водните екосистеми и др.

Науката все още не е установила напълно кои са основните процеси, които нарушават озоновия слой. Предполага се както естествен, така и антропогенен произход на "озоновите дупки". Последното според повечето учени е по-вероятно и е свързано с повишено съдържание на хлорфлуоровъглеводороди (фреони).Фреоните намират широко приложение в промишленото производство и в бита (охладителни агрегати, разтворители, пръскачки, аерозолни опаковки и др.). Издигайки се в атмосферата, фреоните се разлагат с отделянето на хлорен оксид, който има пагубен ефект върху молекулите на озона.

Според международната екологична организация Greenpeace основни доставчици на хлорфлуорвъглеводороди (фреони) са САЩ - 30,85%, Япония - 12,42%, Великобритания - 8,62% и Русия - 8,0%. САЩ пробиха "дупка" в озоновия слой с площ от 7 милиона км 2, Япония - 3 милиона км 2, което е седем пъти по-голямо от площта на самата Япония. Напоследък в САЩ и в редица западни страни са построени заводи за производство на нови видове хладилни агенти (хидрохлорфлуоровъглерод) с нисък потенциал за разрушаване на озона.

Съгласно Протокола на конференцията в Монреал (1990 г.), по-късно ревизиран в Лондон (1991 г.) и Копенхаген (1992 г.), се предвиждаше да се намалят емисиите на CFC с 50% до 1998 г. Съгласно чл. 56 от Закона на Руската федерация за опазване на околната среда, в съответствие с международните споразумения, всички организации и предприятия са длъжни да намалят и впоследствие напълно да спрат производството и употребата на озоноразрушаващи вещества.

Редица учени продължават да настояват за естествения произход на "озоновата дупка". Някои виждат причините за възникването му в естествената изменчивост на озоносферата, цикличната активност на Слънцето, докато други свързват тези процеси с рифтинга и дегазирането на Земята.

киселинен дъжд

Един от най-важните екологични проблеми, който е свързан с окисляването на природната среда, е киселинният дъжд. . Те се образуват при промишлени емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата, които в комбинация с атмосферна влага образуват сярна и азотна киселини. В резултат на това дъждът и снегът се подкиселяват (pH стойност под 5,6). В Бавария (Германия) през август 1981 г. валя дъжд с киселинност pH=3,5. Максималната регистрирана киселинност на валежите в Западна Европа е pH=2,3.

Общите глобални антропогенни емисии на двата основни замърсителя на въздуха – виновници за вкисляването на атмосферната влага – SO 2 и NO, са годишно – над 255 милиона тона.

Според Росхидромет годишно на територията на Русия попадат най-малко 4,22 милиона тона сяра, 4,0 милиона тона. азот (нитрат и амоний) под формата на киселинни съединения, съдържащи се в валежите. Както се вижда от Фигура 10, най-високите натоварвания със сяра се наблюдават в гъсто населените и индустриални райони на страната.

Фигура 10. Средногодишно количество сулфатни валежи kg S/кв. км (2006)

Наблюдават се високи нива на серни валежи (550-750 кг/кв. км годишно) и количество азотни съединения (370-720 кг/кв. км годишно) под формата на големи площи (няколко хиляди кв. км). в гъсто населени и индустриални райони на страната. Изключение от това правило е ситуацията около град Норилск, следата от замърсяване от който надвишава по площ и дебелина на валежите в зоната на отлагане на замърсяване в района на Москва, в Урал.

На територията на повечето субекти на федерацията отлагането на сяра и нитратен азот от собствени източници не надвишава 25% от общото им отлагане. Приносът на собствените източници на сяра надхвърля този праг в регионите Мурманск (70%), Свердловск (64%), Челябинск (50%), Тула и Рязана (40%) и в Красноярския край (43%).

Като цяло на европейската територия на страната само 34% от находищата на сяра са от руски произход. От останалите 39% идват от европейски страни и 27% от други източници. В същото време Украйна (367 хил. тона), Полша (86 хил. тона), Германия, Беларус и Естония имат най-голям принос за трансграничното вкисляване на природната среда.

Ситуацията е особено опасна във влажната климатична зона (от района на Рязана и на север в европейската част и целия Урал), тъй като тези региони се отличават с естествена висока киселинност на естествените води, които поради тези емисии, увеличава още повече. Това от своя страна води до спад в производителността на водните тела и увеличаване на заболеваемостта на зъбите и чревния тракт при хората.

Въздействието на киселинните дъждове намалява устойчивостта на горите към засушаване, болести, естествено замърсяване, което води до още по-изразена деградация на горите като естествени екосистеми.

Ярък пример за отрицателното въздействие на киселинните валежи върху естествените екосистеми е подкиселяването на езерата. В нашата страна площта на значително подкиселяване от киселинни валежи достига няколко десетки милиона хектара. Отбелязани са и конкретни случаи на подкиселяване на езера (Карелия и др.). Повишена киселинност на валежите се наблюдава по западната граница (трансграничен транспорт на сяра и други замърсители) и на територията на редица големи индустриални райони, както и фрагментарно по крайбрежието на Таймир и Якутия.

Мониторинг на замърсяването на въздуха

Наблюденията за нивото на замърсяване на въздуха в градовете на Руската федерация се извършват от териториалните органи на Руската федерална служба по хидрометеорология и мониторинг на околната среда (Росхидромет). Росхидромет осигурява функционирането и развитието на единната държавна служба за мониторинг на околната среда. Росхидромет е федерален изпълнителен орган, който организира и провежда наблюдения, оценки и прогнози на състоянието на атмосферното замърсяване, като същевременно осигурява контрол върху получаването на подобни резултати от наблюдения от различни организации в градовете. Функциите на Росхидромет в областта се изпълняват от Отдела за хидрометеорология и мониторинг на околната среда (UGMS) и неговите подразделения.

Според данни от 2006 г. мрежата за мониторинг на замърсяването на въздуха в Русия включва 251 града с 674 станции. Редовни наблюдения в мрежата на Росхидромет се извършват в 228 града на 619 станции (виж фиг. 11).

Фигура 11. Мрежа за мониторинг на замърсяването на въздуха – главни станции (2006 г.).

Станциите са разположени в жилищни райони, в близост до магистрали и големи промишлени предприятия. В руските градове се измерват концентрации на повече от 20 различни вещества. В допълнение към преките данни за концентрацията на примеси, системата се допълва от информация за метеорологичните условия, местоположението на промишлените предприятия и техните емисии, методи за измерване и др. Въз основа на тези данни, техния анализ и обработка се изготвят Годишници за състоянието на атмосферното замърсяване на територията на съответния отдел по хидрометеорология и мониторинг на околната среда. По-нататъшно обобщаване на информацията се извършва в Главна геофизична обсерватория. А. И. Воейков в Санкт Петербург. Тук се събира и постоянно се попълва; на негова основа се създават и издават годишници за състоянието на замърсяването на въздуха в Русия. Те съдържат резултатите от анализа и обработката на обширна информация за замърсяването на въздуха с много вредни вещества в Русия като цяло и в някои от най-замърсените градове, информация за климатичните условия и емисиите на вредни вещества от множество предприятия, за местоположението на основните източници на емисии и в мрежата за мониторинг на замърсяването на въздуха.

Данните за замърсяването на въздуха са важни както за оценка на нивото на замърсяване, така и за оценка на риска от заболеваемост и смъртност на населението. За да се оцени състоянието на замърсяването на въздуха в градовете, нивата на замърсяване се сравняват с максимално допустимите концентрации (ПДК) на вещества във въздуха на населените места или със стойностите, препоръчани от Световната здравна организация (СЗО).

Мерки за защита на атмосферния въздух

I. Законодателна. Най-важното за осигуряване на нормален процес за опазване на атмосферния въздух е приемането на подходяща законодателна рамка, която да стимулира и подпомага този труден процес. В Русия обаче, колкото и жалко да звучи, през последните години няма значителен напредък в тази област. Последното замърсяване, с което сме изправени сега, светът вече е изпитал преди 30-40 години и е взел защитни мерки, така че не е необходимо да изобретяваме колелото. Необходимо е да се използва опитът на развитите страни и да се приемат закони, които ограничават замърсяването, дават държавни субсидии на производителите на по-чисти автомобили и облаги за собствениците на такива автомобили.

В САЩ през 1998 г. ще влезе в сила закон за предотвратяване на по-нататъшно замърсяване на въздуха, приет от Конгреса преди четири години. Този период дава възможност на автомобилната индустрия да се адаптира към новите изисквания, но до 1998 г., моля, бъдете любезни да произвеждате поне 2 процента електрически превозни средства и 20-30 процента автомобили, работещи на газ.

Още по-рано там бяха приети закони, предписващи производството на по-икономични двигатели. И ето резултатът: през 1974 г. средната кола в САЩ е използвала 16,6 литра бензин на 100 километра, а двадесет години по-късно – само 7,7.

Опитваме се да вървим по същия път. В Държавната дума има проект на закон „За държавната политика в областта на използването на природен газ като моторно гориво“. Този закон предвижда намаляване на токсичността на емисиите от камиони и автобуси, в резултат на превръщането им в газ. Ако се осигури държавна подкрепа, съвсем реално е да се направи така, че до 2000 г. да имаме 700 000 автомобила на газ (днес са 80 000).

Нашите производители на автомобили обаче не бързат, предпочитат да създават пречки за приемането на закони, които ограничават монопола им и разкриват лошото управление и техническата изостаналост на нашето производство. Миналата година анализ на Moskompriroda показа ужасното техническо състояние на домашните автомобили. 44% от московчаните, напуснали поточната линия на AZLK, не отговарят на GOST по отношение на токсичността! При ZIL имаше 11% такива автомобили, в GAZ - до 6%. Това е срам за нашата автомобилна индустрия - дори един процент е неприемлив.

Като цяло в Русия практически няма нормална законодателна рамка, която да регулира екологичните отношения и да стимулира мерките за опазване на околната среда.

II. Архитектурно планиране. Тези мерки са насочени към регулиране на строителството на предприятия, планиране на градското развитие, като се вземат предвид екологичните съображения, озеленяване на градовете и т.н. При изграждането на предприятия е необходимо да се спазват правилата, установени от закона и да се предотврати изграждането на опасни производства в града граници. Необходимо е да се извършва масово озеленяване на градовете, тъй като зелените площи абсорбират много вредни вещества от въздуха и спомагат за пречистването на атмосферата. За съжаление, в съвременния период в Русия зелените площи не се увеличават толкова, колкото намаляват. Да не говорим за факта, че строените навремето „общежития” не издържат на проверка. Тъй като в тези райони къщите от един и същи тип са разположени твърде гъсто (за да се спести място) и въздухът между тях е подложен на стагнация.

Изключително остър е и проблемът за рационалното подреждане на пътната мрежа в градовете, както и качеството на самите пътища. Не е тайна, че безмислено построените на времето си пътища не са напълно проектирани за съвременния брой автомобили. В Перм този проблем е изключително остър и е един от най-важните. Необходимо е спешно изграждане на обходен път за разтоварване на центъра на града от транзитно тежкотоварни автомобили. Необходима е и основна реконструкция (а не козметичен ремонт) на пътната настилка, изграждане на модерни транспортни възли, изправяне на пътища, поставяне на звукови бариери и озеленяване на пътя. За щастие, въпреки финансовите затруднения, напоследък беше постигнат напредък в тази област.

Необходимо е също така да се осигури оперативен мониторинг на състоянието на атмосферата чрез мрежа от постоянни и мобилни станции за наблюдение. Необходимо е също така да се осигури поне минимален контрол върху чистотата на емисиите на превозното средство чрез специални проверки. Също така е невъзможно да се допуснат горивни процеси в различни депа, тъй като в този случай с дим се отделят голямо количество вредни вещества.

III. Технологични и санитарно-технически. Могат да се откроят следните мерки: рационализиране на процесите на изгаряне на горивото; подобрено уплътняване на фабричното оборудване; монтаж на високи тръби; масово използване на пречиствателни съоръжения и т.н. Трябва да се отбележи, че нивото на пречиствателните съоръжения в Русия е на примитивно ниво, много предприятия изобщо ги нямат и това въпреки вредността на емисиите от тези предприятия.

Много индустрии изискват незабавна реконструкция и преоборудване. Важна задача е и преобразуването на различни котелни и топлоелектрически централи на газово гориво. При такъв преход емисиите на сажди и въглеводороди в атмосферата са значително намалени, да не говорим за икономическите ползи.

Не по-малко важна задача е да се образоват руснаците в екологично съзнание. Липсата на пречиствателни съоръжения, разбира се, може да се обясни с липсата на пари (и в това има много истина), но дори парите да ги има, те предпочитат да ги харчат за всичко друго, но не и за околната среда. Липсата на елементарно екологично мислене е особено забележима в момента. Ако на Запад има програми, чрез прилагането на които се полагат основите на екологичното мислене на децата от детството, то в Русия все още няма значителен напредък в тази област. Докато в Русия не се появи поколение с напълно формирано екологично съзнание, няма да има значителен напредък в разбирането и предотвратяването на екологичните последици от човешката дейност.

Основната задача на човечеството в съвременния период е пълното осъзнаване на важността на екологичните проблеми и тяхното кардинално решаване за кратко време. Необходимо е да се разработят нови методи за получаване на енергия, основани не на деструктурирането на веществата, а на други процеси. Човечеството като цяло трябва да се заеме с решаването на тези проблеми, защото ако не се направи нищо, Земята скоро ще престане да съществува като планета, подходяща за живи организми.

Извозване, преработка и обезвреждане на отпадъци от 1 до 5 клас на опасност

Работим с всички региони на Русия. Валиден лиценз. Пълен комплект заключителни документи. Индивидуален подход към клиента и гъвкава ценова политика.

Използвайки този формуляр, можете да оставите заявка за предоставяне на услуги, да поискате търговска оферта или да получите безплатна консултация от нашите специалисти.

Ако разгледаме екологичните проблеми, един от най-належащите е замърсяването на въздуха. Еколозите бият тревога и призовават човечеството да преразгледа отношението си към живота и потреблението на природни ресурси, защото само защитата от замърсяване на въздуха ще подобри ситуацията и ще предотврати сериозни последици. Разберете как да разрешите такъв остър проблем, да повлияете на екологичната ситуация и да спасите атмосферата.

Естествени източници на запушване

Какво е замърсяване на въздуха? Тази концепция включва въвеждането и навлизането в атмосферата и всички нейни слоеве на нехарактерни елементи от физическо, биологично или химично естество, както и промяна в техните концентрации.

Какво замърсява въздуха ни? Замърсяването на въздуха се дължи на много причини и всички източници могат условно да се разделят на естествени или естествени, както и изкуствени, тоест антропогенни.

Струва си да започнете с първата група, която включва замърсители, генерирани от самата природа:

Първият източник са вулканите. Изригвайки, те изхвърлят огромни количества малки частици от различни скали, пепел, отровни газове, серни оксиди и други не по-малко вредни вещества. И въпреки че изригванията се случват доста рядко, според статистиката в резултат на вулканична дейност нивото на замърсяване на въздуха се увеличава значително, тъй като всяка година в атмосферата се отделят до 40 милиона тона опасни съединения.
Ако разгледаме естествените причини за замърсяването на въздуха, тогава си струва да се отбележи, като торф или горски пожари. Най-често пожарите възникват поради неумишлен палеж от лице, което небрежно се отнася към правилата за безопасност и поведение в гората. Дори малка искра от ненапълно изгасен пожар може да причини разпространение на пожар. Рядко пожарите се причиняват от много висока слънчева активност, поради което пикът на опасността се пада на знойното лято.
Като се имат предвид основните видове природни замърсители, не може да не се споменат прашните бури, които възникват поради силни пориви на вятъра и смесване на въздушните потоци. По време на ураган или друго природно събитие се издигат тонове прах, което провокира замърсяване на въздуха.

изкуствени източници

Замърсяването на въздуха в Русия и други развити страни често се причинява от влиянието на антропогенни фактори, причинени от дейностите, извършвани от хората.

Ние изброяваме основните изкуствени източници, които причиняват замърсяване на въздуха:

Бързото развитие на индустрията. Струва си да се започне с химическо замърсяване на въздуха, причинено от дейността на химически заводи. Токсичните вещества, изпуснати във въздуха, го тровят. Също така металургичните предприятия причиняват замърсяване на въздуха с вредни вещества: обработката на метали е сложен процес, включващ огромни емисии в резултат на нагряване и изгаряне. Освен това те замърсяват въздуха и малки твърди частици, образувани при производството на строителни или довършителни материали.
Проблемът със замърсяването на въздуха от моторните превозни средства е особено актуален. Въпреки че други видове също предизвикват емисии в атмосферата, най-значително отрицателно въздействие върху нея оказват автомобилите, тъй като те са много повече от всички други превозни средства. Ауспухите, отделяни от моторните превозни средства и възникващи по време на работа на двигателя, съдържат много вещества, включително и опасни. Тъжно е, че всяка година броят на емисиите се увеличава. Все по-голям брой хора се сдобиват с "железен кон", което, разбира се, се отразява пагубно на околната среда.
Експлоатация на топло- и атомни електроцентрали, котелни централи. Жизнената дейност на човечеството на този етап е невъзможна без използването на такива инсталации. Те ни снабдяват с жизненоважни ресурси: топлина, електричество, топла вода. Но при изгаряне на всякакъв вид гориво атмосферата се променя.
Битови отпадъци. Всяка година покупателната способност на хората расте, в резултат на което се увеличава и количеството генерирани отпадъци. На изхвърлянето им не се обръща необходимото внимание, а някои видове боклук са изключително опасни, имат дълъг период на разлагане и отделят изпарения, които оказват изключително неблагоприятно въздействие върху атмосферата. Всеки човек замърсява въздуха всеки ден, но много по-опасни са промишлените отпадъци, които се извозват на сметища и не се изхвърлят по никакъв начин.

Кои са най-често срещаните замърсители на въздуха?

Има невероятен брой замърсители на въздуха, а еколозите непрекъснато откриват нови, което е свързано с бързия темп на индустриално развитие и въвеждането на нови технологии за производство и преработка. Но най-често срещаните съединения, открити в атмосферата, са:

Въглероден окис, наричан още въглероден оксид. Той е без цвят и мирис и се образува при непълно изгаряне на горивото при ниски обеми на кислород и ниски температури. Това съединение е опасно и причинява смърт поради липса на кислород.
Въглеродният диоксид се намира в атмосферата и има леко кисела миризма.
При горенето на някои горива, съдържащи сяра, се отделя серен диоксид. Това съединение провокира киселинни дъждове и потиска човешкото дишане.
Диоксидите и азотните оксиди характеризират замърсяването на въздуха от промишлените предприятия, тъй като най-често се образуват по време на тяхната дейност, особено при производството на определени торове, багрила и киселини. Също така тези вещества могат да се отделят в резултат на изгаряне на гориво или по време на работа на машината, особено ако тя не работи.
Въглеводородите са едни от най-разпространените вещества и могат да бъдат намерени в разтворители, детергенти и петролни продукти.
Оловото също е вредно и се използва за направата на батерии и акумулатори, патрони и боеприпаси.
Озонът е изключително токсичен и се образува при фотохимични процеси или по време на работа на превозни средства и фабрики.

Сега знаете какви вещества най-често замърсяват въздушния басейн. Но това е само малка част от тях, атмосферата съдържа много различни съединения, а някои от тях дори са неизвестни на учените.

Тъжни последици

Мащабът на въздействието на замърсяването на атмосферния въздух върху човешкото здраве и цялата екосистема като цяло е просто огромен и мнозина ги подценяват. Да започнем с екологията.

Първо, поради замърсения въздух се разви парниковият ефект, който постепенно, но глобално променя климата, води до затопляне и топене на ледниците и провокира природни бедствия. Може да се каже, че води до необратими последици в състоянието на околната среда.
Второ, киселинните дъждове стават все по-чести и оказват негативно влияние върху целия живот на Земята. По тяхна вина умират цели популации риби, които не могат да живеят в такава кисела среда. Отрицателно въздействие се наблюдава при разглеждане на исторически паметници и архитектурни паметници.
На трето място, фауната и флората страдат, тъй като опасните изпарения се вдишват от животните, те също влизат в растенията и постепенно ги унищожават.

Замърсената атмосфера има много отрицателно въздействие върху човешкото здраве.Емисиите навлизат в белите дробове и причиняват неизправности в дихателната система, тежки алергични реакции. Заедно с кръвта опасните съединения се разнасят в тялото и го износват значително. И някои елементи са способни да провокират мутация и дегенерация на клетките.

Как да решим проблема и да спасим околната среда

Проблемът със замърсяването на атмосферния въздух е много актуален, особено като се има предвид, че околната среда се е влошила значително през последните няколко десетилетия. И трябва да бъде решен комплексно и по няколко начина.

Помислете за няколко ефективни мерки за предотвратяване на замърсяването на въздуха:

За борба със замърсяването на въздуха в отделните предприятия е задължително да се инсталират пречиствателни и филтриращи съоръжения и системи. И в особено големи промишлени предприятия е необходимо да се започне въвеждането на стационарни постове за наблюдение на замърсяването на атмосферния въздух.
Преминаването към алтернативни и по-малко вредни източници на енергия, като слънчеви панели или електричество, трябва да се използва, за да се избегне замърсяването на въздуха от превозните средства.
Замяната на горивите горива с по-достъпни и по-малко опасни, като вода, вятър, слънчева светлина и други, които не изискват горене, ще помогне за предпазването на атмосферния въздух от замърсяване.
Опазването на атмосферния въздух от замърсяване трябва да се подпомага на държавно ниво и вече има закони, насочени към опазването му. Но също така е необходимо да се действа и да се упражнява контрол в отделни субекти на Руската федерация.
Един от ефективните начини, който трябва да включва защитата на въздуха от замърсяване, е да се създаде система за обезвреждане на всички отпадъци или тяхната преработка.
Растенията трябва да се използват за решаване на проблема със замърсяването на въздуха. Широкото озеленяване ще подобри атмосферата и ще увеличи количеството кислород в нея.

Как да защитим атмосферния въздух от замърсяване? Ако цялото човечество се бори с това, тогава има шансове за подобряване на околната среда. Познавайки същността на проблема със замърсяването на въздуха, неговата актуалност и основните решения, ние трябва да работим заедно и всеобхватно за борба със замърсяването.

Атмосферата е газообразната обвивка на Земята, чиято маса е 5,15 * 10 т. Основните компоненти на атмосферата са азот (78,08%), аргон (0,93%), въглероден диоксид (0,03%) и останалите елементи са да семного малки количества: водород - 0,3 * 10%, озон - 3,6 * 10% и др. Според химичния състав цялата атмосфера на Земята се подразделя на долна (до 30 km^-хомосфера, която има състав подобен на повърхностния въздух) и горна, хетеросфера, с нехомогенен химичен състав. атмосферата се характеризира с процесите на дисоциация и йонизация на газове, протичащи под въздействието на слънчевата радиация.В атмосферата освен тези газове има и различни аерозоли - прашни или водни частици, които са суспендирани в газообразна среда.Те могат да са с естествен произход (прашни бури, горски пожари, вулканични изригвания и др.), както и техногенни (резултат от производствена дейност Атмосферата е разделена на няколко зони:

Тропосферата е долната част на атмосферата, съдържаща повече от 80% от цялата атмосфера. Височината му се определя от интензитета на вертикалните (възходящите низходящи) въздушни течения, причинени от нагряването на земната повърхност. Следователно той се простира на екватора до височина 16-18 km, в умерените ширини до 10-11 km, а на полюсите до 8 km. Отбелязано е редовно понижение на температурата на въздуха с височина - средно с 0,6C на всеки 100 m.

Стратосферата се намира над тропосферата до височина 50-55 км. Температурата на горната му граница се повишава, което се свързва с наличието на озонов пояс тук.

Мезосфера - границата на този слой се намира до височина 80 км. Основната му характеристика е рязък спад на температурата (минус 75-90С) в горната й граница. Тук са фиксирани сребристи облаци, състоящи се от ледени кристали.

йоносфера (термосфера) Намира се на надморска височина от 800 km и се характеризира със значително повишаване на температурата (повече от 1000C), под въздействието на ултравиолетовото лъчение от Слънцето, газове в йонизирано състояние. Йонизацията е свързана със светенето на газовете и появата на сияния. Йоносферата има способността да отразява многократно радиовълните, което осигурява истинска радиокомуникация на Земята, екзосферата се намира над 800 км. и се простира до 2000-3000 км. Тук температурата надвишава 2000 C. Скоростта на газовете се доближава до критичната стойност от 11,2 km/s. Доминират водородните и хелиевите атоми, които образуват корона около Земята, простираща се на височина от 20 хиляди км.

Ролята на атмосферата за биосферата на Земята е огромна, тъй като тя със своите физически и химичните свойства осигуряват най-важните жизнени процеси в растенията и животните.

Атмосферното замърсяване може да бъде естествено (естествено) и антропогенно (техногенно),

Естественото замърсяване на въздуха се причинява от естествени процеси. Те включват вулканична дейност, изветряне на скали, ветрова ерозия, масов цъфтеж на растения, дим от горски и степни пожари и др. Антропогенното замърсяване е свързано с отделянето на различни замърсители по време на човешката дейност. По своите мащаби той значително надвишава естественото замърсяване на въздуха.

В зависимост от мащаба на разпространение се разграничават различни видове замърсяване на атмосферата: локално, регионално и глобално. Локалното замърсяване се характеризира с повишено съдържание на замърсители в малки райони (град, индустриална зона, земеделска зона и др.). При регионалното замърсяване в сферата на отрицателно въздействие са включени значителни райони, но не и цялата планета. Глобалното замърсяване е свързано с промени в състоянието на атмосферата като цяло.

Според агрегатното състояние емисиите на вредни вещества в атмосферата се класифицират на: 1) газообразни (серен диоксид, азотни оксиди, въглероден оксид, въглеводороди и др.); 2) течност (киселини, основи, солеви разтвори и др.); 3) твърди (канцерогенни вещества, олово и неговите съединения, органичен и неорганичен прах, сажди, катранени вещества и др.).

Основните замърсители (замърсители) на атмосферния въздух, генерирани по време на промишлени и други човешки дейности, са серен диоксид (SO 2), азотни оксиди (NO 2), въглероден оксид (CO) и прахови частици. Те представляват около 98% от общите емисии на вредни вещества. Освен основните замърсители в атмосферата на градовете се наблюдават над 70 вида вредни вещества, включително формалдехид, флуороводород, оловни съединения, амоняк, фенол, бензол, въглероден дисулфид и др. от основните замърсители (серен диоксид и др.) най-често надвишават допустимите нива в много руски градове.

Общите световни емисии в атмосферата на четирите основни замърсители (замърсители) на атмосферата през 2005 г. възлизат на 401 милиона тона, а в Русия през 2006 г. - 26,2 милиона тона (Таблица 1).

В допълнение към тези основни замърсители в атмосферата навлизат много други много опасни токсични вещества: олово, живак, кадмий и други тежки метали (източници на емисии: автомобили, топилни предприятия и др.); въглеводороди (CnHm), сред тях най-опасният е бенз (а) пирен, който има канцерогенно действие (отработени газове, котлови пещи и др.), алдехиди и преди всичко формалдехид, сероводород, токсични летливи разтворители (бензини, алкохоли, етери) и др.

Таблица 1 - Емисии в атмосферата на основните замърсители (замърсители) в света и в Русия

Вещества, милиони тона	диоксид сяра	азотни оксиди	въглероден окис	Твърди частици	Обща сума
Тотален свят освобождаване
Русия (само стационарни) източници)					26.2
				11,2
Русия (включително всички източници), %				12,2	13,2

Най-опасното замърсяване на атмосферата е радиоактивно. В момента това се дължи главно на глобално разпространените дългоживеещи радиоактивни изотопи - продукти от изпитания на ядрени оръжия, проведени в атмосферата и под земята. Повърхностният слой на атмосферата се замърсява и от емисии на радиоактивни вещества в атмосферата от работещи атомни електроцентрали при нормална работа и други източници.

Специално място заема отделянето на радиоактивни вещества от четвъртия блок на атомната електроцентрала в Чернобил през април - май 1986 г. Ако експлозията на атомната бомба над Хирошима (Япония) освободи 740 g радионуклиди в атмосферата, то като в резултат на аварията в атомната електроцентрала в Чернобил през 1986 г., общото изпускане на радиоактивни вещества в атмосферата възлиза на 77 кг.

Друга форма на замърсяване на атмосферата е локалното излишно внасяне на топлина от антропогенни източници. Признак за термично (термично) замърсяване на атмосферата са така наречените термични зони, например „топлинният остров“ в градовете, затоплянето на водните обекти и др.

Като цяло, ако се съди по официалните данни за 2006 г., нивото на замърсяване на въздуха у нас, особено в руските градове, остава високо, въпреки значителния спад в производството, което се свързва преди всичко с увеличаване на броя на автомобилите.

2. ОСНОВНИ ИЗТОЧНИЦИ НА АТМОСФЕРНОТО ЗАМЪРСЯВАНЕ

Понастоящем „основният принос“ за замърсяването на атмосферния въздух в Русия имат следните индустрии: топлоенергетика (топлоелектрически и атомни електроцентрали, промишлени и общински котелни и др.), След това предприятия на черната металургия, добив на нефт и предприятия нефтохимия, транспорт, цветна металургия и производство на строителни материали.

Ролята на различните сектори на икономиката в замърсяването на въздуха в развитите индустриални страни на Запада е малко по-различна. Така например, основното количество емисии на вредни вещества в САЩ, Великобритания и Германия се падат от моторни превозни средства (50-60%), докато делът на топлинната енергия е много по-малък, само 16-20%.

Топло- и атомни електроцентрали. Котелни инсталации. В процеса на изгаряне на твърди или течни горива в атмосферата се отделя дим, съдържащ продукти на пълно (въглероден диоксид и водна пара) и непълно (оксиди на въглерод, сяра, азот, въглеводороди и др.) изгаряне. Обемът на енергийните емисии е много голям. Така една съвременна топлоелектрическа централа с мощност 2,4 милиона kW консумира до 20 хиляди тона въглища на ден и отделя 680 тона SO 2 и SO 3 в атмосферата за това време, 120-140 тона твърди частици (пепел , прах, сажди), 200 тона азотни окиси.

Превръщането на инсталациите към течно гориво (мазут) намалява емисиите на пепел, но практически не намалява емисиите на серни и азотни оксиди. Най-екологичното газово гориво, което замърсява атмосферата три пъти по-малко от мазута и пет пъти по-малко от въглищата.

Източници на замърсяване на въздуха с токсични вещества в атомните електроцентрали (АЕЦ) - радиоактивен йод, радиоактивни инертни газове и аерозоли. Голям източник на енергийно замърсяване на атмосферата - отоплителната система на жилища (котелни станции) произвежда малко азотни оксиди, но много продукти на непълно изгаряне. Поради ниската височина на комините, в близост до котелните инсталации се разпръскват токсични вещества във високи концентрации.

Черна и цветна металургия. При топене на един тон стомана в атмосферата се отделят 0,04 тона твърди частици, 0,03 тона серни оксиди и до 0,05 тона въглероден окис, както и в малки количества такива опасни замърсители като манган, олово, фосфор, арсен, и живачни пари и др. При производството на стомана в атмосферата се отделят паро-газови смеси, състоящи се от фенол, формалдехид, бензол, амоняк и други токсични вещества. Атмосферата също е значително замърсена в агломераторите, при производството на доменни пещи и феросплави.

Значителни емисии на отработени газове и прах, съдържащи токсични вещества, се наблюдават в заводите за цветна металургия при преработката на оловно-цинкови, медни, сулфидни руди, при производството на алуминий и др.

Химическо производство. Емисиите от тази индустрия, макар и малки по обем (около 2% от всички промишлени емисии), въпреки това, поради своята много висока токсичност, значително разнообразие и концентрация, представляват значителна заплаха за хората и цялата биота. В различни химически индустрии атмосферният въздух се замърсява от серни оксиди, флуорни съединения, амоняк, азотни газове (смес от азотни оксиди), хлоридни съединения, сероводород, неорганичен прах и др.).

Емисии от превозни средства. В света има няколкостотин милиона коли, които изгарят огромно количество нефтопродукти, значително замърсявайки въздуха, особено в големите градове. Така в Москва автомобилният транспорт представлява 80% от общото количество емисии в атмосферата. Изгорелите газове на двигателите с вътрешно горене (особено карбураторните) съдържат огромно количество токсични съединения - бензо (а) пирен, алдехиди, азотни и въглеродни оксиди и особено опасни оловни съединения (в случай на оловен бензин).

Най-голямото количество вредни вещества в състава на отработените газове се образува, когато горивната система на автомобила не е регулирана. Правилната му настройка позволява да се намали броят им с 1,5 пъти, а специалните преобразуватели намаляват токсичността на отработените газове с шест или повече пъти.

Интензивно замърсяване на атмосферния въздух се наблюдава и при добив и преработка на минерални суровини, в нефтени и газови рафинерии (фиг. 1), с отделяне на прах и газове от подземни рудни изработки, при изгаряне на боклук и горящи скали в покритие (купища) и пр. В селските райони източници на замърсяване на въздуха са животновъдни и птицеферми, промишлени комплекси за производство на месо, пръскане на пестициди и др.

Ориз. 1. Пътища на разпределение на емисиите на серни съединения в

район на Астраханския газопреработвателен завод (APTZ)

Трансграничното замърсяване се отнася до замърсяването, пренесено от територията на една страна в зоната на друга. Само през 2004 г. поради неблагоприятното си географско положение в европейската част на Русия са паднали 1204 хил. тона серни съединения от Украйна, Германия, Полша и други страни. В същото време в други страни от руски източници на замърсяване са изпаднали само 190 хиляди тона сяра, тоест 6,3 пъти по-малко.

3. ПОСЛЕДИЦИ ОТ АТМОСФЕРНОТО ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА

Замърсяването на въздуха оказва влияние върху човешкото здраве и природната среда по различни начини – от пряка и непосредствена заплаха (смог и др.) до бавно и постепенно разрушаване на различни системи за поддържане на живота на организма. В много случаи замърсяването на въздуха нарушава структурните компоненти на екосистемата до такава степен, че регулаторните процеси не са в състояние да ги върнат в първоначалното им състояние и в резултат на това механизмът на хомеостаза не работи.

Първо, помислете как местното (местно) замърсяване на атмосферата влияе върху околната среда, а след това и глобално.

Физиологичното въздействие върху човешкото тяло на основните замърсители (замърсители) е изпълнено с най-сериозни последици. И така, серен диоксид, комбинирайки се с влага, образува сярна киселина, която унищожава белодробната тъкан на хората и животните. Тази връзка се вижда особено ясно при анализа на детската белодробна патология и степента на концентрация на серен диоксид в атмосферата на големите градове. Според проучвания на американски учени, при ниво на замърсяване от 502 до 0,049 mg / m 3, честотата (в човеко-дни) на населението на Нашвил (САЩ) е била 8,1%, при 0,150-0,349 mg / m 3 - 12 и в райони със замърсяване на въздуха над 0,350 mg/m3 - 43,8%. Серният диоксид е особено опасен, когато се отлага върху прахови частици и в тази форма прониква дълбоко в дихателните пътища.

Прахът, съдържащ силициев диоксид (SiO 2 ), причинява тежко белодробно заболяване - силикоза. Азотните оксиди дразнят и в тежки случаи разяждат лигавиците, като очите, лесно участват в образуването на отровни мъгли и др. Особено опасни са, ако се съдържат в замърсен въздух заедно със серен диоксид и други токсични съединения. В тези случаи дори при ниски концентрации на замърсители се получава синергичен ефект, т.е. повишаване на токсичността на цялата газова смес.

Ефектът на въглеродния оксид (въглероден оксид) върху човешкото тяло е широко известен. При остро отравяне се появяват обща слабост, виене на свят, гадене, сънливост, загуба на съзнание и е възможна смърт (дори след 3-7 дни). Въпреки това, поради ниската концентрация на CO в атмосферния въздух, като правило, той не причинява масово отравяне, въпреки че е много опасен за хора, страдащи от анемия и сърдечно-съдови заболявания.

Сред суспендираните твърди частици най-опасните частици са с размер под 5 микрона, които могат да проникнат в лимфните възли, да се задържат в алвеолите на белите дробове и да запушат лигавиците.

Много неблагоприятни последици, които могат да повлияят на огромен интервал от време, са свързани и с такива незначителни емисии като олово, бензо (а) пирен, фосфор, кадмий, арсен, кобалт и др. Те потискат хемопоетичната система, причиняват онкологични заболявания, намаляват устойчивостта на организма. до инфекции и др. Прах, съдържащ олово и живачни съединения, има мутагенни свойства и причинява генетични промени в клетките на тялото.

Последиците от излагането на човешкото тяло на вредни вещества, съдържащи се в изгорелите газове на автомобилите, са много сериозни и имат най-широк спектър на действие: от кашлица до смърт (Таблица 2). Тежки последици в организма на живите същества причинява и токсична смес от дим, мъгла и прах – смог. Има два вида смог, зимен смог (тип Лондон) и летен смог (тип Лос Анджелис).

Таблица 2 Ефекти на изгорелите газове на превозни средства върху човешкото здраве

Вредни вещества	Последиците от излагането на човешкото тяло
въглероден окис	Пречи на усвояването на кислород от кръвта, което нарушава способността за мислене, забавя рефлексите, причинява сънливост и може да доведе до загуба на съзнание и смърт
Водя	Влияе върху кръвоносната, нервната и пикочно-половата система; вероятно причинява умствен упадък при децата, отлага се в костите и други тъкани, поради което е опасен за дълго време
азотни оксиди	Може да увеличи чувствителността на организма към вирусни заболявания (като грип), да дразни белите дробове, да причини бронхит и пневмония
озон	Дразни лигавицата на дихателната система, причинява кашлица, нарушава функционирането на белите дробове; намалява устойчивостта към настинки; може да влоши хроничните сърдечни заболявания, както и да причини астма, бронхит
Токсични емисии (тежки метали)	Причинява рак, репродуктивна дисфункция и вродени дефекти

Лондонският вид смог се среща през зимата в големите индустриални градове при неблагоприятни метеорологични условия (липса на вятър и температурна инверсия). Температурната инверсия се проявява в повишаване на температурата на въздуха с височина в определен слой на атмосферата (обикновено в диапазона от 300-400 m от земната повърхност) вместо обичайното понижение. В резултат на това циркулацията на атмосферния въздух е силно нарушена, димът и замърсителите не могат да се издигат и не се разпръскват. Често има мъгли. Концентрацията на серни оксиди и суспендиран прах, въглероден окис достига опасни за човешкото здраве нива, водят до нарушения на кръвообращението и дишането, а често и до смърт. През 1952 г. над 4000 души умират от смог в Лондон от 3 до 9 декември, а до 10 000 души се разболяват сериозно. В края на 1962 г. в Рур (Германия) за три дни са убити 156 души. Само вятърът може да разпръсне смога, а намаляването на емисиите на замърсители може да изглади опасната за смога ситуация.

Смог от Лос Анджелис, или фотохимичен смог, е не по-малко опасен от Лондон. Среща се през лятото при интензивно излагане на слънчева радиация на наситен или по-скоро пренаситен с отработени газове на автомобила въздух. В Лос Анджелис изгорелите газове на повече от четири милиона автомобила отделят само азотни оксиди в количество от повече от хиляда тона на ден. При много слабо движение на въздуха или спокоен въздух в този период възникват сложни реакции с образуването на нови силно токсични замърсители - фотооксид (озон, органични пероксиди, нитрити и др.), които дразнят лигавиците на стомашно-чревния тракт, белите дробове и органите. на зрението. Само в един град (Токио) смогът е отровил 10 000 души през 1970 г. и 28 000 през 1971 г. Според официални данни в Атина смъртността е шест пъти по-висока в дните на смога, отколкото в относително чистите дни. В някои от нашите градове (Кемерово, Ангарск, Новокузнецк, Медногорск и др.), особено в тези, разположени в низините, поради увеличаване на броя на автомобилите и увеличаване на емисиите на отработени газове, съдържащи азотен оксид, вероятността от фотохимичният смог се увеличава.

Антропогенните емисии на замърсители във високи концентрации и продължително време причиняват голяма вреда не само на хората, но и се отразяват негативно на животните, състоянието на растенията и екосистемите като цяло.

В екологичната литература са описани случаи на масово отравяне на диви животни, птици и насекоми поради емисии на вредни замърсители с висока концентрация (особено залпове). Така например е установено, че при утаяване на някои токсични видове прах върху медоносните растения се наблюдава осезаемо повишаване на смъртността на пчелите. Що се отнася до големите животни, отровният прах в атмосферата ги засяга главно чрез дихателните органи, както и навлизайки в тялото заедно с изядените прашни растения.

Токсичните вещества навлизат в растенията по различни начини. Установено е, че емисиите на вредни вещества действат както директно върху зелените части на растенията, прониквайки през устицата в тъканите, разрушавайки хлорофила и клетъчната структура, така и през почвата до кореновата система. Така например замърсяването на почвата с прах от токсични метали, особено в комбинация със сярна киселина, има пагубен ефект върху кореновата система, а чрез нея и върху цялото растение.

Газообразните замърсители влияят на растителността по различни начини. Някои само леко увреждат листата, иглите, леторастите (въглероден оксид, етилен и др.), други имат пагубен ефект върху растенията (серен диоксид, хлор, живачни пари, амоняк, циановодород и др.) (Таблица 13:3). Серният диоксид (502) е особено опасен за растенията, под въздействието на които загиват много дървета и преди всичко иглолистни - борове, смърчове, ели, кедри.

Таблица 3 - Токсичност на замърсителите на въздуха за растенията

Вредни вещества	Характеристика
серен диоксид	Основният замърсител, отрова за асимилационните органи на растенията, действа на разстояние до 30 км.
Флуороводород и силициев тетрафлуорид	Токсичен дори в малки количества, склонен към образуване на аерозол, ефективен на разстояние до 5 km
Хлор, хлороводород	Щети предимно от близко разстояние
Оловни съединения, въглеводороди, въглероден оксид, азотни оксиди	Инфектирайте растителността в райони с висока концентрация на промишленост и транспорт
водороден сулфид	Клетъчна и ензимна отрова
амоняк	Уврежда растенията от близко разстояние

В резултат на въздействието на силно токсични замърсители върху растенията се наблюдава забавяне на растежа им, образуване на некроза в краищата на листата и иглите, недостатъчност на асимилационните органи и др. Увеличаването на повърхността на увредените листа може да доведе до до намаляване на консумацията на влага от почвата, нейното общо преовлажняване, което неизбежно ще се отрази на нейното местообитание.

Може ли растителността да се възстанови след намаляване на излагането на вредни замърсители? Това до голяма степен ще зависи от възобновяемостта на останалата зелена маса и общото състояние на природните екосистеми. В същото време трябва да се отбележи, че ниските концентрации на отделни замърсители не само не вредят на растенията, но, подобно на кадмиевата сол, например, стимулират покълването на семената, растежа на дървесината и растежа на някои растителни органи.

4. ПОСЛЕДИЦИ ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА ОТ ЗАМЪРСЯВАНЕТО НА ВЪЗДУХА В световен мащаб

Най-важните екологични последици от глобалното замърсяване на въздуха включват:

възможно затопляне на климата („парников ефект“);

нарушаване на озоновия слой;

изпадане на киселинни дъждове.

Повечето учени в света ги смятат за най-големите екологични проблеми на нашето време.

Възможно затопляне на климата („Парников ефект“).Наблюдаваното в момента изменение на климата, което се изразява в постепенно повишаване на средната годишна температура от втората половина на миналия век, повечето учени свързват с натрупването в атмосферата на т. нар. „парникови газове“ – въглероден диоксид (CO 2), метан (CH 4), хлорфлуоровъглеводороди (фреови), озон (O 3), азотни оксиди и др.

Парниковите газове и преди всичко CO 2 предотвратяват дълговълновото топлинно излъчване от земната повърхност. Атмосферата, богата на парникови газове, действа като покрив на оранжерия. От една страна, той пропуска по-голямата част от слънчевата радиация вътре, от друга страна, почти не пропуска топлината, преизлъчена от Земята, да премине навън.

Във връзка с изгарянето на все повече изкопаеми горива: нефт, газ, въглища и др. (годишно над 9 милиарда тона стандартно гориво), концентрацията на CO 2 в атмосферата непрекъснато нараства. Поради емисиите в атмосферата по време на промишленото производство и в ежедневието съдържанието на фреони (хлорфлуоровъглеводороди) нараства. Съдържанието на метан се увеличава с 1-1,5% годишно (емисии от подземни рудни изработки, изгаряне на биомаса, емисии от едър рогат добитък и др.). В по-малка степен нараства и съдържанието на азотен оксид в атмосферата (с 0,3% годишно).

Следствие от увеличаването на концентрациите на тези газове, които създават „парников ефект“, е повишаването на средната глобална температура на въздуха близо до земната повърхност. През последните 100 години най-топлите години са 1980, 1981, 1983, 1987, 2006 и 1988 г. През 1988 г. средната годишна температура е с 0,4 °C по-висока, отколкото през 1950-1980 г. Изчисленията на някои учени показват, че през 2009 г. ще се увеличи с 1,5 °C спрямо 1950-1980 г. В доклада, изготвен под егидата на ООН от международната група по изменение на климата, се твърди, че до 2100 г. температурата на Земята ще бъде над 2-4 градуса. Мащабът на затоплянето в този сравнително кратък период ще бъде сравним със затоплянето, настъпило на Земята след ледниковата епоха, което означава, че последствията за околната среда могат да бъдат катастрофални. На първо място, това се дължи на очакваното покачване на нивото на Световния океан поради топенето на полярните ледове, намаляването на зоните на планинско заледяване и т. н. Моделиране на екологичните последици от повишаването на нивото на океана само с 0,5 -2,0 m до края на 21-ви век, учените са установили, че това неизбежно ще доведе до нарушаване на климатичния баланс, наводнения на крайбрежните равнини в повече от 30 страни, влошаване на вечната замръзналост, затлачване на обширни територии и други неблагоприятни последици.

Въпреки това редица учени виждат положителни последици за околната среда в предполагаемото глобално затопляне.

Увеличаването на концентрацията на CO 2 в атмосферата и свързаното с това увеличаване на фотосинтезата, както и увеличаването на овлажняването на климата, според тях, могат да доведат до повишаване на продуктивността и на двете естествени фитоценози (гори, ливади, савани и др.) и агроценози (културни растения, градини, лозя и др.).

Няма единодушие и по въпроса за степента на влияние на парниковите газове върху глобалното затопляне на климата. Така в доклада на Междуправителствената група от експерти по изменение на климата (1992 г.) се отбелязва, че наблюдаваното затопляне на климата с 0,3-0,6 през миналия век може да се дължи главно на естествената променливост на редица климатични фактори.

Във връзка с тези данни акад. К. Я. Кондратиев (1993) смята, че няма основания за едностранчив ентусиазъм от стереотипа за „парниково” затопляне и поставя задачата за намаляване на емисиите на парникови газове като централна за проблема за предотвратяване на нежелани промени в глобалния климат.

Според него най-важният фактор за антропогенното въздействие върху глобалния климат е деградацията на биосферата и следователно на първо място е необходимо да се погрижим за опазването на биосферата като основен фактор за глобалната екологична сигурност . Човекът, използвайки мощност от около 10 TW, е унищожил или сериозно нарушил нормалното функциониране на естествените съобщества от организми на 60% от земята. В резултат на това значително количество вещества беше изтеглено от биогенния цикъл на веществата, който преди това беше изразходван от биотата за стабилизиране на климатичните условия. На фона на непрекъснатото намаляване на районите с необезпокоявани съобщества, деградиралата биосфера, която рязко намалява асимилационния си капацитет, се превръща в най-важният източник на увеличени емисии на въглероден диоксид и други парникови газове в атмосферата.

На международна конференция в Торонто (Канада) през 1985 г. световната енергийна индустрия беше натоварена със задачата да намали промишлените въглеродни емисии с 20% до 2008 г. На конференцията на ООН в Киото (Япония) през 1997 г. правителствата на 84 страни по света подписаха Протокола от Киото, според който страните не трябва да отделят повече антропогенен въглероден диоксид, отколкото са изпускали през 1990 г. Но е очевидно, че осезаема околна среда ефект може да се получи само когато тези мерки се съчетаят с глобалната насока на екологичната политика - максималното опазване на съобществата от организми, природните екосистеми и цялата биосфера на Земята.

Изтъняване на озоновия слой. Озоновият слой (озоносферата) покрива цялото земно кълбо и се намира на височини от 10 до 50 km с максимална концентрация на озон на височина 20-25 km. Насищането на атмосферата с озон непрекъснато се променя във всяка част на планетата, достигайки максимум през пролетта в субполярния регион.

В момента изчерпването на озоновия слой се признава от всички като сериозна заплаха за глобалната екологична сигурност. Намаляването на концентрацията на озон отслабва способността на атмосферата да защитава целия живот на Земята от твърда ултравиолетова радиация (UV радиация). Живите организми са много уязвими към ултравиолетовото лъчение, тъй като енергията дори на един фотон от тези лъчи е достатъчна, за да разруши химичните връзки в повечето органични молекули. Затова не е случайно, че в райони с ниско съдържание на озон слънчевите изгаряния са многобройни, има нарастване на заболеваемостта от рак на кожата и т. н. 6 милиона души. Освен кожни заболявания е възможно развитие на очни заболявания (катаракта и др.), потискане на имунната система и др.

Науката все още не е установила напълно кои са основните процеси, които нарушават озоновия слой. Предполага се както естествен, така и антропогенен произход на "озоновите дупки". Последното, според повечето учени, е по-вероятно и е свързано с повишено съдържание на хлорфлуоровъглеводороди (фреони). Фреоните се използват широко в промишленото производство и в ежедневието (охладителни агрегати, разтворители, пръскачки, аерозолни опаковки и др.). Издигайки се в атмосферата, фреоните се разлагат с отделянето на хлорен оксид, който има пагубен ефект върху молекулите на озона.

Според международната екологична организация Greenpeace основни доставчици на хлорфлуоровъглеводороди (фреони) са САЩ - 30,85%, Япония - 12,42; Великобритания - 8,62 и Русия - 8,0%. Съединените щати пробиха "дупка" в озоновия слой с площ от 7 милиона км2, Япония - 3 милиона км2, което е седем пъти по-голямо от площта на самата Япония. Напоследък в САЩ и в редица западни страни са построени заводи за производство на нови видове хладилни агенти (хидрохлорфлуоровъглеводороди) с нисък потенциал за разрушаване на озона.

Съгласно протокола на конференцията в Монреал (1987 г.), по-късно ревизиран в Лондон (1991 г.) и Копенхаген (1992 г.), се предвиждаше да се намалят емисиите на хлорфлуорвъглерод с 50% до 1998 г. В съответствие със Закона на Руската федерация „За опазване на околната среда“ (2002 г.), защитата на озоновия слой на атмосферата от екологично опасни промени се осигурява чрез регулиране на производството и употребата на вещества, които разрушават озоновия слой на атмосферата, въз основа на международните договори на Руската федерация и нейното законодателство. В бъдеще проблемът за защита на хората от UV радиация трябва да продължи да бъде разглеждан, тъй като много от хлорофлуоровъглеводородите могат да се задържат в атмосферата в продължение на стотици години. Редица учени продължават да настояват за естествения произход на "озоновата дупка". Някои виждат причините за възникването му в естествената изменчивост на озоносферата, цикличната активност на Слънцето, докато други свързват тези процеси с рифтинга и дегазирането на Земята.

киселинен дъжд. Един от най-важните екологични проблеми, свързани с окисляването на природната среда, са киселинните дъждове. Те се образуват при промишлени емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата, които в комбинация с атмосферна влага образуват сярна и азотна киселини. В резултат на това дъждът и снегът се подкиселяват (pH стойност под 5,6). В Бавария (ФРГ) през август 1981 г. валя дъжд с образуването на 80,

Водата от открити водоеми се подкислява. Рибите умират

Общите глобални антропогенни емисии на двата основни замърсителя на въздуха – виновници за вкисляването на атмосферната влага – SO 2 и NO 2 са годишно над 255 милиона тона (2004 г.). На обширна територия природната среда е подкиселена, което оказва много негативно влияние върху състоянието на всички екосистеми. Оказа се, че естествените екосистеми се разрушават дори при по-ниско ниво на замърсяване на въздуха от опасното за човека.

Опасността по правило не е самото киселинно утаяване, а процесите, протичащи под тяхно влияние. Под действието на киселинните валежи от почвата се извличат не само жизненоважни за растенията хранителни вещества, но и токсични тежки и леки метали – олово, кадмий, алуминий и др. Впоследствие самите те или получените токсични съединения се усвояват от растенията и др. почвени организми, което води до много негативни последици. Например, увеличаването на съдържанието на алуминий в подкиселена вода само до 0,2 mg на литър е смъртоносно за рибите. Развитието на фитопланктона е рязко намалено, тъй като фосфатите, които активират този процес, се комбинират с алуминия и стават по-малко достъпни за усвояване. Алуминият също намалява растежа на дървесината. Токсичността на тежките метали (кадмий, олово и др.) е още по-изразена.

Петдесет милиона хектара гори в 25 европейски страни са засегнати от сложна смес от замърсители, включително киселинни дъждове, озон, токсични метали и др. Например, иглолистните планински гори в Бавария загиват. Има случаи на увреждане на иглолистни и широколистни гори в Карелия, Сибир и други региони на страната ни.

Ярък пример за отрицателното въздействие на киселинните валежи върху естествените екосистеми е подкиселяването на езерата. Среща се особено интензивно в Канада, Швеция, Норвегия и Южна Финландия (Таблица 4). Това се обяснява с факта, че значителна част от емисиите на сяра в такива индустриализирани страни като САЩ, Германия и Великобритания попадат на тяхна територия (фиг. 4). Езерата са най-уязвими в тези страни, тъй като скалите, които изграждат тяхното легло, обикновено са представени от гранит-гнейс и гранити, които не са в състояние да неутрализират киселинните валежи, за разлика, например, от варовиците, които създават алкална среда. околната среда и предотвратяване на подкиселяването. Силно подкиселени и много езера в северната част на Съединените щати.

Таблица 4 - Подкиселяване на езерата в света

Страната	Състоянието на езерата
Канада	Повече от 14 хиляди езера са силно подкиселени; всяко седмо езеро в източната част на страната е претърпяло биологични щети
Норвегия	Във водни обекти с обща площ от 13 хил. km2 са унищожени риби и са засегнати още 20 хил. km2
Швеция	В 14 хиляди езера са унищожени видовете, които са най-чувствителни към нивото на киселинност; 2200 езера са практически безжизнени
Финландия	8% от езерата нямат способността да неутрализират киселината. Най-подкиселените езера в южната част на страната
САЩ	В страната има около 1000 подкиселени езера и 3000 почти кисели езера (данни на Фонда за опазване на околната среда). Проучванията на EPA през 1984 г. показват, че 522 езера са силно киселинни, а 964 са на ръба на това.

Подкисляването на езерата е опасно не само за популациите на различни видове риби (включително сьомга, бели риби и др.), но често води до постепенна смърт на планктон, много видове водорасли и други обитатели, езерата стават практически безжизнени.

В нашата страна площта на значително подкиселяване от киселинни валежи достига няколко десетки милиона хектара. Отбелязани са и конкретни случаи на подкиселяване на езера (Карелия и др.). Повишена киселинност на валежите се наблюдава по западната граница (трансграничен транспорт на сяра и други замърсители) и на територията на редица големи индустриални райони, както и фрагментарно на Воронцов A.P. Рационално управление на природата. Урок. -М.: Сдружение на авторите и издателите "ТАНДЕМ". Издателство ЕКМОС, 2000. - 498 с. Характеристика на предприятието като източник на замърсяване на въздуха ОСНОВНИ ВИДОВЕ АНТРОПОГЕННИ ВЪЗДЕЙСТВИЯ ВЪРХУ БИОСФЕРАТА ПРОБЛЕМЪТ ЗА ЕНЕРГИЙНАТА ПОДДРЪЖКА ЗА УСТОЙЧИВОТО РАЗВИТИЕ НА ЧОВЕЧЕСТВОТО И ПЕРСПЕКТИВИТЕ ЗА ЯДРЕНА ЕНЕРГИЯ

2014-06-13

Въпросът за човешкото въздействие върху атмосферата е в центъра на вниманието на еколозите по света, т.к. най-големите екологични проблеми на нашето време („парников ефект“, разрушаване на озоновия слой, киселинни дъждове) са свързани именно с антропогенното замърсяване на атмосферата.

Атмосферният въздух изпълнява и най-сложната защитна функция, като изолира Земята от космическото пространство и я предпазва от тежките космически лъчения. В атмосферата протичат глобални метеорологични процеси, които оформят климата и времето, маса от метеорити се задържа (изгаря).

В съвременните условия обаче способността на природните системи да се самоочистват е значително подкопана от повишеното антропогенно натоварване. В резултат на това въздухът вече не изпълнява напълно своите защитни, терморегулиращи и поддържащи живота екологични функции.

Под замърсяване на атмосферния въздух трябва да се разбира всяка промяна в състава и свойствата му, която има отрицателно въздействие върху здравето на хората и животните, състоянието на растенията и екосистемите като цяло. Атмосферното замърсяване може да бъде естествено (естествено) и антропогенно (техногенно).

Естественото замърсяване се причинява от естествени процеси. Те включват вулканична дейност, изветряне на скали, ветрова ерозия, дим от горски и степни пожари и др.

Антропогенното замърсяване е свързано с отделянето на различни замърсители (замърсители) в процеса на човешката дейност. Превъзхожда естественото по мащаб.

В зависимост от мащаба има:

локални (увеличаване на съдържанието на замърсители в малка територия: град, промишлена зона, земеделска зона);

регионални (в сферата на отрицателно въздействие са включени значителни райони, но не цялата планета);

глобален (промяна в състоянието на атмосферата като цяло).

Според агрегатното състояние емисиите на замърсители в атмосферата се класифицират, както следва:

газообразни (SO2, NOx, CO, въглеводороди и др.);

течност (киселини, основи, солеви разтвори и др.);

твърди (органичен и неорганичен прах, олово и неговите съединения, сажди, смолисти вещества и др.).

Основните замърсители (замърсители) на атмосферния въздух, образувани в процеса на промишлена или друга човешка дейност, са серен диоксид (SO2), въглероден оксид (CO) и прахови частици. Те представляват около 98% от общите емисии на замърсители.

В допълнение към тези основни замърсители, много други много опасни замърсители навлизат в атмосферата: олово, живак, кадмий и други тежки метали (ТМ) (източници на емисии: автомобили, топилни предприятия и др.); въглеводороди (CnH m), сред които най-опасен е бензо (а) пирен, който има канцерогенен ефект (отработени газове, котлови пещи и др.); алдехиди и преди всичко формалдехид; сероводород, токсични летливи разтворители (бензини, алкохоли, етери) и др.

Най-опасното замърсяване на атмосферата е радиоактивно. Понастоящем това се дължи главно на глобално разпространените дългоживеещи радиоактивни изотопи - продуктите от изпитанията на ядрени оръжия, проведени в атмосферата и под земята. Повърхностният слой на атмосферата се замърсява и от емисии на радиоактивни вещества в атмосферата от работещи атомни електроцентрали при нормална работа и други източници.

Следните индустрии са с основния принос за замърсяването на въздуха:

топлоенергетика (водноелектрически централи и атомни електроцентрали, промишлени и общински котелни);

предприятия от черна металургия,

предприятия за въгледобив и въгледохимия,

превозни средства (т.нар. мобилни източници на замърсяване),

предприятия от цветна металургия,

производство на строителни материали.

Замърсяването на въздуха оказва влияние върху човешкото здраве и природната среда по различни начини – от пряка и непосредствена заплаха (смог, въглероден оксид и др.) до бавно и постепенно разрушаване на животоподдържащите системи на организма.

Физиологичното въздействие върху човешкото тяло на основните замърсители (замърсители) е изпълнено с най-сериозни последици. И така, серен диоксид, комбинирайки се с атмосферната влага, образува сярна киселина, която унищожава белодробната тъкан на хората и животните. Серният диоксид е особено опасен, когато се отлага върху прахови частици и в тази форма прониква дълбоко в дихателните пътища. Прахът, съдържащ силициев диоксид (SiO2), причинява тежко белодробно заболяване, наречено силикоза.

Азотните оксиди дразнят, а в тежки случаи разяждат лигавиците (очите, белите дробове), участват в образуването на отровни мъгли и др.; особено опасни са във въздуха заедно със серен диоксид и други токсични съединения (има синергичен ефект, т.е. повишаване на токсичността на цялата газообразна смес).

Ефектът на въглеродния оксид (въглероден окис, CO) върху човешкото тяло е широко известен: при остро отравяне се появяват обща слабост, замаяност, гадене, сънливост, загуба на съзнание, възможна е смърт (дори три до седем дни след отравяне).

Сред суспендираните частици (прахове) най-опасните частици са с размер под 5 микрона, които могат да проникнат в лимфните възли, да се задържат в алвеолите на белите дробове и да запушат лигавиците.

Много неблагоприятни последици могат да бъдат придружени от такива незначителни емисии като тези, съдържащи олово, бензо(а)пирен, фосфор, кадмий, арсен, кобалт и др. Тези замърсители потискат кръвотворната система, причиняват онкологични заболявания, намаляват имунитета и др. Прахът, съдържащ олово и живачни съединения, има мутагенни свойства и причинява генетични промени в клетките на тялото.

Последиците от излагането на човешкото тяло на вредни вещества, съдържащи се в изгорелите газове на автомобилите, имат най-широк спектър на действие: От кашлица до смърт.

Антропогенните емисии на замърсители също причиняват голяма вреда на растенията, животните и екосистемите на планетата като цяло. Описани са случаи на масово отравяне на диви животни, птици и насекоми в резултат на емисии на вредни замърсители с висока концентрация (особено залпови).

Най-важните екологични последици от глобалното замърсяване на въздуха включват:

1) възможно затопляне на климата („парников ефект“);

2) нарушаване на озоновия слой;

3) киселинен дъжд.

Възможното затопляне на климата („парников ефект“) се изразява в постепенно повишаване на средната годишна температура, започвайки от втората половина на миналия век. Повечето учени го свързват с натрупването в атмосферата на т.нар. парникови газове - въглероден диоксид, метан, хлорфлуоровъглеводороди (фреони), озон, азотни оксиди и др. Парниковите газове предотвратяват дълговълновото топлинно излъчване от земната повърхност, т.е. атмосфера, наситена с парникови газове, действа като покрив на оранжерия: пропуска по-голямата част от слънчевата радиация, от друга страна, почти не изпуска топлината, преизлъчена от Земята.

Според друго мнение най-важният фактор за антропогенното въздействие върху глобалния климат е атмосферната деградация, т.е. нарушаване на състава и състоянието на екосистемите поради нарушаване на екологичното равновесие. Човекът, използвайки мощност от около 10 TW, унищожи или сериозно наруши нормалното функциониране на естествените съобщества от организми на 60% от земята. В резултат на това значително количество от тях беше отстранено от биогенния цикъл на веществата, който преди това беше изразходван от биотата за стабилизиране на климатичните условия.

Нарушаване на озоновия слой - намаляване на концентрацията на озон на височини от 10 до 50 km (с максимум на височина 20 - 25 km), на места до 50% (т.нар. "озонови дупки"). Намаляването на концентрацията на озон намалява способността на атмосферата да защитава целия живот на земята от суровата ултравиолетова радиация. В човешкото тяло прекомерното излагане на ултравиолетови лъчи причинява изгаряния, рак на кожата, очни заболявания, потискане на имунитета и др. Растенията под въздействието на силно ултравиолетово лъчение постепенно губят способността си за фотосинтеза, а нарушаването на жизнената активност на планктона води до прекъсване на трофичните вериги на биотата на водните екосистеми и др.

Киселинният дъжд се причинява от комбинацията от атмосферна влага с газообразни емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата за образуване на сярна и азотна киселини. В резултат на това утаяването се подкиселява (рН под 5,6). Общите глобални емисии на двата основни замърсителя на въздуха, които причиняват вкисляване на валежите, възлизат на повече от 255 милиона тона годишно за човек.

По правило опасността не е самото киселинно утаяване, а процесите, протичащи под негово влияние: от почвата се извличат не само хранителните вещества, необходими за растенията, но и токсичните тежки и леки метали - олово, кадмий, алуминий и др. Впоследствие самите те или образуваните от тях токсични съединения се усвояват от растения или други почвени организми, което води до много негативни последици. Петдесет милиона хектара гори в 25 европейски страни са засегнати от сложна смес от замърсители (токсични метали, озон), киселинни дъждове. Ярък пример за действието на киселинните дъждове е подкиселяването на езерата, което е особено интензивно в Канада, Швеция, Норвегия и Южна Финландия. Това се обяснява с факта, че значителна част от емисиите от такива индустриализирани страни като САЩ, Германия и Великобритания попадат на тяхна територия.

Въведение

1. Атмосфера – външната обвивка на биосферата

2. Замърсяване на въздуха

3. Екологични последици от замърсяването на атмосферата7

3.1 Парников ефект

3.2 Разрушаване на озона

3 Киселинен дъжд

Заключение

Списък на използваните източници

Въведение

Атмосферният въздух е най-важната поддържаща живота природна среда и представлява смес от газове и аерозоли на повърхностния слой на атмосферата, образувани по време на еволюцията на Земята, човешките дейности и разположени извън жилищни, промишлени и други помещения.

В момента от всички форми на деградация на природната среда в Русия най-опасното е замърсяването на атмосферата с вредни вещества. Характеристиките на екологичната ситуация в някои региони на Руската федерация и възникващите екологични проблеми се дължат на местните природни условия и естеството на въздействието върху тях на промишлеността, транспорта, комуналните услуги и селското стопанство. Степента на замърсяване на въздуха зависи по правило от степента на урбанизация и индустриално развитие на територията (спецификата на предприятията, техния капацитет, местоположение, приложени технологии), както и от климатичните условия, които определят потенциала за замърсяване на въздуха. .

Атмосферата оказва интензивно въздействие не само върху човека и биосферата, но и върху хидросферата, почвената и растителна покривка, геоложката среда, сградите, конструкциите и други създадени от човека обекти. Ето защо опазването на атмосферния въздух и озоновия слой е най-приоритетният екологичен проблем и на него се обръща голямо внимание във всички развити страни.

Човекът винаги е използвал околната среда предимно като източник на ресурси, но много дълго време дейността му не е оказвала забележимо въздействие върху биосферата. Едва в края на миналия век промените в биосферата под влияние на икономическата дейност привлякоха вниманието на учените. През първата половина на този век тези промени нарастват и сега са като лавина, удряща човешката цивилизация.

Натискът върху околната среда нараства особено рязко през втората половина на 20 век. Настъпи качествен скок във връзката между обществото и природата, когато в резултат на рязкото увеличаване на населението, интензивната индустриализация и урбанизацията на нашата планета икономическите натоварвания навсякъде започнаха да надхвърлят способността на екологичните системи да се самопречистват и регенерират. В резултат на това е нарушена естествената циркулация на веществата в биосферата и е застрашено здравето на настоящите и бъдещите поколения хора.

Масата на атмосферата на нашата планета е незначителна - само една милионна от масата на Земята. Ролята му в естествените процеси на биосферата обаче е огромна. Наличието на атмосферата около земното кълбо определя общия топлинен режим на повърхността на нашата планета, предпазва я от вредни космически и ултравиолетови лъчения. Атмосферната циркулация оказва влияние върху местните климатични условия, а чрез тях - върху режима на реките, почвената и растителна покривка и процесите на релефообразуване.

Съвременният газов състав на атмосферата е резултат от дългото историческо развитие на земното кълбо. Това е предимно газова смес от два компонента - азот (78,09%) и кислород (20,95%). Обикновено съдържа също аргон (0,93%), въглероден диоксид (0,03%) и малки количества инертни газове (неон, хелий, криптон, ксенон), амоняк, метан, озон, серен диоксид и други газове. Наред с газовете атмосферата съдържа твърди частици, идващи от земната повърхност (например продукти на горене, вулканична дейност, почвени частици) и от космоса (космически прах), както и различни продукти от растителен, животински или микробен произход. Освен това водната пара играе важна роля в атмосферата.

Трите газа, които изграждат атмосферата, са от най-голямо значение за различни екосистеми: кислород, въглероден диоксид и азот. Тези газове участват в основните биогеохимични цикли.

Кислородиграе важна роля в живота на повечето живи организми на нашата планета. Необходимо е всеки да диша. Кислородът не винаги е бил част от земната атмосфера. Появи се в резултат на жизнената дейност на фотосинтезиращите организми. Под въздействието на ултравиолетовите лъчи се превръща в озон. С натрупването на озона в горната атмосфера се образува озонов слой. Озоновият слой, като екран, надеждно защитава земната повърхност от ултравиолетова радиация, която е фатална за живите организми.

Съвременната атмосфера съдържа едва една двадесета от наличния кислород на нашата планета. Основните запаси от кислород са концентрирани в карбонати, органични вещества и железни оксиди, част от кислорода е разтворен във вода. В атмосферата очевидно е имало приблизителен баланс между производството на кислород в процеса на фотосинтеза и консумацията му от живите организми. Но напоследък имаше опасност, че в резултат на човешката дейност запасите от кислород в атмосферата могат да намалеят. Особено опасно е разрушаването на озоновия слой, което се наблюдава през последните години. Повечето учени приписват това на човешката дейност.

Цикълът на кислород в биосферата е изключително сложен, тъй като голям брой органични и неорганични вещества, както и водород, реагират с него, комбинирайки се с което кислородът образува вода.

Въглероден двуокис(въглероден диоксид) се използва в процеса на фотосинтеза за образуване на органични вещества. Благодарение на този процес въглеродният цикъл в биосферата се затваря. Подобно на кислорода, въглеродът е част от почвите, растенията, животните и участва в различни механизми на циркулацията на веществата в природата. Съдържанието на въглероден диоксид във въздуха, който дишаме, е приблизително еднакво в различните части на света. Изключение правят големите градове, в които съдържанието на този газ във въздуха е над нормата.

Някои колебания в съдържанието на въглероден диоксид във въздуха на района зависят от времето на деня, сезона на годината и биомасата на растителността. В същото време проучванията показват, че от началото на века средното съдържание на въглероден диоксид в атмосферата, макар и бавно, но постоянно се увеличава. Учените свързват този процес главно с човешката дейност.

Азот- незаменим биогенен елемент, тъй като е част от протеините и нуклеиновите киселини. Атмосферата е неизчерпаем резервоар на азот, но повечето живи организми не могат директно да използват този азот: първо трябва да бъде свързан под формата на химични съединения.

Част от азота идва от атмосферата в екосистемите под формата на азотен оксид, който се образува под действието на електрически разряди по време на гръмотевични бури. Основната част от азота обаче навлиза във водата и почвата в резултат на биологичното му фиксиране. Има няколко вида бактерии и синьо-зелени водорасли (за щастие много много), които са в състояние да фиксират атмосферния азот. В резултат на своята дейност, както и поради разлагането на органичните остатъци в почвата, автотрофните растения са в състояние да усвояват необходимия азот.

Цикълът на азота е тясно свързан с цикъла на въглерода. Въпреки че цикълът на азота е по-сложен от цикъла на въглерода, той има тенденция да бъде по-бърз.

Други съставки на въздуха не участват в биохимичните цикли, но наличието на голямо количество замърсители в атмосферата може да доведе до сериозни нарушения на тези цикли.

2. Замърсяване на въздуха.

Замърсяванеатмосфера. Различните негативни промени в земната атмосфера са свързани главно с промени в концентрацията на второстепенни компоненти на атмосферния въздух.

Има два основни източника на замърсяване на въздуха: естествен и антропогенен. Естествено източник- това са вулкани, прашни бури, атмосферни влияния, горски пожари, процеси на разлагане на растения и животни.

Към основното антропогенни източницизамърсяването на атмосферата включва предприятия от горивно-енергийния комплекс, транспорт, различни машиностроителни предприятия.

В допълнение към газообразните замърсители, голямо количество прахови частици навлизат в атмосферата. Това са прах, сажди и сажди. Голяма опасност представлява замърсяването на природната среда с тежки метали. Оловото, кадмий, живак, мед, никел, цинк, хром, ванадий са станали почти постоянни компоненти на въздуха в индустриалните центрове. Проблемът със замърсяването на въздуха с олово е особено остър.

Глобалното замърсяване на въздуха се отразява на състоянието на естествените екосистеми, особено на зелената покривка на нашата планета. Един от най-очевидните индикатори за състоянието на биосферата са горите и тяхното благосъстояние.

Киселинните дъждове, причинени главно от серен диоксид и азотни оксиди, причиняват голяма вреда на горските биоценози. Установено е, че иглолистните дървета страдат от киселинни дъждове в по-голяма степен от широколистните.

Само на територията на нашата страна общата площ на горите, засегнати от промишлени емисии, е достигнала 1 милион хектара. Значителен фактор за деградацията на горите през последните години е замърсяването на околната среда с радионуклиди. Така в резултат на аварията в атомната електроцентрала в Чернобил бяха засегнати 2,1 милиона хектара гори.

Особено засегнати са зелените площи в индустриалните градове, атмосферата на които съдържа голямо количество замърсители.

Въздушният екологичен проблем с разрушаването на озона, включително появата на озонови дупки над Антарктида и Арктика, е свързан с прекомерната употреба на фреони в производството и ежедневието.

Икономическата дейност на човека, придобивайки все по-глобален характер, започва да оказва много осезаемо въздействие върху процесите, протичащи в биосферата. Вече научихте за някои от резултатите от човешката дейност и тяхното въздействие върху биосферата. За щастие, до определено ниво биосферата е способна да се саморегулира, което позволява да се сведат до минимум негативните последици от човешката дейност. Но има граница, когато биосферата вече не е в състояние да поддържа баланс. Започват необратими процеси, водещи до екологични катастрофи. Човечеството вече ги е срещало в редица региони на планетата.

3. Ефекти на околната среда от замърсяването на атмосферата

Най-важните екологични последици от глобалното замърсяване на въздуха включват:

1) възможно затопляне на климата („парников ефект“);

2) нарушаване на озоновия слой;

3) киселинен дъжд.

Повечето учени в света ги смятат за най-големите екологични проблеми на нашето време.

3.1 Парников ефект

Таблица 9

Антропогенни атмосферни замърсители и свързаните с тях промени (V.A. Vronsky, 1996)

Забележка. (+) - повишен ефект; (-) - намаляване на ефекта

3.2 Разрушаване на озона

Озоновият слой (озоносферата) покрива цялото земно кълбо и се намира на височини от 10 до 50 km с максимална концентрация на озон на височина 20-25 km. Насищането на атмосферата с озон непрекъснато се променя във всяка част на планетата, достигайки максимум през пролетта в субполярния регион. За първи път изчерпването на озоновия слой привлича вниманието на широката общественост през 1985 г., когато над Антарктида е открита зона с ниско (до 50%) съдържание на озон, която е наречена "озонова дупка". СОттогава резултатите от измерванията потвърждават широкото изчерпване на озоновия слой на почти цялата планета. Например в Русия през последните десет години концентрацията на озоновия слой е намаляла с 4-6% през зимата и с 3% през лятото. В момента изчерпването на озоновия слой се признава от всички като сериозна заплаха за глобалната екологична сигурност. Намаляването на концентрацията на озон отслабва способността на атмосферата да защитава целия живот на Земята от твърда ултравиолетова радиация (UV радиация). Живите организми са много уязвими към ултравиолетовото лъчение, тъй като енергията дори на един фотон от тези лъчи е достатъчна, за да разруши химичните връзки в повечето органични молекули. Неслучайно в райони с ниско съдържание на озон има множество слънчеви изгаряния, увеличаване на заболеваемостта от рак на кожата сред хората и т.н. 6 милиона души. Освен кожни заболявания е възможно развитие на очни заболявания (катаракта и др.), потискане на имунната система и др. Установено е също, че под въздействието на силно ултравиолетово лъчение растенията постепенно губят способността си да фотосинтезират, а нарушаването на жизнената дейност на планктона води до прекъсване на трофичните вериги на водната биота.екосистеми и пр. Науката все още не е установила напълно кои са основните процеси, които нарушават озоновия слой. Предполага се както естествен, така и антропогенен произход на "озоновите дупки". Последното според повечето учени е по-вероятно и е свързано с повишено съдържание хлорфлуоровъглеводороди (фреони).Фреоните се използват широко в промишленото производство и в ежедневието (охладителни агрегати, разтворители, пръскачки, аерозолни опаковки и др.). Издигайки се в атмосферата, фреоните се разлагат с отделянето на хлорен оксид, който има пагубен ефект върху молекулите на озона. Според международната екологична организация Greenpeace основни доставчици на хлорфлуорвъглеводороди (фреони) са САЩ - 30,85%, Япония - 12,42%, Великобритания - 8,62% и Русия - 8,0%. САЩ пробиха "дупка" в озоновия слой с площ от 7 милиона км 2, Япония - 3 милиона км 2, което е седем пъти по-голямо от площта на самата Япония. Напоследък в САЩ и в редица западни страни са построени заводи за производство на нови видове хладилни агенти (хидрохлорфлуоровъглерод) с нисък потенциал за разрушаване на озона. Съгласно Протокола на конференцията в Монреал (1990 г.), по-късно ревизиран в Лондон (1991 г.) и Копенхаген (1992 г.), се предвиждаше да се намалят емисиите на CFC с 50% до 1998 г. Съгласно чл. 56 от Закона на Руската федерация за опазване на околната среда, в съответствие с международните споразумения, всички организации и предприятия са длъжни да намалят и впоследствие напълно да спрат производството и употребата на озоноразрушаващи вещества.

3.3 Киселинен дъжд

Един от най-важните екологични проблеми, който е свързан с окисляването на природната среда, - киселинен дъжд. Те се образуват при промишлени емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата, които в комбинация с атмосферна влага образуват сярна и азотна киселини. В резултат на това дъждът и снегът се подкиселяват (pH стойност под 5,6). В Бавария (Германия) през август 1981 г. валя дъжд с киселинност pH=3,5. Максималната регистрирана киселинност на валежите в Западна Европа е pH=2,3. Общите глобални антропогенни емисии на двата основни замърсителя на въздуха – виновници за вкисляването на атмосферната влага – SO 2 и NO, са годишно – над 255 милиона тона. азот (нитрат и амоний) под формата на киселинни съединения, съдържащи се в валежите. Както се вижда от Фигура 10, най-високите натоварвания със сяра се наблюдават в гъсто населените и индустриални райони на страната.

Фигура 10. Средногодишно количество сулфатни валежи kg S/кв. km (2006) [според сайта http://www.sci.aha.ru]

На обширна територия природната среда е подкиселена, което оказва много негативно влияние върху състоянието на всички екосистеми. Оказа се, че естествените екосистеми се разрушават дори при по-ниско ниво на замърсяване на въздуха от опасното за човека. "Езера и реки без риба, умиращи гори - това са тъжните последици от индустриализацията на планетата." Опасността по правило не е самото киселинно утаяване, а процесите, протичащи под тяхно влияние. Под действието на киселинните валежи от почвата се извличат не само жизненоважни за растенията хранителни вещества, но и токсични тежки и леки метали – олово, кадмий, алуминий и др. Впоследствие самите те или получените токсични съединения се усвояват от растенията и др. почвени организми, което води до много негативни последици.

Ярък пример за отрицателното въздействие на киселинните валежи върху естествените екосистеми е подкиселяването на езерата. . В нашата страна площта на значително подкиселяване от киселинни валежи достига няколко десетки милиона хектара. Отбелязани са и конкретни случаи на подкиселяване на езера (Карелия и др.). Повишена киселинност на валежите се наблюдава по западната граница (трансграничен транспорт на сяра и други замърсители) и на територията на редица големи индустриални райони, както и фрагментарно по крайбрежието на Таймир и Якутия.

Заключение

Опазването на природата е задача на нашия век, проблем, който се превърна в социален. Отново и отново чуваме за опасността, заплашваща околната среда, но все пак много от нас ги смятат за неприятен, но неизбежен продукт на цивилизацията и вярват, че все още ще имаме време да се справим с всички трудности, които са излезли наяве.

Въпреки това човешкото въздействие върху околната среда е придобило тревожни размери. Едва през втората половина на 20 век, благодарение на развитието на екологията и разпространението на екологичните знания сред населението, става очевидно, че човечеството е неизменна част от биосферата, че завладяването на природата, безконтролното използване на нейните ресурсите и замърсяването на околната среда е задънена улица в развитието на цивилизацията и в еволюцията на самия човек. Следователно, най-важното условие за развитието на човечеството е внимателното отношение към природата, цялостната грижа за рационалното използване и възстановяване на нейните ресурси и опазването на благоприятна околна среда.

Мнозина обаче не разбират тясната връзка между човешката икономическа дейност и състоянието на природната среда.

Широкото екологично образование трябва да помогне на хората да придобият такива екологични знания и етични норми и ценности, нагласи и начин на живот, които са необходими за устойчивото развитие на природата и обществото. За фундаментално подобряване на ситуацията ще са необходими целенасочени и обмислени действия. Една отговорна и ефективна политика по отношение на околната среда ще бъде възможна само ако натрупаме надеждни данни за текущото състояние на околната среда, обосновани знания за взаимодействието на важни фактори на околната среда, ако разработим нови методи за намаляване и предотвратяване на вредите, причинени на природата от човече.

Библиография

1. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Екология. Москва: Единство, 2000.

2. Безуглая Е.Ю., Завадская Е.К. Влияние на замърсяването на въздуха върху общественото здраве. Санкт Петербург: Гидрометеоиздат, 1998, с. 171–199.

3. Галперин М. В. Екология и основи на управлението на природата. Москва: Форум-Инфра-м, 2003.

4. Данилов-Данилян В.И. Екология, опазване на природата и екологична безопасност. М.: МНЕПУ, 1997.

5. Климатични характеристики на условията за разпространение на примеси в атмосферата. Справочник / Изд. Е. Ю. Безуглая и М. Е. Берланд. - Ленинград, Гидрометеоиздат, 1983 г.

6. Коробкин В. И., Переделски Л. В. Екология. Ростов на Дон: Финикс, 2003.

7. Протасов В.Ф. Екология, здраве и опазване на околната среда в Русия. М.: Финанси и статистика, 1999.

8. Уорк К., Уорнър С., Замърсяване на въздуха. Източници и контрол, прев. от английски, М. 1980.

9. Екологично състояние на територията на Русия: Учебник за студенти от висшите училища. пед. Образователни институции / В. П. Бондарев, Л. Д. Долгушин, Б.С. Залогин и др.; Изд. S.A. Ушакова, Я.Г. Кац - 2-ро изд. М.: Академия, 2004.

10. Списък и кодове на веществата, замърсяващи атмосферния въздух. Изд. 6-то СПб., 2005, 290 с.

11. Годишник на състоянието на атмосферното замърсяване в градовете в Русия. 2004.– М.: Метео агенция, 2006, 216 с.

Още от рубриката Екология:

Резюме: Технология на рекултивация на нефтозамърсени повърхности на недренирани торфени блата.
Резюме: Природен резервативен фонд на с. Березняки, Смилянски окръг
Курсова работа: Предотвратяване и ликвидиране на нефтени разливи по време на експлоатацията на Мохтиковското находище на OAO Mokhtikneft