Промяната в газовия състав на атмосферата е резултат от комбинация от природни явления в природата и човешките дейности. Но кой от тези процеси в момента преобладава? За да разберем, първо изясняваме какво замърсява въздуха. Сравнително постоянният му състав през последните години претърпя значителни колебания. Разгледайте основните проблеми на контрола на емисиите и опазването на чистотата на въздушния басейн на примера на тази работа в градовете.
Променя ли се съставът на атмосферата?
Природозащитниците смятат замърсяването на въздуха промяна на средните му стойности, събрани за дълго време на наблюдение. Те възникват в резултат на много видове въздействие върху околната среда на обществото, както и поради естествени процеси. Например вещества, които замърсяват въздуха и променят газовия състав на атмосферата, се образуват в резултат на дишане, фото- и хемосинтеза в клетките на живите организми.
В допълнение към естественото замърсяване има антропогенно замърсяване. Нейните източници могат да бъдат емисии от всякакви производствени мощности, газообразни отпадъци от домакинството и отработените газове. Точно това замърсява въздуха, заплашва здравето и благополучието на човека, състоянието на цялата околна среда. Основните показатели за състава на атмосферата трябва да останат непроменени, като например в диаграмата по-долу.
Съдържанието на някои компоненти в атмосферата е незначително, но се взема предвид, когато се решава кои вещества замърсяват въздуха и кои са безвредни за живите организми. В таблицата по-долу, в допълнение към основните, са включени и постоянните компоненти на въздуха, чието съдържание се увеличава по време на вулканизма, икономически дейности на населението (въглероден диоксид и азот, метан).
Какво не замърсява въздуха?
Газовият състав на атмосферата над океаните, моретата, горите и ливадите, биосферните резервати се променя по-малко, отколкото в градовете. Разбира се, веществата влизат и в околната среда над горните природни обекти. Тече обменът на газ в биосферата. Но в екосистемите преобладава процесът, който не замърсява въздуха. Например в горите - фотосинтеза, над водни тела - изпаряване. Бактериите фиксират азота от въздуха, растенията отделят и абсорбират въглероден диоксид. Атмосферата над океаните и моретата е наситена с водни пари, йод, бром, хлор.
Какво замърсява въздуха?
Съединенията, опасни за живите организми, са много разнообразни, общо са известни повече от 20 000 замърсители от биосферата. В атмосферата на мегаполиси, промишлени и транспортни центрове има прости и сложни газообразни вещества, аерозоли, малки твърди частици. Ние изброяваме кои вещества замърсяват въздуха:
- въглероден оксид и въглероден диоксид (моно- и въглероден диоксид);
- сярен и серен диоксид (серен диоксид и триоксид);
- азотни съединения (оксиди и амоняк);
- метан и други газообразни въглеводороди;
- прах, сажди и суспендирани частици, например руди в минни обекти.
Какви са източниците на емисии?
Вредните вещества, замърсяващи атмосферния въздух, навлизат в атмосферата не само в състояние на газ и пара, но и под формата на малки капки, твърди частици с различна големина. Замърсяването, получено от предприятията и транспорта, се регистрира за специфични съединения и техните групи (твърди, газообразни, течни).
Концентрацията на постоянни и променливи компоненти на въздуха варира през деня, според сезоните. При изчисляване на съдържанието на замърсители се вземат предвид атмосферното налягане, температурата и посоката на вятъра, тъй като метеорологичните условия влияят върху състава на повърхностния слой на атмосферата. Промени в концентрациите на повечето компоненти, като въглероден диоксид, настъпват не само през годината. Забелязано е увеличение на количеството на CO 2 през последните сто години (парников ефект). В някои случаи промените в концентрациите на вещества се причиняват от природни явления. Това могат да бъдат вулканични изригвания, спонтанни изходи на отровни съединения изпод земята или вода в определени райони. Но по-често човешките дейности водят до неблагоприятни промени в състава на атмосферата.
Какво замърсява въздуха на Земята? Естествени и създадени от човека източници на емисии на вредни съединения. Последните са стационарни (тръби на предприятия, котелни, горивни дозатори на бензиностанции) и мобилни (различни видове транспорт). Ние изброяваме основните обекти, от които идват вещества, замърсяващи въздуха:
- опериращи предприятия от много отрасли;
- кариери, в които се извършва добив;
- автомобили (замърсяват въздуха при изгаряне на гориво, получено от нефт, газ и други вещества, съдържащи въглерод);
- бензиностанции и станции за течно гориво;
- котелни, използващи изкопаеми горива и продукти от тяхната преработка;
- депа и депа, където замърсителите на въздуха се образуват в резултат на гниене, разлагане на промишлени и битови отпадъци.
Земеделските земи като ниви, градини, зеленчукови градини също допринасят за отрицателната промяна в състава на атмосферата. Това се дължи на работата на оборудване, торене, пръскане с пестициди.
Кой е основният източник на замърсяване на въздуха?
Много вредни съединения влизат в атмосферата по време на изстрелване на ракети, изгаряне на отпадъци, пожари в населени места, гори, полета и степи. В гъсто населените райони най-значимият принос за промяната в състава на повърхностния слой на атмосферата се осъществява от превозни средства. Според различни оценки, той представлява 60 до 95% от всички газообразни емисии.
Какво замърсява въздуха в града? Населението на урбанизираните страни е особено засегнато от токсичните продукти от изгарянето на горива и горива. Емисиите от прахови частици включват частици като сажди и олово, течни и газообразни съединения: серен диоксид, въглероден оксид, азотни окиси, въглеводороди и техните производни.
Фабриките замърсяват въздуха в индустриалните региони, където се развиват индустрии, които преработват метални руди, соли, нефт, въглища и природен газ. Съставът на емисиите варира в зависимост от набора от индустрии в определен регион на страната. Замърсеният въздух в градовете често съдържа продукти от изгарянето, сред тях има много канцерогени, например диоксин. Димът се появява поради горски, степни и торфени пожари, изгаряне на листа и боклук. По-често дървесните насаждения и отпадъците горят в околностите на градовете, но се случва дори директно по улиците да подпалят зеленина и трева.
Какви вещества съдържат емисии от промишлеността и транспорта?
Какво замърсява въздуха в града? В индустриалните центрове работят промишлени, транспортни, комунални и строителни предприятия. Всеки обект поотделно и всички заедно оказват техногенно въздействие върху околната среда. Често замърсителите взаимодействат помежду си. Най-често става разтваряне на неметални оксиди във водни капчици - така се образуват киселинни мъгли и дъждове. Те причиняват непоправима вреда на природата, здравето на хората и архитектурните шедьоври.
Брутните емисии на замърсители в градовете достигат стотици и хиляди тона. Най-големият обем от токсични съединения идва от предприятията от металургичната, горивната и енергийната, химическата и транспортната промишленост. Фабриките замърсяват въздуха с токсични вещества: амоняк, бензапирен, серен диоксид, формалдехид, меркаптан, фенол. Емисиите на голямо промишлено предприятие съдържат от 20 до 120 вида съединения. В по-малка степен вредните съединения се образуват при комбайни в хранително-вкусовата и леката промишленост, в образователните, здравните и културните институции.
Опасни ли са продуктите от изгарянето на органични отпадъци?
В градовете е забранено изгарянето на паднали листа, трева, подрязване, опаковане, строителни материали и други промишлени и битови отпадъци. Каустичният дим съдържа вещества, които замърсяват въздуха. Те вредят на здравето на хората, като цяло влошават качеството на околната среда.
Тревожно е, че някои граждани и служители на предприятия не разбират, че нарушават правилата за подобряване, влошават и без това неблагоприятната екологична ситуация, когато в парцелите им се изгарят купища боклук и оборски тор, а те изгарят отпадъци в контейнери в дворовете на многоетажни сгради. Много често в боклука има пластмасови бутилки, филм. Този дим е особено вреден поради топлинните продукти на разпадане на полимери. В Руската федерация се предвиждат санкции за изгаряне на боклук в границите на населено място.
Когато части от растения, кости, животински кожи, полимери и други продукти от органичен синтез се изгарят, се отделят въглеродни окиси, водна пара и няколко азотни съединения. Но това не са всички вещества, които замърсяват въздуха, които се образуват по време на изгарянето или разпадането на отпадъците, битовия боклук. Ако листата, клоните, тревата и други материали са мокри, тогава се отделят повече токсични вещества, отколкото безвредна водна пара. Например, когато 1 тон влажна зеленина тлее, се отделя около 30 кг въглероден оксид (въглероден оксид).
Да стоиш до тлееща купчина боклук е все едно да си на най-замърсената с газ улица в метрополия. Опасността от въглероден оксид е, че той свързва кръвния хемоглобин. Полученият карбоксихемоглобин вече не може да доставя кислород до клетките. Други вещества, които замърсяват въздуха, могат да причинят неправилно функциониране на бронхите и белите дробове, отравяне, обостряне на хронични заболявания. Например при вдишване на въглероден оксид сърцето работи с повишен стрес, тъй като в тъканите не се доставя достатъчно кислород. В този случай сърдечно-съдовите заболявания могат да се влошат. Още по-голяма опасност представлява комбинацията от въглероден окис с замърсители в промишлени емисии, изгорелите газове на превозните средства.
Стандарти за концентрация на замърсители
Вредните емисии идват от металургични, въглищни, петролни и газови инсталации, енергийни съоръжения, строителство и комунални услуги. Радиоактивното замърсяване от експлозиите в атомната централа в Чернобил и атомните електроцентрали в Япония се разпространи в световен мащаб. Нараства съдържанието на въглеродни оксиди, сяра, азот, фреони, радиоактивни и други опасни емисии в различни точки на нашата планета. Понякога токсините се намират далеч от мястото, където се намират предприятия, замърсяващи въздуха. Възникналата ситуация е тревожна и трудна за разрешаване глобален проблем на човечеството.
Още през 1973 г. съответният комитет на Световната здравна организация (СЗО) предложи критерии за оценка на качеството на въздуха в градовете. Експертите са установили, че състоянието на здравето на хората за 15-20% зависи от условията на околната среда. Въз основа на много изследвания през 20 век се определят приемливи нива на основни замърсители, които са безвредни за населението. Например, средната годишна концентрация във въздуха на суспендирани частици трябва да бъде 40 μg / m 3. Съдържанието на серни оксиди не трябва да надвишава 60 μg / m 3 годишно. За въглеродния оксид съответната средна стойност е 10 mg / m 3 за 8 часа.
Каква е максимално допустимата концентрация (MPC)?
С постановлението на главния държавен санитарен лекар на Руската федерация е одобрен хигиенният стандарт за съдържанието на почти 600 вредни съединения в атмосферата на населените места. Това е ГДК на замърсителите във въздуха, спазването на които показва липсата на неблагоприятно въздействие върху хората и санитарните условия. Стандартът посочва класовете на опасност на съединенията, тяхното съдържание във въздуха (mg / m 3). Тези показатели се усъвършенстват, когато се появят нови данни за токсичността на отделните вещества. Но това не е всичко. Документът съдържа списък от 38 вещества, за които е въведена забрана на емисиите поради високата им биологична активност.
Как се осъществява държавният контрол в областта на защитата на атмосферния въздух?
Антропогенните промени в състава на въздуха водят до негативни последици в икономиката, здравето се влошава и продължителността на живота на хората намалява. Проблемите с увеличаването на притока на вредни съединения в атмосферата засягат както правителствата, държавните и общинските власти, така и обществеността, за обикновените хора.
Законодателството на много страни предвижда проучвания за екологично инженерство преди започване на строителството, реконструкцията, модернизацията на почти всички обекти на икономиката. Замърсителите във въздуха се рационализират и се предприемат мерки за опазване на атмосферата. Разглеждат се въпросите за намаляване на антропогенния натиск върху околната среда, намаляване на емисиите и изхвърлянето на замърсители. Русия прие федерални закони за опазване на околната среда, атмосферния въздух и други законодателни и регулаторни актове, регулиращи дейностите в областта на околната среда. Извършва се държавен контрол върху околната среда, замърсителите са ограничени, емисиите се регулират.
Какво е MPE?
Предприятията, които замърсяват въздуха, трябва да направят инвентаризация на източниците на вредни съединения във въздуха. Обикновено тази работа намира своето логично продължение в определянето на максимално допустимите емисии (МДГ). Необходимостта от получаване на този документ е свързана с регулирането на техногенното натоварване върху атмосферния въздух. Въз основа на информацията, която е включена в това МДГ, предприятието получава разрешение за изпускане на замърсители в атмосферата. Данните за регулаторните емисии се използват за изчисляване на плащанията за отрицателно въздействие върху околната среда.
Ако няма обем и разрешение за МДГ, тогава предприятията плащат 2, 5, 10 пъти повече за емисиите от източници на замърсяване, разположени на територията на промишлено съоръжение или друга промишленост. Нормирането на замърсители във въздуха намалява отрицателното въздействие върху атмосферата. Има икономически стимул за провеждане на мерки за защита на природата от навлизането на чужди съединения в нея.
Плащанията за замърсяване на околната среда от предприятията се натрупват от местните и федералните власти в специално създадени бюджетни екологични фондове. Финансовите ресурси се изразходват за екологични дейности.
Как да почистите и защитите въздуха в промишлени и други съоръжения?
Пречистването на замърсен въздух се извършва по различни методи. Филтрите са инсталирани върху тръбите на котелни и преработвателни предприятия, като има системи за улавяне на прах и газ. Чрез използването на термично разлагане и окисляване някои токсични вещества се превръщат в безобидни съединения. Улавянето на вредните газове в емисиите се извършва чрез кондензационни методи, сорбенти се използват за абсорбиране на примеси, катализатори за пречистване.
Перспективите за дейности в областта на защитата на въздуха са свързани с работа за намаляване на изпускането на замърсители в атмосферата. Необходимо е да се разработи лабораторен контрол на вредните емисии в градовете, по натоварени трафик. Трябва да продължи работата по въвеждането в предприятията на системи за събиране на прахови частици от газообразни смеси. Нуждаем се от евтини съвременни устройства за почистване на емисиите от токсични аерозоли и газове. В областта на държавния контрол е необходимо увеличаване на броя на постовете, за да се провери и коригира токсичността на автомобилните отработени газове. Предприятията в енергийната индустрия и моторните превозни средства трябва да бъдат преобразувани в по-малко вредни (от гледна точка на околната среда) видове гориво (да речем, природен газ, биогориво). По време на изгарянето им се отделят по-малко твърди и течни замърсители.
