Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego. Zanieczyszczenie powietrza

Każda niepożądana zmiana składu atmosfery ziemskiej w wyniku przedostania się do niej różnych gazów, pary wodnej i cząstek stałych (w wyniku procesów naturalnych lub w wyniku działalności człowieka).

Około 10% zanieczyszczeń przedostaje się do atmosfery w wyniku naturalnych procesów, takich jak erupcje wulkanów, którym towarzyszy emisja popiołu, sproszkowanych kwasów, w tym kwasu siarkowego, oraz wielu trujących gazów do atmosfery. Ponadto głównymi źródłami siarki w atmosferze są rozpryski wody morskiej i rozkładające się pozostałości roślin. Należy również zwrócić uwagę na pożary lasów, w wyniku których powstają gęste chmury dymu, spowijające duże obszary, oraz burze piaskowe. Drzewa i krzewy emitują dużo lotnych związków organicznych (LZO), które tworzą niebieską mgiełkę, która zasłania powietrze.

większość gór Blue Ridge w Stanach Zjednoczonych (przetłumaczone jako „blue ridge”). Mikroorganizmy obecne w powietrzu (pyłki, pleśnie, bakterie, wirusy) powodują, że u wielu osób występują napady alergii i choroba zakaźna.

Pozostałe 90% zanieczyszczeń ma pochodzenie antropogeniczne. Ich głównymi źródłami są: spalanie paliw kopalnych w elektrowniach (emisja dymu) oraz w silnikach samochodów; procesów produkcyjnych niezwiązanych ze spalaniem paliw, ale prowadzących do zapylenia atmosfery np. w wyniku erozji gleby, wydobycia węgla otwarty sposób, wybuchy i wyciek LZO przez zawory, złącza rurowe w rafineriach i zakładach chemicznych oraz z reaktorów; składowanie odpadów stałych; jak również różnorodne źródła mieszane.

Zanieczyszczenia dostające się do atmosfery przenoszone są na duże odległości od źródła, a następnie wracają na powierzchnię ziemi w postaci cząstek stałych, kropel lub związków chemicznych rozpuszczonych w opadach atmosferycznych.

Związki chemiczne, których źródło znajduje się na poziomie gruntu, szybko mieszają się z powietrzem niższej atmosfery (troposfery). Nazywa się je zanieczyszczeniami pierwotnymi. Niektóre z nich reagują chemicznie z innymi zanieczyszczeniami lub z głównymi składnikami powietrza (tlenem, azotem i parą wodną), tworząc zanieczyszczenia wtórne. W efekcie obserwuje się takie zjawiska jak smog fotochemiczny, kwaśne deszcze czy powstawanie ozonu w powierzchniowej warstwie atmosfery. Źródłem energii dla tych reakcji jest promieniowanie słoneczne. Zanieczyszczenia wtórne – utleniacze fotochemiczne i kwasy w atmosferze – stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i globalnych zmian środowisko.

Niebezpieczne uderzenie

Zanieczyszczenie powietrza ma szkodliwy efekt na organizmy żywe na kilka sposobów: 1) dostarczanie cząstek aerozolu i toksycznych gazów do układu oddechowego ludzi i zwierząt oraz do liści roślin; 2) zwiększenie zakwaszenia opadów, co z kolei wpływa na zmianę składu chemicznego gleb i wód; 3) poprzez stymulowanie takich reakcji chemicznych w atmosferze, które prowadzą do wydłużenia czasu ekspozycji organizmów żywych na szkodliwe promieniowanie słoneczne; 4) zmiana składu i temperatury atmosfery w skali globalnej, a tym samym stworzenie warunków niekorzystnych dla przetrwania organizmów.

Układ oddechowy człowieka. Przez układ oddechowy tlen dostaje się do organizmu człowieka, który jest przenoszony przez hemoglobinę (czerwone pigmenty czerwonych krwinek) do organów życiowych ważne organy, a produkty przemiany materii, w szczególności dwutlenek węgla, są wydalane. Układ oddechowy składa się z jamy nosowej, krtani, tchawicy, oskrzeli i płuc. W każdym zdrowym płucu znajduje się około 5 milionów pęcherzyków płucnych (pęcherzyków powietrznych), w których zachodzi wymiana gazowa. Tlen dostaje się do krwi z pęcherzyków płucnych, a dwutlenek węgla jest przez nie usuwany z krwi i uwalniany do powietrza.

Układ oddechowy posiada szereg mechanizmów obronnych przed ekspozycją na zanieczyszczenia powietrza. Włosy w nosie odfiltrowują duże cząsteczki. Błona śluzowa jamy nosowej, krtani i tchawicy zatrzymuje się i rozpuszcza małe cząstki i niektóre szkodliwe gazy. Jeśli zanieczyszczenia dostaną się do układu oddechowego, osoba kicha i kaszle. W ten sposób usuwane jest zanieczyszczone powietrze i śluz. Ponadto górne drogi oddechowe są wyścielone setkami cienkich rzęsek. nabłonek rzęskowy, które są w ciągłym ruchu i przesuwają śluz w górę krtani wraz z zanieczyszczeniami, które dostały się do układu oddechowego, które są albo połykane, albo usuwane na zewnątrz.

Ciągłe i długotrwałe narażenie na produkty uboczne dymu tytoniowego i zanieczyszczonego powietrza prowadzi do przeciążenia i przepełnienia systemy ochronne człowieka, w wyniku rozwoju chorób Układ oddechowy: astma alergiczna, rak i rozedma płuc, przewlekłe zapalenie oskrzeli.

Kwaśne opady. Wnikanie do gleby lub zbiorników wodnych różnych kwasów, takich jak siarkowy (H2SO4) czy azotowy (HNO3), w wyniku kwaśnych opadów atmosferycznych (nienormalnie kwaśny deszcz i śnieg) powoduje szkody dla organizmów żywych i przyczynia się do niszczenia różnych struktur . Zjawiska takie dość często obserwuje się na terenach o znacznej koncentracji przedsiębiorstw przemysłowych wykorzystujących paliwa kopalne.

Szkody wyrządzane faunie i florze przez kwaśne opady są najbardziej widoczne w lasach i jeziorach. Niektóre gatunki drzew, zwłaszcza sosny, są szczególnie wrażliwe na zmiany zakwaszenia gleby. Duże obszary lasów w Nowej Anglii, Kanadzie i krajach skandynawskich zostały poważnie dotknięte kwaśnymi deszczami. W niektórych przypadkach rośliny służą jako wskaźniki takich efektów: liście stają się poplamione lub odbarwione. Przeciążenie kwasem związane z wiosennym odpływem do jezior i rzek stopić wodę może być szkodliwy dla ryb i innych organizmów wodnych.

Skład i struktura atmosfery

Atmosfera lub „ocean powietrza” składa się z gazów niezbędnych do podtrzymania życia na Ziemi. W zależności od wysokości można go podzielić na pięć otaczających warstw lub muszli Ziemia: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera. Ich granice wyznaczają gwałtowne zmiany temperatury spowodowane różnicami w absorpcji promieniowania słonecznego. Gęstość powietrza zmienia się również wraz z wysokością. W górne warstwy Atmosfera, powietrze jest zimne i rozrzedzone, a blisko powierzchni Ziemi, ze względu na grawitację, jest gęstsze. Zanieczyszczone są głównie dwie dolne warstwy atmosfery.

Troposfera. Skład i strukturę dolnej warstwy - troposfery - determinuje przepływ gazów ze skorupy ziemskiej oraz obecność życia na powierzchnia ziemi. Górna granica troposfera znajduje się na wysokości około 17 km nad poziomem morza na równiku i ok. 8 km na biegunach. Ta cienka warstwa zawiera dwa ważne składniki gazowe: azot (N2) i tlen (O2), które stanowią odpowiednio 78% i 21% objętości atmosfery.

Cykl azotu w przyrodzie (cykl azotu) odgrywa bardzo dużą rolę ważna rola w żywieniu roślin. Azot atmosferyczny jest wiązany przez bakterie brodawkowe zawarte w zgrubieniach korzeni roślin strączkowych, z powstawaniem licznych związków organicznych, zwłaszcza białek. Następnie inne wyspecjalizowane bakterie w procesie mineralizacji rozkładają i przekształcają bogate w azot pozostałości organiczne w prostsze substancje nieorganiczne, takie jak amoniak (NH4). Ostatecznie bakterie nitryfikacyjne przekształcają je z powrotem w tlenek azotu (NO) i dwutlenek azotu (NO2), które są zawracane do atmosfery. Następnie cykl zostaje wznowiony.

Tlen jest wytwarzany podczas fotosyntezy roślin i z kolei jest wykorzystywany przez mikro- i makroorganizmy podczas oddychania, którego produktem ubocznym jest dwutlenek węgla.

Oprócz azotu i tlenu atmosfera zawiera argon (Ar - 0,93%) i dwutlenek węgla (CO2 - 0,036%), a także znikome ilości neonu (Ne), helu (He), metanu (CH4), kryptonu ( Kr ), wodór (H2), ksenon (Xe) i antropogeniczne chlorofluorowęglowodory (CFC).

źródło i niezbędny składnikżycia na Ziemi, przyczyniając się w szczególności do utrzymania temperatury jej powierzchni, jest para wodna (H2O), która przedostaje się do troposfery głównie w wyniku parowania wody z powierzchni oceanu. Jego zawartość w atmosferze różni się znacznie w zależności od pory roku i czasu położenie geograficzne. Dla organizmów żywych, składających się głównie ze związków organicznych węgla z wodorem i tlenem, podstawową rolę odgrywają tlen, woda i dwutlenek węgla. Woda i dwutlenek węgla są niezbędne do ogrzewania powierzchni ziemi ze względu na ich zdolność pochłaniania promieniowania słonecznego.

Stratosfera. Bezpośrednio nad troposferą na wysokości od 18 do 48 km nad powierzchnią ziemi znajduje się stratosfera. Chociaż te skorupy mają bardzo podobny skład, zawartość pary wodnej w stratosferze jest około 1000 razy mniejsza, a zawartość ozonu jest około 1000 razy większa niż w troposferze. Ozon powstaje w stratosferze w wyniku interakcji cząsteczek tlenu podczas wyładowań atmosferycznych i promieniowania ultrafioletowego przez Słońce.

Skład zanieczyszczeń powietrza zmienił się znacząco po II wojnie światowej. W latach pięćdziesiątych węgiel został zastąpiony olejem napędowym, a wkrótce gazem ziemnym. Do 2000 roku większość domów była ogrzewana gazem ziemnym, najczystszym ze wszystkich paliw kopalnych. Z drugiej strony spaliny powstające podczas pracy silników spalinowych zaczęły coraz bardziej zanieczyszczać atmosferę.

Główne zanieczyszczenia

Dwutlenek siarki lub dwutlenek siarki (gaz siarkowy). Siarka dostaje się do atmosfery w wyniku wielu naturalnych procesów, w tym parowania rozpylonej wody morskiej, rozprzestrzeniania się gleb zawierających siarkę w suchych regionach, emisji gazów z erupcji wulkanów oraz uwalniania biogennego siarkowodoru (H2S).

Wywóz, przetwarzanie i unieszkodliwianie odpadów od 1 do 5 klasy zagrożenia

Współpracujemy ze wszystkimi regionami Rosji. Ważna licencja. Pełen komplet dokumentów zamknięcia. Indywidualne podejście do klienta i elastyczna polityka cenowa.

Za pomocą tego formularza możesz zostawić zapytanie o wykonanie usługi, poprosić o ofertę handlową lub uzyskać bezpłatną konsultację od naszych specjalistów.

Jeśli weźmiemy pod uwagę problemy środowiskowe, jednym z najbardziej palących jest zanieczyszczenie powietrza. Ekolodzy biją na alarm i namawiają ludzkość do ponownego przemyślenia swojego stosunku do życia i korzystania z zasobów naturalnych, bo tylko ochrona przed zanieczyszczeniem powietrza poprawi sytuację i zapobiegnie poważne konsekwencje. Dowiedz się, jak rozwiązać tak palący problem, wpłynąć na sytuację ekologiczną i uratować atmosferę.

Naturalne źródła zatykania

Co to jest zanieczyszczenie powietrza? Pojęcie to obejmuje wprowadzanie i przedostawanie się do atmosfery i wszystkich jej warstw nietypowych pierwiastków o charakterze fizycznym, biologicznym lub chemicznym oraz zmianę ich stężeń.

Co zanieczyszcza nasze powietrze? Zanieczyszczenie powietrza wynika z wielu przyczyn, a wszystkie źródła można warunkowo podzielić na naturalne lub naturalne, a także sztuczne, czyli antropogeniczne.

Warto zacząć od pierwszej grupy, do której zaliczamy zanieczyszczenia generowane przez samą przyrodę:

Pierwszym źródłem są wulkany. Erupując, wyrzucają ogromne ilości drobnych cząstek różne rasy, popiół, trujące gazy, tlenki siarki i inne nie mniej szkodliwe substancje. I choć erupcje zdarzają się dość rzadko, to według statystyk w wyniku aktywności wulkanicznej poziom zanieczyszczenia powietrza znacznie wzrasta, bo co roku do atmosfery uwalnianych jest nawet 40 mln ton niebezpiecznych związków.
Jeśli weźmiemy pod uwagę przyczyny naturalne warto zwrócić uwagę na zanieczyszczenie powietrza, takie jak torf czy pożary lasów. Najczęściej do pożarów dochodzi w wyniku niezamierzonego podpalenia przez osobę, która lekceważy zasady bezpieczeństwa i zachowania się w lesie. Nawet niewielka iskra z niecałkowicie ugaszonego ognia może spowodować rozprzestrzenienie się ognia. Rzadziej pożary są wywoływane przez bardzo dużą aktywność słoneczną, dlatego szczyt zagrożenia przypada na gorący okres letni.
Biorąc pod uwagę główne rodzaje zanieczyszczeń naturalnych, nie można nie wspomnieć o burzach piaskowych, które powstają na skutek silnych podmuchów wiatru i mieszania się prądy powietrza. Podczas huraganu lub innego zjawiska naturalnego unoszą się tony pyłu, które powodują zanieczyszczenie powietrza.

sztuczne źródła

Zanieczyszczenie powietrza w Rosji i innych krajach rozwiniętych jest często spowodowane wpływem czynników antropogenicznych spowodowanych działalnością ludzi.

Wymieniamy główne sztuczne źródła powoduje zanieczyszczenie powietrza:

Szybki rozwój przemysłu. Warto zacząć od chemicznego zanieczyszczenia powietrza spowodowanego działalnością zakładów chemicznych. Toksyczne substancje uwalniane do powietrza zatruwają je. Także zanieczyszczenie powietrza szkodliwe substancje powodowane przez huty: Recykling metali to złożony proces obejmujący ogromne emisje z ogrzewania i spalania. Ponadto zanieczyszczają powietrze i drobne cząstki stałe powstające podczas produkcji materiałów budowlanych lub wykończeniowych.
Problem zanieczyszczenia powietrza przez pojazdy silnikowe jest szczególnie palący. Chociaż inne gatunki również prowokują, to właśnie maszyny mają na nią największy negatywny wpływ, gdyż jest ich znacznie więcej niż jakichkolwiek innych Pojazd. Spaliny emitowane przez pojazdy mechaniczne i powstające podczas pracy silnika zawierają wiele substancji, w tym niebezpiecznych. To smutne, że z każdym rokiem liczba emisji wzrasta. Coraz więcej osób nabywa „żelaznego konia”, co oczywiście ma szkodliwy wpływ na środowisko.
Eksploatacja elektrowni cieplnych i jądrowych, kotłowni. Żywotna działalność ludzkości ten etap niemożliwe bez użycia takich ustawień. Zaopatrują nas w niezbędne zasoby: ciepło, elektryczność, ciepłą wodę. Ale podczas spalania dowolnego rodzaju paliwa atmosfera się zmienia.
Odpady z gospodarstw domowych. Z każdym rokiem rośnie siła nabywcza ludzi, w efekcie rośnie też ilość wytwarzanych odpadów. Ich utylizacji nie poświęca się należytej uwagi, a niektóre rodzaje śmieci są wyjątkowo niebezpieczne, mają długi okres rozkładu i emitują opary, które mają wyjątkowo niekorzystny wpływ na atmosferę. Każdy człowiek codziennie zanieczyszcza powietrze, jednak znacznie bardziej niebezpieczne są odpady przemysłowe, które trafiają na składowiska i nie są w żaden sposób unieszkodliwiane.

Jakie są najczęstsze zanieczyszczenia powietrza?

Zanieczyszczeń powietrza jest niewiarygodnie dużo, a ekolodzy wciąż odkrywają nowe, co wiąże się z szybkim tempem rozwoju przemysłu i wprowadzaniem nowych technologii produkcji i przetwarzania. Ale najpowszechniejszymi związkami występującymi w atmosferze są:

Tlenek węgla, zwany także tlenkiem węgla. Jest bezbarwny i bezwonny i powstaje podczas niecałkowitego spalania paliwa przy małych ilościach tlenu i niskie temperatury. Związek ten jest niebezpieczny i powoduje śmierć z powodu braku tlenu.
Dwutlenek węgla znajduje się w atmosferze i ma lekko kwaśny zapach.
Dwutlenek siarki uwalnia się podczas spalania niektórych paliw zawierających siarkę. Związek ten wywołuje kwaśne deszcze i utrudnia oddychanie.
Dwutlenki i tlenki azotu charakteryzują zanieczyszczenie powietrza przez przedsiębiorstwa przemysłowe, ponieważ najczęściej powstają podczas ich działalności, zwłaszcza przy produkcji niektórych nawozów, barwników i kwasów. Ponadto substancje te mogą uwalniać się w wyniku spalania paliwa lub podczas pracy maszyny, zwłaszcza w przypadku jej awarii.
Węglowodory są jednymi z najczęstszych substancji i można je znaleźć w rozpuszczalnikach, detergentach i produktach ropopochodnych.
Ołów jest również szkodliwy i jest używany do produkcji baterii i akumulatorów, nabojów i amunicji.
Ozon jest wyjątkowo toksyczny i powstaje podczas procesów fotochemicznych lub podczas pracy pojazdów i fabryk.

Teraz już wiesz, jakie substancje najczęściej zanieczyszczają basen powietrzny. Ale to tylko niewielka ich część, atmosfera zawiera wiele różnych związków, a niektóre z nich są nawet nieznane naukowcom.

Smutne konsekwencje

Skala wpływu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego na zdrowie człowieka i cały ekosystem jako całość jest po prostu ogromna, a wielu jej nie docenia. Zacznijmy od ekologii.

Po pierwsze, z powodu zanieczyszczonego powietrza rozwinął się efekt cieplarniany, który stopniowo, ale globalnie, zmienia klimat, prowadzi do ocieplenia i wywołuje klęski żywiołowe. Można powiedzieć, że prowadzi to do nieodwracalnych skutków w stanie środowiska.
Po drugie, coraz częściej pojawiają się kwaśne deszcze, które mają negatywny wpływ na wszelkie życie na Ziemi. Z ich winy giną całe populacje ryb, które nie są w stanie żyć w tak kwaśnym środowisku. Negatywny wpływ obserwuje się przy badaniu zabytków historycznych i zabytków architektury.
Po trzecie, cierpi fauna i flora, ponieważ niebezpieczne opary są wdychane przez zwierzęta, przedostają się także do roślin i stopniowo je niszczą.

Zanieczyszczona atmosfera ma bardzo negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Emisje dostają się do płuc i powodują nieprawidłowe działanie układu oddechowego, ciężkie reakcje alergiczne. Wraz z krwią niebezpieczne związki przenoszone są przez organizm i bardzo go wyczerpują. A niektóre pierwiastki są zdolne do wywoływania mutacji i degeneracji komórek.

Jak rozwiązać problem i uratować środowisko

Problem zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego jest bardzo aktualny, zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt, że stan środowiska znacznie się pogorszył w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat. I trzeba to rozwiązać kompleksowo i na kilka sposobów.

Rozważ kilka skutecznych środków zapobiegających zanieczyszczeniu powietrza:

W celu zwalczania zanieczyszczenia powietrza w poszczególnych przedsiębiorstwach konieczne jest bezbłędnie zainstalować urządzenia i systemy oczyszczania i filtrowania. A w szczególnie dużych zakładach przemysłowych konieczne jest rozpoczęcie wprowadzania stacjonarnych stanowisk monitoringu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego.
Aby uniknąć zanieczyszczenia powietrza przez pojazdy, należy przejść na alternatywne i mniej szkodliwe źródła energii, takie jak panele słoneczne lub energia elektryczna.
Zastąpienie paliw palnych tańszymi i mniej niebezpiecznymi, takimi jak woda, wiatr, światło słoneczne i inne, które nie wymagają spalania, pomoże chronić powietrze atmosferyczne przed zanieczyszczeniem.
Ochronę powietrza atmosferycznego przed zanieczyszczeniami należy wspierać na szczeblu państwowym i istnieją już przepisy mające na celu jego ochronę. Ale konieczne jest również działanie i sprawowanie kontroli nad poszczególnymi podmiotami Federacji Rosyjskiej.
Jeden z skuteczne sposoby, który powinien obejmować ochronę powietrza przed zanieczyszczeniem, to ustanowienie systemu unieszkodliwiania wszelkich odpadów lub ich przetwarzania.
Do rozwiązania problemu zanieczyszczenia powietrza należy wykorzystać rośliny. Powszechna architektura krajobrazu poprawi atmosferę i zwiększy w niej ilość tlenu.

Jak chronić powietrze atmosferyczne przed zanieczyszczeniem? Jeśli zmaga się z tym cała ludzkość, to są szanse na poprawę stanu środowiska. Znając istotę problemu zanieczyszczenia powietrza, jego wagę i główne rozwiązania, musimy wspólnie i kompleksowo działać na rzecz walki z zanieczyszczeniami.

ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA
każda niepożądana zmiana składu atmosfery ziemskiej w wyniku przedostania się do niej różnych gazów, pary wodnej i cząstek stałych (pod wpływem procesów naturalnych lub w wyniku działalności człowieka). Około 10% zanieczyszczeń przedostaje się do atmosfery w wyniku naturalnych procesów, takich jak erupcje wulkanów, którym towarzyszy emisja popiołu, sproszkowanych kwasów, w tym kwasu siarkowego, oraz wielu trujących gazów do atmosfery. Ponadto głównymi źródłami siarki w atmosferze są rozpryski wody morskiej i rozkładające się pozostałości roślin. Należy również zwrócić uwagę na pożary lasów, w wyniku których powstają gęste chmury dymu, spowijające duże obszary, oraz burze piaskowe. Drzewa i krzewy emitują dużo lotnych związków organicznych (LZO), które tworzą niebieską mgiełkę pokrywającą większość gór Blue Ridge w Stanach Zjednoczonych (tłumaczone jako „blue ridge”). Mikroorganizmy obecne w powietrzu (pyłki, pleśnie, bakterie, wirusy) powodują u wielu osób napady alergii i choroby zakaźne. Pozostałe 90% zanieczyszczeń ma pochodzenie antropogeniczne. Ich głównymi źródłami są: spalanie paliw kopalnych w elektrowniach (emisja dymu) oraz w silnikach samochodów; procesy przemysłowe, które nie obejmują spalania paliwa, ale prowadzą do zapylenia atmosferycznego, na przykład w wyniku erozji gleby, wydobycia węgla odkrywkowego, wybuchów i wycieku lotnych związków organicznych przez zawory, złącza rurowe w rafineriach i zakładach chemicznych oraz z reaktorów; składowanie odpadów stałych; jak również różnorodne źródła mieszane. Zanieczyszczenia dostające się do atmosfery przenoszone są na duże odległości od źródła, a następnie wracają na powierzchnię ziemi w postaci cząstek stałych, kropel lub związków chemicznych rozpuszczonych w opadach atmosferycznych. Związki chemiczne, których źródło znajduje się na poziomie gruntu, szybko mieszają się z powietrzem niższej atmosfery (troposfery). Nazywa się je zanieczyszczeniami pierwotnymi. Niektóre z nich reagują chemicznie z innymi zanieczyszczeniami lub z głównymi składnikami powietrza (tlenem, azotem i parą wodną), tworząc zanieczyszczenia wtórne. W efekcie obserwuje się takie zjawiska jak smog fotochemiczny, kwaśne deszcze czy powstawanie ozonu w powierzchniowej warstwie atmosfery. Źródłem energii dla tych reakcji jest promieniowanie słoneczne. Zanieczyszczenia wtórne – fotochemiczne utleniacze i kwasy zawarte w atmosferze – stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi i globalnych zmian środowiskowych.
NIEBEZPIECZNE WPŁYW
Zanieczyszczenia powietrza mają szkodliwy wpływ na organizmy żywe na kilka sposobów: 1) poprzez dostarczanie cząstek aerozolu i toksycznych gazów do układu oddechowego ludzi i zwierząt oraz do liści roślin; 2) zwiększenie zakwaszenia opadów, co z kolei wpływa na zmianę składu chemicznego gleb i wód; 3) poprzez stymulowanie takich reakcji chemicznych w atmosferze, które prowadzą do wydłużenia czasu ekspozycji organizmów żywych na szkodliwe promieniowanie słoneczne; 4) zmiana składu i temperatury atmosfery w skali globalnej, a tym samym stworzenie warunków niekorzystnych dla przetrwania organizmów.
Układ oddechowy człowieka. Przez układ oddechowy tlen dostaje się do organizmu człowieka, który jest przenoszony przez hemoglobinę (czerwone pigmenty erytrocytów) do ważnych narządów, a produkty przemiany materii, w szczególności dwutlenek węgla, są wydalane. Układ oddechowy składa się z jamy nosowej, krtani, tchawicy, oskrzeli i płuc. W każdym zdrowym płucu znajduje się około 5 milionów pęcherzyków płucnych (pęcherzyków powietrznych), w których zachodzi wymiana gazowa. Tlen dostaje się do krwi z pęcherzyków płucnych, a dwutlenek węgla jest przez nie usuwany z krwi i uwalniany do powietrza. Układ oddechowy posiada szereg mechanizmów obronnych przed ekspozycją na zanieczyszczenia powietrza. Włosy w nosie odfiltrowują duże cząsteczki. Błona śluzowa jamy nosowej, krtani i tchawicy zatrzymuje i rozpuszcza małe cząsteczki i niektóre szkodliwe gazy. Jeśli zanieczyszczenia dostaną się do układu oddechowego, osoba kicha i kaszle. W ten sposób usuwane jest zanieczyszczone powietrze i śluz. Ponadto górne drogi oddechowe są wyścielone setkami cienkich rzęsek nabłonka rzęskowego, które są w ciągłym ruchu i przesuwają śluz w górę krtani wraz z brudem, który dostał się do układu oddechowego, który jest połykany lub usuwany. Stałe długotrwałe narażenie na produkty uboczne dymu tytoniowego i zanieczyszczonego powietrza prowadzi do przeciążenia i przepełnienia systemów obronnych człowieka, w wyniku czego rozwijają się choroby układu oddechowego: astma alergiczna, rak i rozedma płuc, przewlekłe zapalenie oskrzeli. Zobacz także ORGANY ODDECHOWE.
Kwaśne opady. Wnikanie do gleby lub zbiorników wodnych różnych kwasów, takich jak siarkowy (H2SO4) czy azotowy (HNO3), w wyniku kwaśnych opadów atmosferycznych (nienormalnie kwaśny deszcz i śnieg) powoduje szkody dla organizmów żywych i przyczynia się do niszczenia różnych struktur . Zjawiska takie dość często obserwuje się na terenach o znacznej koncentracji przedsiębiorstw przemysłowych wykorzystujących paliwa kopalne. Szkody wyrządzane faunie i florze przez kwaśne opady są najbardziej widoczne w lasach i jeziorach. Niektóre gatunki drzew, zwłaszcza sosny, są szczególnie wrażliwe na zmiany zakwaszenia gleby. Duże obszary lasów w Nowej Anglii, Kanadzie i krajach skandynawskich zostały poważnie dotknięte kwaśnymi deszczami. W niektórych przypadkach rośliny służą jako wskaźniki takich efektów: liście stają się poplamione lub odbarwione. Przeciążenie kwasem związane z wiosennym odpływem do jezior i rzek z roztopioną wodą może być szkodliwe dla ryb i innych organizmów wodnych. Zobacz też
REDUKCJA KWASU;
DEGRADACJA ŚRODOWISKA.
SKŁAD I STRUKTURA ATMOSFERY
Atmosfera lub „ocean powietrza” składa się z gazów niezbędnych do podtrzymania życia na Ziemi. W zależności od wysokości można go podzielić na pięć warstw lub skorup otaczających kulę ziemską: troposferę, stratosferę, mezosferę, termosferę i egzosferę. Ich granice wyznaczają gwałtowne zmiany temperatury spowodowane różnicami w absorpcji promieniowania słonecznego. Gęstość powietrza zmienia się również wraz z wysokością. W górnych warstwach atmosfery powietrze jest zimne i rozrzedzone, a blisko powierzchni Ziemi, dzięki grawitacji, jest gęstsze. Zanieczyszczone są głównie dwie dolne warstwy atmosfery. Zobacz także ATMOSFERA.
Troposfera. Skład i struktura dolnej warstwy - troposfery - jest zdeterminowana przepływem gazów ze skorupy ziemskiej i obecnością życia na powierzchni ziemi. Górna granica troposfery znajduje się na wysokości około 17 km nad poziomem morza na równiku i ok. 8 km na biegunach. Ta cienka warstwa zawiera dwa ważne składniki gazowe: azot (N2) i tlen (O2), które stanowią odpowiednio 78% i 21% objętości atmosfery. Cykl azotowy w przyrodzie (cykl azotowy) odgrywa bardzo ważną rolę w żywieniu roślin. Azot atmosferyczny jest wiązany przez bakterie brodawkowe zawarte w zgrubieniach korzeni roślin strączkowych, z powstawaniem licznych związków organicznych, zwłaszcza białek. Następnie inne wyspecjalizowane bakterie w procesie mineralizacji rozkładają i przekształcają bogate w azot pozostałości organiczne w prostsze substancje nieorganiczne, takie jak amoniak (NH4). Ostatecznie bakterie nitryfikacyjne przekształcają je z powrotem w tlenek azotu (NO) i dwutlenek azotu (NO2), które są zawracane do atmosfery. Następnie cykl zostaje wznowiony.
Zobacz także AZOT. Tlen jest wytwarzany podczas fotosyntezy roślin i z kolei jest wykorzystywany przez mikro- i makroorganizmy podczas oddychania, którego produktem ubocznym jest dwutlenek węgla.
Zobacz też
OBIEG WĘGLA;
FOTOSYNTEZA. Oprócz azotu i tlenu atmosfera zawiera argon (Ar - 0,93%) i dwutlenek węgla (CO2 - 0,036%), a także znikome ilości neonu (Ne), helu (He), metanu (CH4), kryptonu ( Kr ), wodór (H2), ksenon (Xe) i antropogeniczne chlorofluorowęglowodory (CFC). Źródłem i niezbędnym składnikiem życia na Ziemi, przyczyniającym się w szczególności do utrzymania temperatury jej powierzchni, jest para wodna (H2O), która przedostaje się do troposfery głównie w wyniku parowania wody z powierzchni oceanu. Jego zawartość w atmosferze różni się znacznie w zależności od pory roku i położenia geograficznego. Dla organizmów żywych, składających się głównie ze związków organicznych węgla z wodorem i tlenem, podstawową rolę odgrywają tlen, woda i dwutlenek węgla. Woda i dwutlenek węgla są niezbędne do ogrzewania powierzchni ziemi ze względu na ich zdolność pochłaniania promieniowania słonecznego.
Stratosfera. Bezpośrednio nad troposferą na wysokości od 18 do 48 km nad powierzchnią ziemi znajduje się stratosfera. Chociaż te skorupy mają bardzo podobny skład, zawartość pary wodnej w stratosferze jest około 1000 razy mniejsza, a zawartość ozonu jest około 1000 razy większa niż w troposferze. Ozon powstaje w stratosferze w wyniku interakcji cząsteczek tlenu podczas wyładowań atmosferycznych i promieniowania ultrafioletowego przez Słońce. Skład zanieczyszczeń powietrza zmienił się znacząco po II wojnie światowej. W latach pięćdziesiątych węgiel został zastąpiony olejem napędowym, a wkrótce gazem ziemnym. Do 2000 roku większość domów była ogrzewana gazem ziemnym, najczystszym ze wszystkich paliw kopalnych. Z drugiej strony spaliny powstające podczas pracy silników spalinowych zaczęły coraz bardziej zanieczyszczać atmosferę.
GŁÓWNE ZANIECZYSZCZENIA
Dwutlenek siarki lub dwutlenek siarki (gaz siarkowy). Siarka dostaje się do atmosfery w wyniku wielu naturalnych procesów, w tym parowania rozpylonej wody morskiej, rozprzestrzeniania się gleb zawierających siarkę w suchych regionach, emisji gazów z erupcji wulkanów oraz uwalniania biogennego siarkowodoru (H2S).
Zobacz także SIARKA. Najbardziej rozpowszechnionym związkiem siarki jest dwutlenek siarki (SO2) – bezbarwny gaz powstający podczas spalania paliw zawierających siarkę (głównie frakcji węgla i oleju ciężkiego), a także w różnych procesach przemysłowych, takich jak wytapianie rud siarczkowych. Dwutlenek siarki jest szczególnie szkodliwy dla drzew, powodując chlorozę (żółknięcie lub odbarwienie liści) i karłowatość. U ludzi gaz ten podrażnia górne drogi oddechowe, ponieważ łatwo rozpuszcza się w śluzie krtani i tchawicy. Przewlekła ekspozycja na dwutlenek siarki może powodować choroby układu oddechowego podobne do zapalenia oskrzeli. Gaz ten sam w sobie nie powoduje znacznych szkód dla zdrowia publicznego, ale w atmosferze reaguje z parą wodną, tworząc wtórne zanieczyszczenie – kwas siarkowy (H2SO4). Krople kwasu przenoszone są na znaczne odległości i dostając się do płuc poważnie je niszczą. Najbardziej niebezpieczną formę zanieczyszczenia powietrza obserwuje się, gdy dwutlenek siarki reaguje z zawieszonymi cząsteczkami, czemu towarzyszy tworzenie się soli kwasu siarkowego, które podczas wdychania wnikają do płuc i tam się osadzają.
tlenek węgla, czyli tlenek węgla, jest silnie trującym, bezbarwnym, bezwonnym i pozbawionym smaku gazem. Powstaje podczas niecałkowitego spalania drewna, paliw kopalnych i tytoniu, podczas spalania odpadów stałych i częściowego beztlenowego rozkładu materii organicznej. Około 50% tlenku węgla powstaje w związku z działalnością człowieka, głównie w wyniku pracy silników spalinowych samochodów. W wewnątrz(na przykład w garażu) wypełnionym tlenkiem węgla, zmniejsza się zdolność hemoglobiny erytrocytów do przenoszenia tlenu, dzięki czemu reakcje u osoby spowalniają, percepcja jest osłabiona, pojawiają się bóle głowy, senność i nudności. Narażenie na duże ilości tlenku węgla może spowodować omdlenia, śpiączkę, a nawet śmierć. Zobacz także WĘGIEL. Cząsteczki zawieszone, w tym kurz, sadza, pyłki, zarodniki roślin itp., różnią się znacznie pod względem wielkości i składu. Mogą być albo bezpośrednio zawarte w powietrzu, albo zamknięte w kropelkach zawieszonych w powietrzu (tzw. aerozole). Ogólnie rzecz biorąc, ok. 100 milionów ton antropogenicznych aerozoli. To około 100 razy mniej niż ilość naturalnie występujących aerozoli – pyłu wulkanicznego, pyłu przenoszonego przez wiatr i rozprysków wody morskiej. Około 50% cząstek antropogenicznych przedostaje się do powietrza w wyniku niecałkowitego spalania paliw w transporcie, fabrykach, fabrykach i elektrociepłowniach. Według Światowa Organizacja zdrowia, 70% populacji mieszkającej w miastach w krajach rozwijających się oddycha silnie zanieczyszczonym powietrzem zawierającym dużo aerozoli. Często aerozole są najbardziej oczywistą formą zanieczyszczenia powietrza, ponieważ ograniczają widoczność i pozostawiają brudne ślady na malowanych powierzchniach, tkaninach, roślinności i innych przedmiotach. Większe cząstki są wychwytywane głównie we włosach i błonach śluzowych nosa i krtani, a następnie usuwane. Przyjmuje się, że najbardziej niebezpieczne dla zdrowia człowieka są cząstki mniejsze niż 10 mikronów; są tak małe, że przenikają przez bariery ochronne organizmu do płuc, uszkadzając tkanki narządy oddechowe i przyczyniając się do rozwoju choroby przewlekłe układ oddechowy i nowotwory. Uwzględniono również te najbardziej rakotwórcze, a przez to bardzo niebezpieczne dla zdrowia dym tytoniowy oraz włókien azbestu zawartych w powietrzu miejskim iw pomieszczeniach. Inne rodzaje zanieczyszczeń aerozolowych komplikują przebieg zapalenia oskrzeli i astmy oraz powodują reakcje alergiczne. Nagromadzenie pewnej ilości drobnych cząstek w organizmie utrudnia oddychanie z powodu zatkania naczyń włosowatych i ciągłego podrażnienia układu oddechowego. Lotne związki organiczne (LZO) to trujące opary w atmosferze. Są źródłem wielu problemów, w tym mutacji, zaburzeń oddychania i nowotworów, a ponadto odgrywają ważną rolę w powstawaniu utleniaczy fotochemicznych.
Największym naturalnym źródłem LZO są
rośliny produkujące rocznie około 350 milionów ton izoprenu (C5H8) i 450 milionów ton terpenów (C10H16). Innym LZO jest metan (CH4), który tworzy się na obszarach o dużej wilgotności (takich jak bagna lub plantacje ryżu), a także jest wytwarzany przez bakterie w żołądkach termitów i przeżuwaczy. W atmosferze LZO są zwykle utleniane do tlenków węgla (CO) i dwutlenku węgla (CO2). Ponadto źródła antropogeniczne uwalniają do atmosfery wiele toksycznych syntetycznych chemikaliów. materia organiczna takie jak benzen, chloroform, formaldehyd, fenole, toluen, trichloroetan i chlorek winylu. Główna część tych związków dostaje się do powietrza podczas niecałkowitego spalania węglowodorów w paliwie samochodowym, w elektrowniach cieplnych, rafineriach chemicznych i naftowych.
dwutlenek azotu. Tlenek (NO) i dwutlenek (NO2) azotu powstają podczas spalania paliwa w bardzo temp wysokie temperatury(powyżej 650o C) i nadmiar tlenu. Ponadto substancje te uwalniane są podczas utleniania związków zawierających azot w wodzie lub glebie przez bakterie. Później w atmosferze tlenek azotu utlenia się do gazowego czerwono-brązowego dwutlenku, który jest wyraźnie widoczny w atmosferze większości główne miasta. Głównymi źródłami dwutlenku azotu w miastach są spaliny samochodowe oraz emisje z elektrociepłowni (nie tylko wykorzystujących paliwa kopalne). Ponadto podczas spalania odpadów stałych powstaje dwutlenek azotu, ponieważ proces ten zachodzi w wysokich temperaturach spalania. NO2 odgrywa również ważną rolę w powstawaniu smogu fotochemicznego w powierzchniowej warstwie atmosfery. W znacznych stężeniach dwutlenek azotu ma ostry słodkawy zapach. W przeciwieństwie do dwutlenku siarki jest drażniący dolna sekcja układu oddechowego, zwłaszcza tkanki płucnej, przez co pogarsza się stan osób chorych na astmę, przewlekłe zapalenie oskrzeli i rozedma płuc. Dwutlenek azotu zwiększa podatność na ostre choroby układu oddechowego takie jak zapalenie płuc. Utleniacze fotochemiczne ozon (O3), azotan peroksoacetylu (PAN) i formaldehyd są produktami wtórnego zanieczyszczenia atmosfery w wyniku reakcji chemicznych zachodzących pod wpływem promieniowania słonecznego. Ozon powstaje, gdy cząsteczka tlenu (O2) lub dwutlenek azotu (NO2) rozpada się, tworząc tlen atomowy (O), który następnie przyłącza się do innej cząsteczki tlenu. Proces ten obejmuje węglowodory, które wiążą cząsteczkę tlenku azotu z innymi substancjami. W ten sposób powstaje np. PAN. Chociaż ozon odgrywa ważną rolę w stratosferze jako tarcza ochronna pochłaniająca krótkofalowe promieniowanie ultrafioletowe (patrz poniżej), w troposferze jako silny utleniacz niszczy rośliny, materiały budowlane, gumę i tworzywa sztuczne. Ozon ma charakterystyczny zapach, który jest oznaką smogu fotochemicznego. Wdychanie przez człowieka powoduje kaszel, ból w klatce piersiowej, przyspieszony oddech oraz podrażnienie oczu, jamy nosowej i krtani. Narażenie na ozon prowadzi również do pogorszenia stanu pacjentów przewlekła astma, zapalenie oskrzeli, rozedmę płuc i cierpiących na choroby układu krążenia.
GLOBALNE PROBLEMY ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA
Dwa globalne problemy środowiskowe związane z zanieczyszczeniem powietrza stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia i dobrobytu ludzkości oraz innych form życia: nienormalnie wysokie wartości promieniowania ultrafioletowego ze Słońca docierającego do powierzchni ziemi, spowodowane spadkiem zawartości ozonu w stratosferze, a zmiany klimatyczne (globalne ocieplenie) wywołane przez do atmosfery dużą liczbę tzw. Gazy cieplarniane. Oba problemy są ze sobą ściśle powiązane, ponieważ zależą od wejścia do atmosfery prawie tych samych gazów pochodzenia antropogenicznego. Na przykład freony zawierające fluorochlor (chlorofluorowęglowodory) przyczyniają się do niszczenia warstwy ozonowej i odgrywają ważną rolę w występowaniu efektu cieplarnianego. Zobacz także METEOROLOGIA I KLIMATOLOGIA. Wyczerpanie sie warstwy ozonowej. Ozon stratosferyczny koncentruje się głównie na wysokościach od 20 do 25 km. wchłanianie 99% promieniowanie krótkofalowe słońce, które jest niebezpieczne dla wszystkich żywych istot, ozon chroni przed nim powierzchnię ziemi i troposferę, chroniąc ludzi przed oparzenie słoneczne, raka skóry i oczu, zaćmy itp. Ponadto nie pozwala, aby większość tlenu troposferycznego zamieniła się w ozon. Wraz z powstawaniem ozonu w atmosferze następuje odwrotny proces jego rozpadu, który zachodzi również podczas absorpcji słonecznego promieniowania ultrafioletowego. Tlenki wodoru (HOx), metan (CH4), gazowy wodór (H2) i tlenki azotu (NOx) w atmosferze mogą również zubożać warstwę ozonową w stratosferze. Jeśli nie ma wpływu antropogenicznego, istnieje pewna równowaga między powstawaniem i rozpadem cząsteczek ozonu. Globalną chemiczną bombą zegarową są sztuczne chlorofluorowęglowodory, które pomagają obniżyć średnie stężenie ozonu w troposferze. Chlorofluorowęglowodory, po raz pierwszy zsyntetyzowane w 1928 roku i znane jako freony lub freony, stały się cudem chemii w latach czterdziestych XX wieku. Chemicznie obojętne, nietoksyczne, bezwonne, niepalne, nie powodujące korozji metali i stopów oraz niedrogie w produkcji, szybko zyskały popularność i były szeroko stosowane jako czynniki chłodnicze. Źródłami chlorofluorowęglowodorów w atmosferze są puszki aerozolowe, uszkodzone lodówki i klimatyzatory. Oczywiste jest, że cząsteczki freonu są zbyt obojętne i nie rozpadają się w troposferze, ale powoli wznoszą się i po 10-20 latach wchodzą do stratosfery. Tam promieniowanie ultrafioletowe ze słońca niszczy cząsteczki tych substancji (tzw. proces rozkładu fotolitycznego), w wyniku czego uwalniany jest atom chloru. Reaguje z ozonem, tworząc tlen atomowy (O) i cząsteczkę tlenu (O2). Tlenek chloru (Cl2O) jest niestabilny i reaguje z wolnym atomem tlenu, tworząc cząsteczkę tlenu i wolny atom chloru. Dlatego pojedynczy atom chloru, powstały w wyniku rozpadu chlorofluorowęglowodoru, może zniszczyć tysiące cząsteczek ozonu. W związku z sezonowymi spadkami stężenia ozonu (tzw. , może przeniknąć do powierzchni ziemi. Według prognoz zwiększone dawki promieniowania ultrafioletowego spowodują wzrost liczby ofiar oparzeń słonecznych, a także wzrost zachorowań na raka skóry (ten trend obserwuje się już w Australii, Nowej Zelandii, RPA, Argentynie i Chile), zaćma oka itp.
Zobacz także DEGRADACJA ŚRODOWISKA. W 1978 r. rząd Stanów Zjednoczonych zakazał stosowania CFC jako aerozoli. W 1987 r. przedstawiciele rządów 36 krajów odbyli specjalne spotkanie w Montrealu i uzgodnili plan (Protokół montrealski) ograniczenia emisji chlorofluorowęglowodorów do atmosfery o około 35% w okresie od 1989 do 2000 r. ekran ozonowy, przedstawiciele szeregu państw uzgodniły, że w przyszłości konieczne jest: zaprzestanie produkcji halonów (klasa fluorowęglowodorów zawierających atomy bromu) do 1 stycznia 1994 roku oraz chlorofluorowęglowodorów i bromofluorowęglowodorów (substytutów halonów) – do 1 stycznia, 1996; zamrożenie zużycia wodorochlorofluorowęglowodorów na poziomie od 1991 do 1996 roku i całkowite wyeliminowanie ich stosowania do 2030 roku. Zaznaczono również, że większość założonych wcześniej celów została osiągnięta.
Efekt cieplarniany. W 1896 roku szwedzki chemik Svante Arrhenius po raz pierwszy zaproponował ogrzanie atmosfery i powierzchni ziemi w wyniku efektu cieplarnianego. Energia słoneczna dostaje się do atmosfery ziemskiej w postaci promieniowania krótkofalowego. Część z nich odbija się w przestrzeń kosmiczną, część jest pochłaniana przez cząsteczki powietrza i ogrzewa je, a mniej więcej połowa dociera do powierzchni ziemi. Powierzchnia Ziemi nagrzewa się i emituje promieniowanie długofalowe, które ma mniej energii niż promieniowanie krótkofalowe. Następnie promieniowanie przechodzi przez atmosferę i jest częściowo tracone w przestrzeni kosmicznej, podczas gdy większość jest pochłaniana przez atmosferę i ponownie odbite od powierzchni Ziemi. Ten proces wtórnego odbicia promieniowania jest możliwy dzięki obecności w powietrzu, choć w niewielkich stężeniach, zanieczyszczeń wielu gazów (tzw. gazów cieplarnianych) zarówno pochodzenia naturalnego, jak i antropogenicznego. Przepuszczają promieniowanie krótkofalowe, ale pochłaniają lub odbijają promieniowanie długofalowe. Ilość zatrzymanej energii cieplnej zależy od stężenia gazów cieplarnianych i czasu ich przebywania w atmosferze. Głównymi gazami cieplarnianymi są para wodna, dwutlenek węgla, ozon, metan, podtlenek azotu i chlorofluorowęglowodory. Niewątpliwie najważniejszym z nich jest para wodna, znaczący jest też udział dwutlenku węgla. 90% dwutlenku węgla uwalnianego corocznie do atmosfery powstaje podczas oddychania (utleniania związków organicznych przez komórki roślinne i zwierzęce). Jednak pobranie to jest rekompensowane przez jego spożycie przez rośliny zielone w procesie fotosyntezy. Zobacz także FOTOSYNTEZA. Średnie stężenie dwutlenku węgla w troposferze w wyniku działalności człowieka wzrasta o około 0,4% rocznie. Na podstawie symulacji komputerowych sporządzono prognozę, zgodnie z którą w wyniku wzrostu zawartości dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w troposferze nieuchronnie nastąpi globalne ocieplenie. Jeśli jest to uzasadnione i średnia temperatura powietrza na Ziemi wzrośnie zaledwie o kilka stopni, konsekwencje mogą być katastrofalne: zmieni się klimat i pogoda, warunki wzrostu roślin, w tym upraw, zostaną znacznie zakłócone, susze staną się częściej zaczną topnieć lodowce i pokrywy lodowe, co z kolei doprowadzi do wzrostu poziomu Oceanu Światowego i zalania przybrzeżnych nizin. Naukowcy obliczyli, że do ustabilizowania klimatu planety konieczne jest 60% (w stosunku do poziomu z 1990 r.) zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. W czerwcu 1992 r. w Rio de Janeiro, na Konferencji ONZ ds. Środowiska i Rozwoju, delegaci ze 160 krajów podpisali Konwencję w sprawie zmian klimatu, która zachęcała do dalszych wysiłków na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i wyznaczała cel do 2000 r., aby ustabilizować ich wejście do atmosfera na poziomie z 1990 roku.
Zobacz też
KLIMAT;
DEGRADACJA ŚRODOWISKA.
ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA W POMIESZCZENIACH
Główną przyczyną jest zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach choroby onkologiczne. Głównymi źródłami tego zanieczyszczenia są radon, produkty niecałkowitego spalania oraz parowanie chemikaliów.
Radon. Uważa się, że narażenie na radon jest drugą najczęstszą przyczyną raka płuc. Dzieje się tak głównie w domach zbudowanych na nieskonsolidowanych osadach lub podłożu skalnym wzbogaconym minerałami zawierającymi uran. Gaz radon - produkt radioaktywnego rozpadu uranu - przedostaje się do domu, sącząc się z gleby. Rozwiązanie tego problemu w dużej mierze zależy od rodzaju konstrukcji budowlanych. Dodatkowo poprawie sytuacji środowiskowej sprzyja wentylacja budynków, np. okna wentylacyjne fundamentów. Rury wentylacyjne włożone w podstawę fundamentu mogą usuwać radon bezpośrednio z gruntu na zewnątrz, do atmosfery.
produkty niecałkowitego spalania. Przy niecałkowitym spalaniu paliwa w piecach, kominkach i innych urządzeniach grzewczych, a także dymiących, rakotwórczych substancje chemiczne takie jak węglowodory. W domach głównym problemem jest tlenek węgla, ponieważ jest bezbarwny, bezwonny i pozbawiony smaku, co bardzo utrudnia jego wykrycie. Niewątpliwie głównym i bardzo podstępnym zanieczyszczeniem powietrza w pomieszczeniach, a przez to bardzo niebezpiecznym dla zdrowia człowieka, jest dym papierosowy, który powoduje raka płuc i wiele innych chorób układu oddechowego i serca. Nawet osoby niepalące, przebywając w tym samym pomieszczeniu z palaczami (tzw. biernymi palaczami), narażają się na duże ryzyko.
Izolacja chemikaliów. Kulki na mole, wybielacze, farby, kremy do pielęgnacji obuwia, różne środki czyszczące, dezodoranty to tylko niektóre z szeroki zasięg chemikalia, na które narażona jest prawie codziennie każda osoba (zwłaszcza pracownicy przemysłowi) i które uwalniają substancje rakotwórcze. Na przykład tworzywa sztuczne, włókna syntetyczne i środki czyszczące odparowują benzen, podczas gdy pianka izolacyjna, sklejka i płyta wiórowa są źródłem formaldehydu. Takie emisje mogą powodować ból głowy, zawroty głowy i nudności.
Azbest. Wdychanie włókien azbestu powoduje postępującą, nieuleczalną chorobę płuc zwaną pylicą azbestową. Problem ten jest szczególnie istotny dla właścicieli domów wybudowanych przed 1972 rokiem. Fakt, że azbest jest stosowany jako materiał ognioodporny lub termoizolacyjny w takich budynkach, niekoniecznie stanowi zagrożenie dla zdrowia. Stan konstrukcji zawierających azbest jest niezwykle ważny.
LITERATURA
Dacenko I.I. Środowisko i zdrowie powietrza. Lwów, 1981 Budyko MI, Golitsyn GS, Izrael Yu.A. Globalne katastrofy klimatyczne. M., 1986 Pinigin MA Ochrona powietrza atmosferycznego. M., 1989 Bezuglaya E.Yu. Czym oddycha miasto przemysłowe. L., 1991 Aleksandrow EL, Izrael Yu.A., Karol I.L., Khrgian L.Kh. Tarcza ozonowa Ziemi i jej zmiany. Petersburg, 1992 Klimat, pogoda, ekologia Moskwy. Petersburg, 1995

Encyklopedia Colliera. — Społeczeństwo otwarte. 2000 .

Trwa to już ponad pierwsze tysiąclecie, ale nigdy wcześniej nie było tak intensywne, jak w ostatnich dziesięcioleciach. Jedyny wpływ, jaki człowiek kiedykolwiek miał na atmosferę, powodując zanieczyszczenie powietrza, jest użycie ognia. Z tego powodu ucierpiały ściany mieszkania i trudno było oddychać w pomieszczeniu, ale ciepło, które dawał ludziom płomień, było znacznie ważniejsze. Nawet wtedy, gdy starożytni ludzie skupiali się w wystarczająco dużych grupach, nie stanowiło to zagrożenia dla atmosfery. Tak było aż do XIX wieku. A w ciągu ostatnich stu lat takie procesy technologiczne stały się powszechne, że kiedyś człowiek nie mógł sobie nawet wyobrazić. A co z niekontrolowanym rozwojem miast milionerów, którego nie da się już zatrzymać. Zanieczyszczenie powietrza na zewnątrz- To oczywiście efekt działalności człowieka.

Istnieją trzy kategorie źródeł zanieczyszczenia powietrza: przemysłowe, domowe, transportowe. W różnych częściach świata proporcje poszczególnych gatunków są bardzo różne. Ogólnie największą krzywdę przynosi przemysł.

Elektrownie cieplne wraz z dymem emitują do atmosfery dwutlenek węgla i dwutlenek siarki, przedsiębiorstwa przetwarzające metale żelazne, a zwłaszcza nieżelazne, emitują cząsteczki chloru, amoniaku, fluoru, siarkowodoru, fosforu i rtęci. Źródłem zanieczyszczeń są również cementownie i zakłady chemiczne. Szkodliwe gazy powstające przy spalaniu różnych paliw na potrzeby przemysłu, ogrzewania mieszkań, funkcjonowania transportu, przetwarzania odpadów – to także przyczyny zanieczyszczenia powietrza.

Samo zanieczyszczenie może być pierwotne i wtórne. Te pierwsze natychmiast dostają się do atmosfery, te drugie powstają w wyniku przemian i rozszczepienia zanieczyszczeń pierwotnych. Na przykład przechodzi do bezwodnika siarkowego, który oddziałuje z parą wodną i tworzy krople.Jeśli bezwodnik siarkowy wejdzie w reakcję chemiczną z amoniakiem, uwalnia się w postaci kryształów.

Zagrożenie dla atmosfery stwarzają źródła pirogeniczne, które powodują zanieczyszczenie powietrza- przedsiębiorstwa przemysłu chemicznego i metalurgicznego, elektrociepłownie, kotłownie. W wyniku ich działalności wyróżniają się:

Tlenek węgla. Powstaje, gdy jego związki nie spalają się całkowicie. Uchodzi do powietrza po spaleniu odpadów stałych wraz ze spalinami i emisjami z przedsiębiorstw. Tlenek węgla aktywnie reaguje z wieloma elementami atmosfery i stopniowo przyczynia się do wzrostu temperatury na całej planecie.

Dwutlenek siarki. Substancja ta powstaje w wyniku spalania paliwa, w skład którego wchodzi siarka, a także jego przetwarzania w postaci rudy.

Bezwodnik siarkowy jest wynikiem utleniania powyższej substancji. Wraz z wodą deszczową wchłania się do gleby, zakwaszając ją.

Zanieczyszczenie powietrza powoduje kosmiczny pył, który uwalnia się po spaleniu meteorytów przechodzących przez atmosferę. Każdego roku na Ziemi osiada ogromna ilość „śmieci” z kosmosu - do pięciu milionów ton. Pył z Ziemi jest częścią atmosfery, jego głównymi źródłami są stepy i pustynie, wulkany, produkty rozkładu i rozkładu roślin i zwierząt.

Powietrze nad powierzchnią oceanów zawiera małe cząsteczki soli sodu, magnezu, wapnia, potasu, które pojawiają się po wyschnięciu rozprysku wody.

Należy zauważyć, że naturalne zanieczyszczenie powietrza nie grozi negatywnymi konsekwencjami dla jakiejkolwiek biocenozy i organizmów żywych, jednak nie wyklucza się krótkotrwałego negatywnego oddziaływania.

Pył w atmosferze powoduje szybkie gromadzenie się kondensatu, w wyniku czego opady powstają szybciej. Znacznie ogranicza również przenikanie promieniowania słonecznego, chroniąc organizmy żywe.

Źródła i przyczyny zanieczyszczeń powietrza.

Zanieczyszczenie powietrza to gaz (lub ciecz lub ciało stałe rozproszone w zwykłym powietrzu) w ilości wystarczającej, aby zaszkodzić lub zabić zdrowie ludzi, zwierząt, roślin, powstrzymać ich wzrost, spowodować szkody lub zakłócić inne aspekty środowiska (np. , niszczenie budynków) lub powodować inne niekorzystne zjawiska (ograniczona widoczność, nieprzyjemny zapach).

Wszystkie rodzaje zanieczyszczeń powietrza można podzielić na naturalne i sztuczne (antropogeniczne).

naturalne zanieczyszczenie może powstać w wyniku pożarów lasów (ogromne plamy dymu rozprzestrzeniające się na wiele kilometrów nad sąsiednimi miastami, krajami i kontynentami); erupcje wulkaniczne (emisje gazów zmieniają skład chemiczny powietrza, ogromne masy pyłu wulkanicznego blokują znaczną ilość światła słonecznego i powodują ochłodzenie planety) oraz gazy uwalniane w wyniku radioaktywnego rozpadu skał wewnątrz Ziemi to tylko trzy przykłady naturalnego zanieczyszczenia powietrza (może być źródłem gazowego radonu), które mają niezwykle niszczycielski wpływ na ludzi i planetę.

sztuczny (antropogeniczne źródła zanieczyszczeń to dziesiątki tysięcy związków chemicznych, m.in szczególną troskę spowodować, co następuje:

W powietrzu występują zanieczyszczenia gazowe i mechaniczne.

zanieczyszczenia gazowe. Dwutlenek siarki jest najczęstszym zanieczyszczeniem atmosferycznym, przedostaje się do powietrza podczas rafinacji ropy naftowej, spalania paliw stałych i płynnych, wraz ze spalinami samochodowymi. Zwiększona kwota Ten gaz w powietrzu prowadzi do „kwaśnych deszczy”, śmierci roślinności i jest poważnym problemem dla wszystkich regionów przemysłowych i dużych miast. Dwutlenek siarki stanowi duże zagrożenie dla zdrowia człowieka – działa drażniąco i drażniąco efekt toksyczny, wpływa na układ oddechowy, przyczynia się do zachorowań osób z astmą oskrzelową.

Dwutlenek siarki. Węgiel, ropa naftowa i inne paliwa często zawierają siarkę oraz związki organiczne (węgiel). Podczas spalania siarki powstaje dwutlenek siarki. Elektrownie węglowe są największym na świecie źródłem dwutlenku siarki, który przyczynia się do powstawania smogu, kwaśnych deszczy i problemów zdrowotnych, w tym chorób płuc.

Tlenek węgla (tlenek węgla)- jeden z najczęstszych zanieczyszczeń powietrza, będący produktem niecałkowitego spalania paliwa, wchodzi w skład spalin samochodowych. Tlenek węgla jest bezwonny, niedrażniący i dlatego może niepostrzeżenie gromadzić się w znacznych stężeniach. Zatrucie człowieka następuje z powodu zdolności tlenku węgla do przekształcania hemoglobiny w karboksyhemoglobinę, która nie ma zdolności przenoszenia tlenu, co prowadzi do niedoboru tlenu.

Dwutlenek węgla. Ten gaz ma kluczowe znaczenie Życie codzienne. Z reguły nie jest uważany za zanieczyszczenie: wszyscy tworzymy go, gdy oddychamy. Rośliny i drzewa potrzebują go do wzrostu. Jednak elektrownie i silniki też emitują duża liczba dwutlenku węgla, a zatem od początku rewolucji przemysłowej czynnik ten tworzył i pogłębiał problem globalne ocieplenie i zmiany klimatu.

Tlenki azotu. Dwutlenek azotu (NO2) i tlenek azotu (NO) są pośrednim wynikiem spalania, gdy azot i tlen z powietrza reagują ze sobą. Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego tlenkami azotu występuje podczas pracy silników samochodowych i elektrowni. Podobnie jak dwutlenek węgla, tlenki azotu są również gazami cieplarnianymi (tj. przyczyniają się do globalnego ocieplenia). Najbardziej niebezpieczny jest dwutlenek azotu, który bierze udział w reakcjach z powstawaniem „kwaśnych deszczy”, „smogu fotochemicznego”, działa drażniąco na układ oddechowy człowieka i ma wyraźne działanie toksyczne.

Lotne związki organiczne(LOS). Te węglowe (organiczne) chemikalia łatwo odparowują w zwykłej temperaturze i ciśnieniu, więc łatwo stają się gazami. Dlatego są stosowane jako rozpuszczalniki w chemii gospodarczej (farby, woski i lakiery). Są to zanieczyszczenia powietrza: Uważa się, że długotrwałe (przewlekłe) narażenie na LZO ma negatywny wpływ na zdrowie człowieka.LZO odgrywają również rolę w powstawaniu smogu.

zanieczyszczenia mechaniczne. Zanieczyszczenia mechaniczne to cząstki stałe różne stopnie dyspersja ( różnego rodzaju pył, popiół itp.) oraz aerozole - małe cząstki zawieszone w powietrzu (dym, mgła itp.). Pył w powietrzu może prowadzić do zmian klimatu, pogorszenia warunków sanitarnych i rozwoju przewlekłych chorób człowieka. Szczególnie niebezpieczne są toksyczne rodzaje pyłów i aerozoli. Spalanie paliwa i śmieci, spalin transport drogowy zanieczyszczają powietrze popiołem, sadzą, a także substancjami toksycznymi pierwszej klasy zagrożenia, benz(a)pirenem i dioksynami. Aerozole ołowiu, które przedostają się do powietrza wraz ze spalinami pojazdów silnikowych napędzanych benzyną ołowiową, stanowią zagrożenie dla biosfery i ludzi.

Ozon (tritlen). Cząsteczki ozonu składają się z trzech połączonych ze sobą atomów tlenu ( wzór chemiczny O 3). W stratosferze (górnych warstwach atmosfery) warstwa ozonowa („warstwa ozonowa”) chroni nas, usuwając szkodliwe substancje promieniowanie ultrafioletowe(wysoka energia niebieskie światło) świecące od Słońca. Na poziomie gruntu to toksyczne zanieczyszczenie może być szkodliwe dla zdrowia. Powstaje, gdy światło słoneczne uderza w związki innych zanieczyszczeń środowiskowych i jest kluczowym składnikiem smogu.

Chlorofluorowęglowodory (CFC). Wcześniej, gdy substancje te uważano za nieszkodliwe, powszechnie stosowano je do produkcji lodówek i puszek aerozolowych, ale potem odkryto, że uszkadzają one warstwę ozonową Ziemi.

niespalone węglowodory. Ropa naftowa i inne paliwa składają się z łańcucha atomów węgla i wodoru. Kiedy spalają się z wystarczającą ilością tlenu, są całkowicie przekształcane w nieszkodliwy dwutlenek węgla i wodę; gdy nie są całkowicie spalone, mogą uwalniać tlenek węgla lub cząstki stałe, które przyczyniają się do powstawania smogu.

Ołów i metale ciężkie. Ołów i inne toksyczne metale ciężkie mogą unosić się w powietrzu w postaci związków toksycznych lub aerozoli.

Przyczyny zanieczyszczenia powietrza

Transport samochodowy. Prawie wszystkie samochody są napędzane silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi, które spalają olej w celu uwolnienia energii. Ropa naftowa składa się z węglowodorów (duże cząsteczki składają się z wodoru i węgla), a spalanie ich z wystarczającą ilością tlenu powinno teoretycznie wytworzyć nieszkodliwe substancje, takie jak dwutlenek węgla i woda. Ale w praktyce paliwa nie są czystymi węglowodorami. W rezultacie emisje z silników zawierają w szczególności duże ilości zanieczyszczeń cząstki stałe (sadza różne rozmiary), tlenek węgla (CO, trujący gaz), tlenki azotu (NOx), lotne związki organiczne (LZO) oraz ołów i pośrednio wytwarzają ozon . Zmieszaj tę szkodliwą mieszaninę i aktywuj ją światłem słonecznym, a otrzymasz czasem brązowawą, czasem niebieskawą mgłę (smog), która może utrzymywać się nad miastami przez wiele dni.

Smog(połączenie słów „dym” i „mgła”) powstaje, gdy światło słoneczne działa na mieszaninę zanieczyszczających gazów, takich jak tlenki siarki i azotu, niespalone węglowodory i tlenek węgla, dlatego czasami nazywany jest smogiem fotochemicznym ( ponieważ reakcje chemiczne są spowodowane energią światła). Jednym z najbardziej szkodliwych składników smogu jest ozon, który może powodować poważne trudności w oddychaniu, a nawet śmierć.

Tworzenie się smogu jest najbardziej istotne dla obszarów z regularnym występowaniem smogu inwersje temperatury . Z reguły powietrze staje się zimniejsze, im wyżej się wznosi, a przy odwróceniu temperatury dzieje się odwrotnie: ciepłe powietrze znajduje się u góry, a zimne bliżej ziemi.

Elektrownie. Odnawialne źródła energii, takie jak panele słoneczne i turbiny wiatrowe, pomagają nam co roku pozyskiwać część energii, ale zdecydowana większość energii elektrycznej (około 70 procent na świecie nadal jest wytwarzana ze spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel, gaz i ropa, głównie w konwencjonalnych elektrowniach. Podobnie jak silniki samochodowe, elektrownie teoretycznie powinny wytwarzać dwutlenek węgla i wodę, ale w praktyce elektrownie wytwarzają szereg zanieczyszczeń, w szczególności dwutlenek siarki, tlenki azotu, cząstki stałe . Uwalniają również ogromne ilości dwutlenku węgla, który jest główną przyczyną globalnego ocieplenia i zmian klimatycznych.

zanieczyszczenia przemysłowe. źródła przemysłowego zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego to przedsiębiorstwa przemysłu energetycznego, metalurgicznego, materiałów budowlanych, przemysłu chemicznego i rafineryjnego oraz produkcji nawozów sztucznych.

Powietrze uważa się za czyste, jeżeli żaden z mikroskładników nie występuje w stężeniach, które mogą szkodzić zdrowiu ludzi, zwierząt, roślinności lub powodować pogorszenie estetycznego postrzegania środowiska (np. w obecności kurzu, brudu, nieprzyjemne zapachy lub z brakiem światła słonecznego w wyniku unoszącego się w powietrzu dymu). Ponieważ wszystkie żywe istoty bardzo powoli przystosowują się do tych nowych mikrokomponentów, chemikalia służą jako obiektywny czynnik niekorzystnego wpływu na środowisko naturalne i zdrowie człowieka.