Onesnaženost atmosferskega zraka. Onesnaževanje zraka

Vsaka nezaželena sprememba sestave zemeljske atmosfere, ki je posledica vstopa različnih plinov, vodne pare in trdnih delcev vanjo (pod vplivom naravnih procesov ali kot posledica človekove dejavnosti).

Približno 10 % onesnaževal vstopi v ozračje zaradi naravnih procesov, kot so vulkanski izbruhi, ki jih spremlja izpust pepela, razpršenih kislin, vključno z žveplovo kislino, in različnih strupenih plinov v ozračje. Poleg tega so glavni viri žvepla v ozračju pršila morske vode in razpadajoči rastlinski ostanki. Omeniti velja tudi gozdne požare, katerih posledica so nastajanje gostih oblakov dima, ki zajamejo velike površine, in prašne nevihte. Drevesa in grmi oddajajo veliko hlapnih organskih spojin (HOS), kar ustvarja modro meglico, ki zakrije

večina gorovja Blue Ridge v ZDA (v prevodu »modri greben«). Mikroorganizmi v zraku (cvetni prah, plesni, bakterije, virusi) povzročajo alergijske napade pri mnogih ljudeh in nalezljive bolezni.

Preostalih 90 % onesnaževal je antropogenega izvora. Njihovi glavni viri so: zgorevanje fosilnih goriv v elektrarnah (emisije dima) in v avtomobilskih motorjih; proizvodni procesi, ki niso povezani z zgorevanjem goriva, vendar povzročajo onesnaženje s prahom, na primer zaradi erozije tal, rudarjenja premoga odprta metoda, razstreljevanje in uhajanje VOC iz ventilov, cevnih spojev v rafinerijah, kemičnih obratih in reaktorjih; skladiščenje trdnih odpadkov; kot tudi različne mešane vire.

Onesnaževala, ki vstopajo v ozračje, se prenašajo na velike razdalje od vira in se nato vrnejo na zemeljsko površje v obliki trdnih delcev, kapljic ali kemičnih spojin, raztopljenih v padavinah.

Kemične spojine, ki nastanejo pri tleh, se hitro pomešajo z zrakom v spodnji atmosferi (troposferi). Ti se imenujejo primarna onesnaževala. Nekateri med njimi kemično reagirajo z drugimi onesnaževali ali z glavnimi sestavinami zraka (kisikom, dušikom in vodno paro) in tvorijo sekundarna onesnaževala. Posledično opazimo pojave, kot so fotokemični smog, kisli dež in nastajanje ozona v prizemni plasti ozračja. Vir energije za te reakcije je sončno sevanje. Sekundarna onesnaževala – fotokemični oksidanti in kisline, ki jih najdemo v ozračju – predstavljajo veliko nevarnost za zdravje ljudi in globalne spremembe. okolju.

Nevarna izpostavljenost

Onesnaženost zraka ima škodljivi učinki na žive organizme na več načinov: 1) dovajanje aerosolnih delcev in strupenih plinov v dihala ljudi in živali ter v liste rastlin; 2) povečanje kislosti atmosferskih padavin, kar posledično vpliva na spremembe v kemični sestavi tal in vode; 3) spodbujanje takšnih kemičnih reakcij v atmosferi, ki povzročijo podaljšanje trajanja izpostavljenosti živih organizmov škodljivim sončnim žarkom; 4) spreminjanje sestave in temperature atmosfere v svetovnem merilu in s tem ustvarjanje pogojev, ki niso ugodni za preživetje organizmov.

Človeški dihalni sistem. Skozi dihala pride v človeško telo kisik, ki ga hemoglobin (rdeči pigmenti rdečih krvničk) prenaša v vitalne pomembna telesa, odpadni produkti, zlasti ogljikov dioksid, pa se odstranijo. Dihalni sistem sestavljajo nosna votlina, grlo, sapnik, bronhiji in pljuča. V vsakem zdravem pljuču je približno 5 milijonov alveolov (zračnih vrečk), v katerih poteka izmenjava plinov. Iz alveolov vstopi kisik v kri, skozi njih pa se ogljikov dioksid odstrani iz krvi in sprosti v zrak.

Dihalni sistem ima številne zaščitne mehanizme, ki ščitijo pred izpostavljenostjo onesnaževalom v zraku. Nosne dlake filtrirajo velike delce. Sluznica nosne votline, grla in sapnika zadrži in raztopi drobni delci in nekaj škodljivih plinov. Če onesnaževalci vstopijo v dihala, oseba kihne in zakašlja. Na ta način se odvajata onesnažen zrak in sluz. Poleg tega je zgornji dihalni trakt obložen s stotinami tankih migetalk ciliiran epitelij, ki so v stalnem gibanju in premikajo sluz navzgor po grlu skupaj z umazanijo, ki je prišla v dihalni sistem, ki se bodisi pogoltne ali izloči.

Stalna dolgotrajna izpostavljenost stranskim produktom tobačnega dima in onesnaženemu zraku vodi v preobremenitev in gnečo zaščitni sistemi pri ljudeh se posledično razvijejo bolezni dihalni sistem: alergijska astma, pljučni rak in emfizem, kronični bronhitis.

Kisle padavine. Vstop različnih kislin, na primer žveplove (H2SO4) ali dušikove (HNO3), v tla ali vodna telesa zaradi kislih padavin (nenormalno kisel dež in sneg) povzroča škodo živim organizmom in prispeva k uničenju različnih struktur. Podobne pojave pogosto opazimo na območjih s precejšnjo koncentracijo industrijskih podjetij, ki uporabljajo fosilna goriva.

Škoda, ki jo kisle padavine povzročajo bioti, je najbolj opazna v gozdovih in jezerih. Nekatere vrste dreves, zlasti borovci, so še posebej občutljive na spremembe kislosti tal. Velike površine gozdov v Novi Angliji, Kanadi in skandinavskih državah je močno poškodoval kisli dež. V nekaterih primerih rastline služijo kot pokazatelji takšnih učinkov: listi postanejo obarvani ali razbarvani. Preobremenitev s kislino, povezana s spomladanskim odtokom v jezera in reke talilno vodo, lahko škodljivo vpliva na ribe in druge vodne organizme.

Sestava in struktura ozračja

Atmosfero ali "ocean zraka" sestavljajo plini, potrebni za življenje na Zemlji. Po višini ga lahko razdelimo na pet plasti ali lupin, ki obdajajo Zemlja: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera in eksosfera. Njihove meje določajo nenadne spremembe temperature, ki jih povzročajo razlike v absorpciji sončnega sevanja. Z nadmorsko višino se spreminja tudi gostota zraka. IN zgornje plasti Zrak v atmosferi je hladen in redek, vendar je ob površju Zemlje zaradi gravitacije gostejši. Onesnaženi sta predvsem spodnji dve plasti ozračja.

Troposfera. Sestava in struktura spodnjega sloja - troposfere - je določena z dovajanjem plinov iz zemeljske skorje in prisotnostjo življenja na zemeljsko površje. Zgornja meja Troposfera se nahaja na nadmorski višini približno 17 km na ekvatorju in pribl. 8 km na polih. Ta tanka plast vsebuje dve pomembni plinasti komponenti: dušik (N2) in kisik (O2), ki predstavljata 78 oziroma 21 % volumna atmosfere.

Kroženje dušika v naravi (kroženje dušika) ima zelo pomembno vlogo pomembno vlogo v prehrani rastlin. Atmosferski dušik vežejo gomoljne bakterije, ki jih vsebujejo koreninske odebelitve stročnic, pri čemer nastanejo številne organske spojine, predvsem beljakovine. Druge specializirane bakterije nato s procesom mineralizacije razgradijo in pretvorijo z dušikom bogate organske ostanke v enostavnejše anorganske snovi, kot je amoniak (NH4). Končno jih nitrificirajoče bakterije pretvorijo nazaj v dušikov oksid (NO) in dioksid (NO2), ki se vrneta v ozračje. Nato se cikel nadaljuje.

Kisik nastaja v procesu fotosinteze v rastlinah, nato pa ga uporabljajo mikro- in makroorganizmi pri dihanju, katerega stranski produkt je ogljikov dioksid.

Atmosfera poleg dušika in kisika vsebuje argon (Ar - 0,93%) in ogljikov dioksid (CO2 - 0,036%), v majhnih količinah pa tudi neon (Ne), helij (He), metan (CH4), kripton ( Kr ), vodik (H2), ksenon (Xe) in klorofluoroogljikovodiki (CFC) antropogenega izvora.

Vir in potrebna komponentaživljenje na Zemlji, ki prispeva predvsem k ohranjanju temperature njenega površja, je vodna para (H2O), ki vstopa v troposfero predvsem kot posledica izhlapevanja vode s površine oceana. Njegova vsebnost v ozračju se močno razlikuje glede na letni čas in geografska lega. Za žive organizme, sestavljene predvsem iz organskih spojin ogljika z vodikom in kisikom, igrajo primarno vlogo kisik, voda in ogljikov dioksid. Voda in ogljikov dioksid sta ključnega pomena za ogrevanje zemeljskega površja zaradi svoje sposobnosti absorbiranja sončnega sevanja.

Stratosfera. Neposredno nad troposfero na nadmorski višini od 18 do 48 km nad zemeljsko površino je stratosfera. Čeprav sta si ti lupini po sestavi zelo podobni, je v stratosferi vsebnost vodne pare približno 1000-krat manjša, vsebnost ozona pa približno 1000-krat večja kot v troposferi. Ozon nastaja v stratosferi z medsebojnim delovanjem molekul kisika med razelektritvami strele in ultravijoličnim obsevanjem sonca.

Sestava onesnaževal zraka se je po drugi svetovni vojni močno spremenila. V petdesetih letih prejšnjega stoletja je premog zamenjalo dizelsko gorivo, kmalu pa zemeljski plin. Do leta 2000 se je večina domov ogrevala z zemeljskim plinom, najčistejšim od vseh fosilnih goriv. Po drugi strani pa so ozračje vse bolj začeli onesnaževati izpušni plini, ki nastajajo pri delovanju motorjev z notranjim izgorevanjem.

Glavna onesnaževala

Žveplov dioksid ali žveplov dioksid (žveplov dioksid). Žveplo vstopa v ozračje skozi številne naravne procese, vključno z izhlapevanjem pršila morske vode, premikanjem tal, ki vsebujejo žveplo, v sušnih regijah, emisijami plinov zaradi vulkanskih izbruhov in sproščanjem biogenega vodikovega sulfida (H2S).

Odvoz, predelava in odstranjevanje odpadkov od 1. do 5. razreda nevarnosti

Delamo z vsemi regijami Rusije. Veljavna licenca. Celoten komplet zaključnih dokumentov. Individualni pristop do stranke in prilagodljiva cenovna politika.

S tem obrazcem lahko oddate povpraševanje po storitvah, zahtevate komercialno ponudbo ali prejmete brezplačno svetovanje naših strokovnjakov.

Če upoštevamo okoljske probleme, je eden najbolj perečih onesnaženost zraka. Okoljevarstveniki opozarjajo in pozivajo človeštvo, naj premisli o svojem odnosu do življenja in porabe naravnih virov, saj bo le zaščita pred onesnaženostjo zraka izboljšala stanje in preprečila resne posledice. Ugotovite, kako rešiti tako pereč problem, vplivati na okoljske razmere in ohraniti ozračje.

Naravni viri zamašitve

Kaj je onesnaženost zraka? Ta koncept vključuje vnos in vstop v atmosfero in vse njene plasti neznačilnih elementov fizikalne, biološke ali kemične narave ter spremembe njihovih koncentracij.

Kaj onesnažuje naš zrak? Onesnaženost zraka je posledica številnih razlogov, vse vire pa lahko razdelimo na naravne ali umetne, torej antropogene.

Vredno je začeti s prvo skupino, ki vključuje onesnaževala, ki jih ustvarja narava sama:

Prvi vir so vulkani. Ko izbruhnejo, vržejo ogromne količine drobnih delcev razne pasme, pepel, strupeni plini, žveplovi oksidi in druge enako škodljive snovi. In čeprav se izbruhi pojavljajo precej redko, se po statističnih podatkih zaradi vulkanske aktivnosti stopnja onesnaženosti zraka znatno poveča, saj se vsako leto v ozračje sprosti do 40 milijonov ton nevarnih spojin.
Če upoštevamo naravni vzroki onesnaženost zraka, je vredno omeniti, kot so šotna barja ali gozdni požari. Najpogosteje do požarov pride zaradi nenamernega požiga osebe, ki malomarno upošteva pravila varnosti in obnašanja v gozdu. Že majhna iskra iz ognja, ki ni popolnoma pogašen, lahko povzroči širjenje ognja. Manj pogosto požare povzroči zelo visoka sončna aktivnost, zato je največja nevarnost v vročem poletju.
Če upoštevamo glavne vrste naravnih onesnaževal, ne moremo omeniti prašnih neviht, ki nastanejo zaradi močnih sunkov vetra in mešanja zračni tok. Med orkanom ali drugim naravnim dogodkom se dvignejo tone prahu, kar povzroči onesnaženje zraka.

Umetni viri

Onesnaženost zraka v Rusiji in drugih razvitih državah je pogosto posledica vpliva antropogenih dejavnikov, ki jih povzročajo dejavnosti ljudi.

Naštejmo glavne umetni viri povzroča onesnaženje zraka:

Hiter razvoj industrije. Vredno je začeti s kemičnim onesnaženjem zraka, ki ga povzročajo dejavnosti kemičnih obratov. Strupene snovi, ki se sproščajo v zrak, ga zastrupljajo. Tudi onesnaženost zraka škodljive snovi povzročajo metalurške obrate: recikliranje kovin je kompleksen proces, ki vključuje ogromne emisije zaradi segrevanja in zgorevanja. Poleg tega zrak onesnažujejo tudi majhni trdni delci, ki nastanejo pri izdelavi gradbenih ali zaključnih materialov.
Posebej pereč je problem onesnaženosti zraka z motornimi vozili. Čeprav provocirajo tudi druge vrste, imajo nanj največji negativni vpliv stroji, saj jih je veliko več kot vseh drugih. Vozilo. Izpušni plini, ki jih oddajajo motorna vozila in nastajajo med delovanjem motorja, vsebujejo veliko snovi, tudi nevarnih. Žalostno je, da se emisije vsako leto povečujejo. Vedno več ljudi kupuje "železni konj", kar seveda škodljivo vpliva na okolje.
Delovanje termoelektrarn in jedrskih elektrarn, kotlovnic. Življenjska dejavnost človeštva na tej stopnji nemogoče brez uporabe takih naprav. Oskrbujejo nas z vitalnimi viri: toploto, elektriko, toplo vodo. Ko pa sežge katero koli vrsto goriva, se atmosfera spremeni.
Gospodinjski odpadki. Vsako leto se kupna moč ljudi povečuje, posledično pa se povečujejo tudi količine nastalih odpadkov. Njihovemu odstranjevanju ne posvečamo ustrezne pozornosti, vendar so nekatere vrste odpadkov izredno nevarne, imajo dolgo razgradnjo in oddajajo hlape, ki izjemno škodljivo vplivajo na ozračje. Vsak človek vsak dan onesnažuje zrak, veliko bolj nevarni pa so odpadki iz industrijskih podjetij, ki jih odpeljejo na odlagališča in jih na noben način ne odstranijo.

Katere snovi najpogosteje onesnažujejo zrak?

Onesnaževalcev zraka je neverjetno veliko, okoljevarstveniki pa nenehno odkrivajo nove, kar je povezano s hitrim razvojem industrije in uvajanjem novih proizvodnih in predelovalnih tehnologij. Toda najpogostejše spojine, ki jih najdemo v ozračju, so:

Ogljikov monoksid, imenovan tudi ogljikov monoksid. Je brez barve in vonja ter nastane pri nepopolnem zgorevanju goriva z majhnimi količinami kisika in nizke temperature. Ta spojina je nevarna in povzroča smrt zaradi pomanjkanja kisika.
Ogljikov dioksid se nahaja v ozračju in ima rahlo kiselkast vonj.
Žveplov dioksid se sprošča pri zgorevanju nekaterih goriv, ki vsebujejo žveplo. Ta spojina povzroča kisli dež in zavira človeško dihanje.
Dušikovi dioksidi in oksidi so značilni za onesnaženje zraka iz industrijskih podjetij, saj najpogosteje nastajajo med njihovimi dejavnostmi, predvsem pri proizvodnji nekaterih gnojil, barvil in kislin. Te snovi se lahko sproščajo tudi kot posledica zgorevanja goriva ali med delovanjem stroja, še posebej, če ta ne deluje pravilno.
Ogljikovodiki so ena najpogostejših snovi in jih lahko vsebujejo topila, detergenti in naftni derivati.
Škodljiv je tudi svinec, ki se uporablja za izdelavo baterij, nabojev in streliva.
Ozon je izjemno strupen in nastaja med fotokemičnimi procesi ali med delovanjem transporta in tovarn.

Zdaj veste, katere snovi najpogosteje onesnažujejo zrak. Toda to je le majhen del njih, atmosfera vsebuje veliko različnih spojin, nekatere pa so znanstvenikom celo neznane.

Žalostne posledice

Obseg vpliva onesnaženega zraka na zdravje ljudi in celoten ekosistem kot celoto je preprosto ogromen in mnogi ga podcenjujejo. Začnimo z okoljem.

Prvič, zaradi onesnaženega zraka se je razvil učinek tople grede, ki postopoma, a globalno spreminja podnebje, povzroča segrevanje in povzroča naravne katastrofe. Lahko rečemo, da vodi do nepopravljivih posledic v stanju okolja.
Drugič, kisli dež postaja vse pogostejši, kar negativno vpliva na vse življenje na Zemlji. Po njihovi krivdi umrejo celotne populacije rib, ki ne morejo živeti v tako kislem okolju. Negativen vpliv je opazen pri pregledu zgodovinskih spomenikov in arhitekturnih spomenikov.
Tretjič, trpita favna in flora, saj nevarne hlape vdihavajo živali, vstopajo tudi v rastline in jih postopoma uničujejo.

Onesnaženo ozračje izjemno negativno vpliva na zdravje ljudi. Emisije pridejo v pljuča in povzročijo motnje v dihalnem sistemu ter hude alergijske reakcije. Skupaj s krvjo se nevarne spojine prenašajo po telesu in ga močno obrabijo. In nekateri elementi lahko povzročijo mutacijo in degeneracijo celic.

Kako rešiti problem in ohraniti okolje

Problem onesnaženosti zraka je zelo pomemben, še posebej če upoštevamo, da se je okolje v zadnjih nekaj desetletjih močno poslabšalo. In reševati jo je treba celovito in na več načinov.

Razmislimo o več učinkovitih ukrepih za preprečevanje onesnaževanja zraka:

Za boj proti onesnaževanju zraka v posameznih podjetjih je potrebno obvezno namestitev čistilnih in filtrirnih naprav in sistemov. In v posebej velikih industrijskih obratih je treba začeti uvajati stacionarne nadzorne postaje za spremljanje onesnaženosti zraka.
Da bi se izognili onesnaževanju zraka zaradi avtomobilov, raje preklopite na alternativne in manj škodljive vire energije, kot so sončni kolektorji ali elektrika.
Z zamenjavo gorljivih goriv z bolj dostopnimi in manj nevarnimi, kot so voda, veter, sončna svetloba in drugimi, ki ne potrebujejo zgorevanja, bomo pripomogli k zaščiti atmosferskega zraka pred onesnaženjem.
Varstvo atmosferskega zraka pred onesnaženostjo je treba podpreti na državni ravni in za to že obstajajo zakoni. Vendar je treba delovati in izvajati nadzor tudi v posameznih sestavnih subjektih Ruske federacije.
Eden od učinkovite načine, ki naj vključuje varstvo zraka pred onesnaženjem, je vzpostavitev sistema za odlaganje vseh odpadkov oziroma njihovo recikliranje.
Za rešitev problema onesnaženosti zraka je treba uporabiti rastline. Vsesplošno ozelenjevanje bo izboljšalo ozračje in povečalo količino kisika v njem.

Kako zaščititi atmosferski zrak pred onesnaženjem? Če se vse človeštvo bori proti temu, potem obstaja možnost izboljšanja okolja. Ker poznamo bistvo problematike onesnaženosti zraka, njeno aktualnost in glavne rešitve, se moramo proti onesnaževanju boriti skupno in celovito.

ONESNAŽEVANJE ZRAKA
kakršna koli nezaželena sprememba sestave zemeljske atmosfere, ki je posledica vstopa različnih plinov, vodne pare in trdnih delcev vanjo (pod vplivom naravnih procesov ali kot posledica človekove dejavnosti). Približno 10 % onesnaževal vstopi v ozračje zaradi naravnih procesov, kot so vulkanski izbruhi, ki jih spremlja izpust pepela, razpršenih kislin, vključno z žveplovo kislino, in različnih strupenih plinov v ozračje. Poleg tega so glavni viri žvepla v ozračju pršila morske vode in razpadajoči rastlinski ostanki. Omeniti velja tudi gozdne požare, katerih posledica so nastajanje gostih oblakov dima, ki zajamejo velike površine, in prašne nevihte. Drevesa in grmičevje oddajajo visoke ravni hlapnih organskih spojin (VOC), ki ustvarjajo modro meglico, ki zakriva večji del gorovja Blue Ridge v Združenih državah. Mikroorganizmi v zraku (cvetni prah, plesni, bakterije, virusi) pri mnogih ljudeh povzročajo alergijske napade in nalezljive bolezni. Preostalih 90 % onesnaževal je antropogenega izvora. Njihovi glavni viri so: zgorevanje fosilnih goriv v elektrarnah (emisije dima) in v avtomobilskih motorjih; industrijski procesi, ki ne vključujejo zgorevanja goriva, ampak povzročajo onesnaženje s prahom, na primer zaradi erozije tal, odprtega kopa premoga, razstreljevanja in izpusta HOS iz ventilov, cevnih spojev v rafinerijah in kemičnih obratih ter iz reaktorjev; skladiščenje trdnih odpadkov; kot tudi različne mešane vire. Onesnaževala, ki vstopajo v ozračje, se prenašajo na velike razdalje od vira in se nato vrnejo na zemeljsko površje v obliki trdnih delcev, kapljic ali kemičnih spojin, raztopljenih v padavinah. Kemične spojine, ki nastanejo pri tleh, se hitro pomešajo z zrakom v spodnji atmosferi (troposferi). Ti se imenujejo primarna onesnaževala. Nekateri med njimi kemično reagirajo z drugimi onesnaževali ali z glavnimi sestavinami zraka (kisikom, dušikom in vodno paro) in tvorijo sekundarna onesnaževala. Posledično opazimo pojave, kot so fotokemični smog, kisli dež in nastajanje ozona v prizemni plasti ozračja. Vir energije za te reakcije je sončno sevanje. Sekundarna onesnaževala - fotokemični oksidanti in kisline v ozračju - predstavljajo veliko nevarnost za zdravje ljudi in globalne okoljske spremembe.
NEVARNA IZPOSTAVLJENOST
Onesnaženost zraka škodljivo vpliva na žive organizme na več načinov: 1) z dovajanjem aerosolnih delcev in strupenih plinov v dihala ljudi in živali ter v liste rastlin; 2) povečanje kislosti atmosferskih padavin, kar posledično vpliva na spremembe v kemični sestavi tal in vode; 3) spodbujanje takšnih kemičnih reakcij v atmosferi, ki povzročijo podaljšanje trajanja izpostavljenosti živih organizmov škodljivim sončnim žarkom; 4) spreminjanje sestave in temperature atmosfere v svetovnem merilu in s tem ustvarjanje pogojev, ki niso ugodni za preživetje organizmov.
Človeški dihalni sistem. Skozi dihala pride v človeško telo kisik, ki ga hemoglobin (rdeči pigmenti rdečih krvničk) ponese do vitalnih organov, pri čemer se izločijo odpadne snovi, predvsem ogljikov dioksid. Dihalni sistem sestavljajo nosna votlina, grlo, sapnik, bronhiji in pljuča. V vsakem zdravem pljuču je približno 5 milijonov alveolov (zračnih vrečk), v katerih poteka izmenjava plinov. Iz alveolov vstopi kisik v kri, skozi njih pa se ogljikov dioksid odstrani iz krvi in sprosti v zrak. Dihalni sistem ima številne zaščitne mehanizme, ki ščitijo pred izpostavljenostjo onesnaževalom v zraku. Nosne dlake filtrirajo velike delce. Sluznica nosne votline, grla in sapnika zadržuje in raztaplja majhne delce in nekatere škodljive pline. Če onesnaževalci vstopijo v dihala, oseba kihne in zakašlja. Na ta način se odvajata onesnažen zrak in sluz. Poleg tega so zgornji dihalni trakt obloženi s stotinami tankih migetalk ciliiranega epitelija, ki so v stalnem gibanju in premikajo sluz navzgor po grlu skupaj z umazanijo, ki je vstopila v dihalni sistem, ki se bodisi pogoltne ali odstrani. Stalna dolgotrajna izpostavljenost stranskim produktom tobačnega dima in onesnaženemu zraku vodi do preobremenitve in preobremenjenosti človekovih obrambnih sistemov, posledično do razvoja bolezni dihal: alergijske astme, raka in emfizema, kroničnega bronhitisa. Glej tudi DIHALNI ORGANI.
Kisle padavine. Vstop različnih kislin, na primer žveplove (H2SO4) ali dušikove (HNO3), v tla ali vodna telesa zaradi kislih padavin (nenormalno kisel dež in sneg) povzroča škodo živim organizmom in prispeva k uničenju različnih struktur. Podobne pojave pogosto opazimo na območjih s precejšnjo koncentracijo industrijskih podjetij, ki uporabljajo fosilna goriva. Škoda, ki jo kisle padavine povzročajo bioti, je najbolj opazna v gozdovih in jezerih. Nekatere vrste dreves, zlasti borovci, so še posebej občutljive na spremembe kislosti tal. Velike površine gozdov v Novi Angliji, Kanadi in skandinavskih državah je močno poškodoval kisli dež. V nekaterih primerih rastline služijo kot pokazatelji takšnih učinkov: listi postanejo obarvani ali razbarvani. Preobremenitev s kislino, povezana s spomladanskim odtokom taline v jezera in reke, ima lahko škodljive učinke na ribe in druge vodne organizme. Poglej tudi
KISLE PADAVINE;
DEGRADACIJA OKOLJA.
SESTAVA IN STRUKTURA OZRAČJA
Atmosfero ali "ocean zraka" sestavljajo plini, potrebni za življenje na Zemlji. Glede na višino ga lahko razdelimo na pet plasti ali lupin, ki obdajajo globus: troposfero, stratosfero, mezosfero, termosfero in eksosfero. Njihove meje določajo nenadne spremembe temperature, ki jih povzročajo razlike v absorpciji sončnega sevanja. Z nadmorsko višino se spreminja tudi gostota zraka. V višjih plasteh atmosfere je zrak hladen in redek, blizu Zemljine površine pa je zaradi gravitacije gostejši. Onesnaženi sta predvsem spodnji dve plasti ozračja. Glej tudi ATMOSFERA.
Troposfera. Sestava in struktura spodnjega sloja – troposfere – je določena z dovajanjem plinov iz zemeljske skorje in prisotnostjo življenja na zemeljskem površju. Zgornja meja troposfere se nahaja na nadmorski višini približno 17 km na ekvatorju in pribl. 8 km na polih. Ta tanka plast vsebuje dve pomembni plinasti komponenti: dušik (N2) in kisik (O2), ki predstavljata 78 oziroma 21 % volumna atmosfere. Krog dušika v naravi (kroženje dušika) ima zelo pomembno vlogo pri prehrani rastlin. Atmosferski dušik vežejo gomoljne bakterije, ki jih vsebujejo koreninske odebelitve stročnic, pri čemer nastanejo številne organske spojine, predvsem beljakovine. Druge specializirane bakterije nato s procesom mineralizacije razgradijo in pretvorijo z dušikom bogate organske ostanke v enostavnejše anorganske snovi, kot je amoniak (NH4). Končno jih nitrificirajoče bakterije pretvorijo nazaj v dušikov oksid (NO) in dioksid (NO2), ki se vrneta v ozračje. Nato se cikel nadaljuje.
Glej tudi DUŠIK. Kisik nastaja v procesu fotosinteze v rastlinah, nato pa ga uporabljajo mikro- in makroorganizmi pri dihanju, katerega stranski produkt je ogljikov dioksid.
Poglej tudi
OGLJIKOV CIKLUS ;
FOTOSINTEZA. Atmosfera poleg dušika in kisika vsebuje argon (Ar - 0,93%) in ogljikov dioksid (CO2 - 0,036%), v majhnih količinah pa tudi neon (Ne), helij (He), metan (CH4), kripton ( Kr ), vodik (H2), ksenon (Xe) in klorofluoroogljikovodiki (CFC) antropogenega izvora. Vir in nujna sestavina življenja na Zemlji, ki prispeva zlasti k ohranjanju temperature njene površine, je vodna para (H2O), ki vstopa v troposfero predvsem kot posledica izhlapevanja vode s površine oceana. . Njegova vsebnost v ozračju se močno razlikuje glede na letni čas in geografsko lego. Za žive organizme, sestavljene predvsem iz organskih spojin ogljika z vodikom in kisikom, igrajo primarno vlogo kisik, voda in ogljikov dioksid. Voda in ogljikov dioksid sta ključnega pomena za ogrevanje zemeljskega površja zaradi svoje sposobnosti absorbiranja sončnega sevanja.
Stratosfera. Neposredno nad troposfero na nadmorski višini od 18 do 48 km nad zemeljsko površino je stratosfera. Čeprav so si te lupine po sestavi zelo podobne, je v stratosferi vsebnost vodne pare približno 1000-krat manjša, vsebnost ozona pa približno 1000-krat večja kot v troposferi. Ozon nastaja v stratosferi z medsebojnim delovanjem molekul kisika med razelektritvami strele in ultravijoličnim obsevanjem sonca. Sestava onesnaževal zraka se je po drugi svetovni vojni močno spremenila. V petdesetih letih prejšnjega stoletja je premog zamenjalo dizelsko gorivo, kmalu pa zemeljski plin. Do leta 2000 se je večina domov ogrevala z zemeljskim plinom, najčistejšim od vseh fosilnih goriv. Po drugi strani pa so ozračje vse bolj začeli onesnaževati izpušni plini, ki nastajajo pri delovanju motorjev z notranjim izgorevanjem.
GLAVNA ONESNAŽEVALA
Žveplov dioksid ali žveplov dioksid (žveplov dioksid).Žveplo vstopa v ozračje skozi številne naravne procese, vključno z izhlapevanjem pršila morske vode, premikanjem tal, ki vsebujejo žveplo, v sušnih regijah, emisijami plinov zaradi vulkanskih izbruhov in sproščanjem biogenega vodikovega sulfida (H2S).
Glej tudi ŽVEPLO. Najbolj razširjena žveplova spojina je žveplov dioksid (SO2), brezbarven plin, ki nastaja pri zgorevanju goriv, ki vsebujejo žveplo (predvsem premog in težka nafta), pa tudi pri različnih proizvodnih procesih, kot je taljenje sulfidnih rud. Žveplov dioksid je še posebej škodljiv za drevesa, saj povzroča klorozo (porumenelost ali razbarvanje listov) in pritlikavost. Pri človeku ta plin draži zgornje dihalne poti, saj se zlahka raztopi v sluzi grla in sapnika. Kronična izpostavljenost žveplovemu dioksidu lahko povzroči bolezen dihal, podobno bronhitisu. Ta plin sam po sebi ne povzroča večje škode za javno zdravje, vendar v ozračju reagira z vodno paro in tvori sekundarno onesnaževalo – žveplovo kislino (H2SO4). Kapljice kisline se prenašajo na precejšnje razdalje in jih, ko vstopijo v pljuča, močno uničijo. Najnevarnejša oblika onesnaženosti zraka nastane pri reakciji žveplovega dioksida z suspendiranimi delci, pri čemer nastanejo soli žveplove kisline, ki med dihanjem prodrejo v pljuča in se tam usedejo.
Ogljikov monoksid ali ogljikov monoksid je zelo strupen plin brez barve, vonja ali okusa. Nastaja pri nepopolnem zgorevanju lesa, fosilnih goriv in tobaka, pri zgorevanju trdnih odpadkov in delni anaerobni razgradnji organskih snovi. Približno 50 % ogljikovega monoksida nastane zaradi človekovih dejavnosti, predvsem iz motorjev z notranjim izgorevanjem avtomobilov. IN v zaprtih prostorih(na primer v garaži), napolnjeni z ogljikovim monoksidom, se sposobnost rdečih krvničk hemoglobina za prenos kisika zmanjša, kar povzroči upočasnitev človekovih reakcij, oslabi zaznavanje, pojavi se glavobol, zaspanost in slabost. Pod vplivom velikih količin ogljikovega monoksida lahko pride do omedlevice, kome in celo smrti. Glej tudi OGLJIK. Lebdeči delci, vključno s prahom, sajami, cvetnim prahom in rastlinskimi sporami itd., se zelo razlikujejo po velikosti in sestavi. Lahko so neposredno v zraku ali v kapljicah, ki visijo v zraku (tako imenovani aerosoli). Na splošno cca. 100 milijonov ton aerosolov antropogenega izvora. To je približno 100-krat manj od količine aerosolov naravnega izvora - vulkanskega pepela, prahu, ki ga prinaša veter, in pršila morske vode. Približno 50 % antropogenih delcev se sprosti v zrak zaradi nepopolnega zgorevanja goriva v prometu, tovarnah, tovarnah in termoelektrarnah. Po navedbah Svetovna organizacija zdravstvenega varstva, 70 % prebivalstva, ki živi v mestih v državah v razvoju, diha zelo onesnažen zrak, ki vsebuje veliko aerosolov. Aerosoli so pogosto najbolj očitna oblika onesnaževanja zraka, saj zmanjšujejo vidljivost in puščajo umazane sledi na barvanih površinah, tkaninah, rastlinju in drugih predmetih. Večje delce ujamejo predvsem dlačice in sluznice nosu in grla ter jih nato izločijo. Domneva se, da so za zdravje ljudi najbolj nevarni delci, manjši od 10 mikronov; so tako majhne, da prodrejo skozi zaščitne ovire telesa v pljuča in poškodujejo tkivo dihalne organe in spodbujanje razvoja kronične bolezni dihalni sistem in rak. Štejejo tudi za najbolj rakotvorne in zato zdravju zelo nevarne tobačni dim in azbestna vlakna v mestnem zraku in v zaprtih prostorih. Druge vrste onesnaženja z aerosoli zapletajo bronhitis in astmo ter povzročajo alergijske reakcije. Kopičenje določene količine majhnih delcev v telesu oteži dihanje zaradi zamašitve kapilar in nenehnega draženja dihalnih poti. Hlapne organske spojine (VOC) so strupeni hlapi v ozračju. So vir številnih težav, vključno z mutacijami, respiratornimi motnjami in rakom, pomembno vlogo pa imajo tudi pri nastajanju fotokemičnih oksidantov.
Največji naravni vir HOS so
rastline, ki letno sprostijo približno 350 milijonov ton izoprena (C5H8) in 450 milijonov ton terpenov (C10H16). Drug VOC je plin metan (CH4), ki nastaja na mokrih območjih (kot so močvirja ali riževa polja) in ga proizvajajo tudi bakterije v želodcih termitov in prežvekovalcev. V ozračju HOS običajno oksidirajo v ogljikove okside – ogljikov monoksid (CO) in ogljikov dioksid (CO2). Poleg tega antropogeni viri v ozračje izpuščajo številne strupene sintetične snovi. organska snov, kot so benzen, kloroform, formaldehid, fenoli, toluen, trikloroetan in vinil klorid. Glavnina teh spojin pride v zrak med nepopolnim zgorevanjem ogljikovodikov iz avtomobilskega goriva, v termoelektrarnah, kemičnih in naftnih rafinerijah.
Dušikov dioksid. Dušikov oksid (NO) in dioksid (NO2) nastajata med zgorevanjem goriva pri zelo visoki visoke temperature(nad 650o C) in presežek kisika. Poleg tega se te snovi sproščajo, ko bakterije oksidirajo spojine, ki vsebujejo dušik, v vodi ali zemlji. Nato se v ozračju dušikov oksid oksidira v plinasti dioksid rdeče-rjave barve, ki je jasno viden v ozračju večine glavna mesta. Glavni vir dušikovega dioksida v mestih so izpušni plini avtomobilov in izpusti termoelektrarn (ki ne uporabljajo le fosilnih goriv). Poleg tega med zgorevanjem trdnih odpadkov nastaja dušikov dioksid, saj ta proces poteka pri visokih temperaturah zgorevanja. NO2 ima pomembno vlogo tudi pri nastajanju fotokemičnega smoga v površinski plasti ozračja. V velikih koncentracijah ima dušikov dioksid oster, sladkast vonj. Za razliko od žveplovega dioksida je dražeč spodnji del dihala, predvsem pljučno tkivo, s čimer se poslabša stanje ljudi z astmo, kronični bronhitis in pljučni emfizem. Dušikov dioksid poveča dovzetnost za akutne bolezni dihal, kot je pljučnica. Fotokemični oksidanti ozon (O3), peroksoacetil nitrat (PAN) in formaldehid so produkti sekundarnega onesnaženja ozračja kot posledica kemijskih reakcij pod vplivom sončnega sevanja. Ozon nastane, ko bodisi molekula kisika (O2) bodisi dušikov dioksid (NO2) razpade, da nastane atomski kisik (O), ki se nato združi z drugo molekulo kisika. Ta proces vključuje ogljikovodike, ki vežejo molekulo dušikovega oksida na druge snovi. Tako nastane npr. PAN. Čeprav ima ozon v stratosferi pomembno vlogo kot zaščitni ščit, ki absorbira kratkovalovno ultravijolično sevanje (glej spodaj), je v troposferi močan oksidant, ki uničuje rastline, gradbene materiale, gumo in plastiko. Ozon ima značilen vonj, ki je znak fotokemičnega smoga. Vdihavanje pri ljudeh povzroči kašelj, bolečine v prsih, hitro dihanje in draženje oči, nosne votline in grla. Izpostavljenost ozonu vodi tudi do poslabšanja stanja bolnikov kronična astma, bronhitis, emfizem in tisti, ki trpijo zaradi bolezni srca in ožilja.
GLOBALNE TEŽAVE ONESNAŽENOSTI ZRAKA
Dva globalna okoljska problema, povezana z onesnaženostjo zraka, resno ogrožata zdravje in blaginjo človeštva in drugih oblik življenja: nenormalno visoke ravni sončnega ultravijoličnega sevanja, ki doseže zemeljsko površje, ki ga povzroča zmanjšanje ravni ozona v stratosferi, in podnebne spremembe (globalno segrevanje), ki ga povzroča vstop v ozračje velikega števila t.i toplogredni plini. Oba problema sta tesno povezana, saj sta odvisna od vstopa v ozračje skoraj istih plinov antropogenega izvora. Na primer, hladilna sredstva, ki vsebujejo fluoroklor (klorofluoroogljikovodiki), prispevajo k uničenju ozonske plasti in igrajo pomembno vlogo pri pojavu učinka tople grede. Glej tudi METEOROLOGIJA IN KLIMATOLOGIJA. Tanjšanje ozonske plasti. Stratosferski ozon je koncentriran predvsem na nadmorskih višinah od 20 do 25 km. Absorpcija 99% kratkovalovno sevanje Sonce, nevarno za vsa živa bitja, ozon ščiti zemeljsko površje in troposfero pred njim, ščiti ljudi pred sončne opekline kožni in očesni rak, siva mrena itd. Poleg tega preprečuje, da bi se večina troposferskega kisika pretvorila v ozon. Hkrati s procesom nastajanja ozona v atmosferi poteka tudi obratni proces njegovega razpada, ki se pojavi tudi pri absorpciji sončnega ultravijoličnega sevanja. Atmosferski vodikovi oksidi (HOx), metan (CH4), vodikov plin (H2) in dušikovi oksidi (NOx) lahko prav tako uničijo stratosferski ozon. Če ni antropogenega vpliva, obstaja določeno ravnotežje med nastajanjem in razpadom molekul ozona. Globalna kemična tempirana bomba so umetni klorofluoroogljikovodiki, ki prispevajo k zmanjšanju povprečne koncentracije ozona v troposferi. Klorofluoroogljikovodiki, ki so bili prvič sintetizirani leta 1928 in znani kot freoni, so v štiridesetih letih prejšnjega stoletja postali kemijski čudeži. Ker so kemično inertni, nestrupeni, brez vonja, negorljivi, ne uničujejo kovin in zlitin ter so poceni za proizvodnjo, so hitro pridobili na priljubljenosti in so se pogosto uporabljali kot hladilna sredstva. Viri klorofluoroogljikovodikov v ozračju so aerosolne pločevinke, poškodovani hladilniki in klimatske naprave. Očitno je, da so molekule freona preveč inertne in v troposferi ne razpadejo, ampak se počasi dvigajo navzgor in po 10-20 letih vstopijo v stratosfero. Tam ultravijolično sevanje Sonca uniči molekule teh snovi (tako imenovani proces fotolitske razgradnje), pri čemer se sprosti atom klora. Reagira z ozonom in tvori atomski kisik (O) in molekulo kisika (O2). Klorov oksid (Cl2O) je nestabilen in reagira s prostim atomom kisika, kar povzroči nastanek molekule kisika in prostega atoma klora. Zato lahko en sam atom klora, ko nastane pri razpadu klorofluoroogljikovodika, uniči na tisoče molekul ozona. Kratkovalovno sončno ultravijolično sevanje, ki je nevarno za žive celice, lahko prodre do zemeljskega površja zaradi sezonskega znižanja koncentracije ozona (tako imenovane ozonske luknje), ki so jih opazili zlasti nad Antarktiko in manj nad drugimi regijami. Po napovedih bodo povečane doze ultravijoličnega sevanja povzročile povečanje števila žrtev sončnih opeklin, pa tudi pojavnost kožnega raka (ta trend je že viden v Avstraliji, Novi Zelandiji, Južni Afriki, Argentini in Čile), očesna mrena itd.
Glej tudi DEGRADACIJA OKOLJA. Leta 1978 je vlada ZDA prepovedala uporabo CFC-jev kot aerosolnih razpršil. Leta 1987 so se predstavniki vlad iz 36 držav sestali na posebnem srečanju v Montrealu in se dogovorili o načrtu (Montrealski protokol) za zmanjšanje emisij klorofluoroogljikovodikov v ozračje za približno 35 % med letoma 1989 in 2000. Na drugem srečanju v Kopenhagnu leta 1992 so Med naraščajočimi zaskrbljenostjo glede uničevanja ozonskega zaslona so se predstavniki številnih držav strinjali, da je v prihodnosti potrebno: do 1. januarja 1994 opustiti proizvodnjo halonov (razred fluoroogljikovodikov, ki vsebujejo atome broma) in klorofluoroogljikovodikov. in hidrobromofluoroogljikovodiki (nadomestki halonov) - do 1. januarja 1996; za obdobje do leta 1996 zamrznitev porabe delno halogeniranih klorofluoroogljikovodikov na ravni iz leta 1991 in popolna opustitev njihove uporabe do leta 2030. Ugotovljeno je bilo tudi, da je večina predhodno zastavljenih ciljev doseženih.
Učinek tople grede. Leta 1896 je švedski kemik Svante Arrhenius prvi predlagal segrevanje ozračja in zemeljskega površja zaradi učinka tople grede. Sončna energija vstopa v Zemljino atmosfero v obliki kratkovalovnega sevanja. Nekaj se ga odbije v vesolje, drugo absorbirajo molekule zraka in ga segrevajo, približno polovica pa doseže zemeljsko površje. Zemljino površje se segreje in oddaja dolgovalovno sevanje, ki ima manj energije kot kratkovalovno sevanje.Sevanje nato prehaja skozi ozračje in se delno izgubi v vesolju, večji del pa ga ozračje absorbira in se ponovno odbije v Zemljina površina. Ta proces sekundarnega odboja sevanja je mogoč zaradi prisotnosti v zraku, čeprav v majhnih koncentracijah, nečistoč številnih plinov (tako imenovanih toplogrednih plinov), ki so naravnega in antropogenega izvora. Prepuščajo kratkovalovno sevanje, vendar absorbirajo ali odbijajo dolgovalovno sevanje. Količina zadržane toplotne energije je odvisna od koncentracije toplogrednih plinov in časa, v katerem ostanejo v ozračju. Glavni toplogredni plini so vodna para, ogljikov dioksid, ozon, metan, dušikov oksid in klorofluoroogljikovodiki. Med njimi je nedvomno najpomembnejša vodna para, pomemben pa je tudi prispevek ogljikovega dioksida. 90% ogljikovega dioksida, ki letno pride v ozračje, nastane pri dihanju (oksidacija organskih spojin v rastlinskih in živalskih celicah). Vendar se ta vnos kompenzira z njegovo porabo zelenih rastlin med fotosintezo. Glej tudi FOTOSINTEZA. Povprečna koncentracija ogljikovega dioksida v troposferi se zaradi človekove dejavnosti letno poveča za približno 0,4 %. Na podlagi računalniškega modeliranja je bila izdelana napoved, po kateri bo neizogibno prišlo do globalnega segrevanja zaradi povečanja vsebnosti ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov v troposferi. Če se bo uresničilo in se bo povprečna temperatura zraka na Zemlji dvignila le za nekaj stopinj, bodo lahko posledice katastrofalne: podnebje in vreme se bosta spremenila, rastne razmere rastlin, tudi kmetijskih pridelkov, bodo bistveno motene, suše bodo vse pogostejše. pogosto se bodo ledeniki in ledene plošče začeli topiti, kar bo posledično povzročilo dvig morske gladine in poplavljanje obalnih nižin. Znanstveniki so izračunali, da je za stabilizacijo podnebja na planetu potrebno 60-odstotno (glede na raven iz leta 1990) zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov. Junija 1992 so na konferenci ZN o okolju in razvoju v Riu de Janeiru delegati iz 160 držav podpisali Konvencijo o podnebnih spremembah, ki je spodbudila nadaljnja prizadevanja za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov in postavila cilj stabilizacije njihovih izpustov v ozračje na ravni iz leta 1990. do leta 2000.
Poglej tudi
PODNEBJE ;
DEGRADACIJA OKOLJA.
ONESNAŽEVANJE ZRAKA V PROSTORIH
Onesnažen zrak v zaprtih prostorih je glavni vzrok onkološke bolezni. Glavni viri tega onesnaženja so radon, produkti nepopolnega zgorevanja in izhlapevanje kemikalij.
Radon. Izpostavljenost radonu velja za drugi vodilni vzrok pljučnega raka. To se večinoma dogaja v hišah, ki so bile zgrajene na rahlih sedimentih ali kamninski podlagi, obogateni z minerali, ki vsebujejo uran. Plin radon, produkt radioaktivnega razpada urana, vstopi v hiše tako, da pronica iz zemlje. Rešitev tega problema je v veliki meri odvisna od vrste gradbenih konstrukcij. Poleg tega prezračevanje stavb, na primer prezračevalna okna v temeljih, pomaga izboljšati okoljsko stanje. Prezračevalne cevi, vstavljene v podnožje temelja, lahko odvajajo radon neposredno iz zemlje v ozračje.
Produkti nepopolnega zgorevanja. Pri nepopolnem zgorevanju goriva v pečeh, kaminih in drugih kurilnih napravah ter pri dimljenju nastajajo rakotvorne snovi. kemične snovi, kot so ogljikovodiki. V domovih je ogljikov monoksid velika skrb, ker je brez barve, vonja in okusa, zaradi česar ga je zelo težko zaznati. Nedvomno je glavni in zelo zahrbten onesnaževalec zraka v zaprtih prostorih in zato zelo nevaren za zdravje ljudi cigaretni dim, ki lahko povzroči raka na pljučih in številne druge bolezni dihalnih in srčnih organov. Tudi nekadilci, ki so v istem prostoru s kadilci (tako imenovani pasivni kadilci), se izpostavljajo velikemu tveganju.
Sproščanje kemikalij. Naftalin, belila, barve, kreme za čevlje, razna čistila, deodoranti so le nekateri širok spekter kemikalije, ki so jim vsi (zlasti industrijski delavci) izpostavljeni skoraj vsak dan in oddajajo rakotvorne snovi. Na primer, plastika, sintetična vlakna in čistila izhlapijo benzen, medtem ko so penasta izolacija, vezane plošče in iverne plošče viri formaldehida. Takšne emisije lahko povzročijo glavobol, omotica in slabost.
Azbest. Vdihavanje azbestnih vlaken povzroča progresivno, neozdravljivo pljučno bolezen, azbestozo. Ta problem še posebej velja za lastnike hiš, zgrajenih pred letom 1972. Dejstvo, da se azbest uporablja kot ognjevarni ali toplotnoizolacijski material v takšnih stavbah, ne predstavlja nujno nevarnosti za zdravje. Stanje konstrukcij, ki vsebujejo azbest, je izjemno pomembno.
LITERATURA
Dacenko I.I. Zračno okolje in zdravje. Lvov, 1981 Budyko M.I., Golitsyn G.S., Izrael Yu.A. Globalne podnebne katastrofe. M., 1986 Pinigin M.A. Zaščita atmosferskega zraka. M., 1989 Bezuglaya E.Yu. Kaj diha industrijsko mesto? L., 1991 Alexandrov E.L., Israel Yu.A., Karol I.L., Khrgian L.H. Ozonski ščit Zemlje in njegove spremembe. Sankt Peterburg, 1992 Podnebje, vreme, ekologija Moskve. Sankt Peterburg, 1995

Collierjeva enciklopedija. - Odprta družba. 2000 .

Traja že več kot tisočletje, a še nikoli doslej ni bilo tako intenzivno kot v zadnjih desetletjih. Edini vpliv, ki ga je imel človek na ozračje, je bil povzročitev onesnaževanje zraka, je uporaba ognja. Zaradi tega so trpele stene doma in v prostoru je postalo težko dihati, veliko pomembnejša pa je bila toplina, ki jo je ljudem dajal plamen. Tudi ko so se starodavni ljudje koncentrirali v dovolj velike skupine, to ni predstavljalo nevarnosti za ozračje. Tako je bilo vse do devetnajstega stoletja. In v zadnjih sto letih so se močno razširili tehnološki procesi, ki si jih nekoč ni bilo mogoče niti zamisliti. In kako je z nekontrolirano rastjo milijonskih mest, ki je ni več mogoče ustaviti. Onesnaženost zunanjega zraka- to je seveda posledica človekove dejavnosti.

Obstajajo tri kategorije virov onesnaževanja zraka: industrijski, gospodinjski in prometni. V različnih delih sveta se delež posamezne vrste zelo razlikuje. Na splošno največja škoda prinaša industrijo.

Termoelektrarne skupaj z dimom oddajajo v ozračje ogljikov dioksid in žveplov dioksid, podjetja za predelavo železnih in še posebej neželeznih kovin oddajajo klor, amoniak, fluor, vodikov sulfid, fosfor in delce živega srebra. Viri onesnaževanja so tudi cementarne in kemične tovarne. Škodljivi plini, ki nastanejo pri izgorevanju različnih goriv za potrebe industrije, ogrevanja stanovanj, transporta in predelave odpadkov. vzroki za onesnaženje zraka.

Samo onesnaženje je lahko primarno ali sekundarno. Prvi takoj vstopijo v ozračje, drugi pa nastanejo kot posledica pretvorbe in razgradnje primarnih onesnaževal. Na primer, spremeni se v žveplov anhidrid, ki medsebojno deluje z vodno paro in tvori kapljice.Če žveplov anhidrid vstopi v kemično reakcijo z amoniakom, se sprosti v obliki kristalov.

Nevarnost ozračju predstavljajo pirogeni viri, ki povzročajo onesnaževanje zraka- podjetja kemične in metalurške industrije, termoelektrarne, kotlovnice. Kot rezultat njihovega delovanja izstopajo:

Ogljikov monoksid. Nastane, ko njegove spojine ne zgorijo popolnoma. Gre v zrak po zgorevanju trdnih odpadkov, z izpušnimi plini in emisijami iz podjetij. Ogljikov monoksid aktivno reagira s številnimi elementi ozračja in postopoma prispeva k zvišanju temperature po vsem planetu.

Žveplov dioksid. Ta snov je posledica izgorevanja goriva, ki vsebuje žveplo, pa tudi njegove predelave v obliki rude.

Žveplov anhidrid je rezultat oksidacije zgornje snovi. V zemljo se absorbira z deževnico in jo zakisa.

Onesnaževanje zraka Povzroča kozmični prah, ki se sprosti po zgorevanju meteoritov, ki prehajajo skozi ozračje. Vsako leto se na zemljo naseli ogromna količina "smeti" iz vesolja - do pet milijonov ton. Zemeljski prah je del atmosfere, njegov glavni vir pa so stepe in puščave, vulkani, produkti gnitja in razkroja rastlin in živali.

Zrak nad gladino oceanov vsebuje majhne delce natrijevih, magnezijevih, kalcijevih in kalijevih soli, ki se pojavijo, ko se vodni brizgi posušijo.

Treba je opozoriti, da naravno onesnaževanje zraka ne ogroža negativnih posledic za katero koli biocenozo in žive organizme, vendar ni mogoče izključiti kratkoročnega negativnega vpliva.

Prah v ozračju povzroči hitro kopičenje kondenza in posledično hitrejše nastajanje padavin. Prav tako bistveno zmanjša prodiranje sončnega sevanja in ščiti žive organizme.

Viri in vzroki onesnaženosti zraka.

Onesnaženost zraka je plin (ali tekočina ali trdna snov, razpršena po navadnem zraku), ki se sprošča v dovolj velikih količinah, da lahko škoduje ali uniči zdravje ljudi, živali ali rastlin, zavira njihovo rast, povzroči škodo ali motnje v drugih vidikih okolje (npr. uničenje zgradb), ali povzročijo kakšne druge škodljive učinke (omejena vidljivost, neprijeten vonj).

Vse vrste onesnaženosti zraka lahko razdelimo na naravne in umetne (antropogene).

Naravno onesnaženje lahko nastane kot posledica gozdnih požarov (ogromna območja dima, ki se širijo več kilometrov čez sosednja mesta, države in celine); vulkanski izbruhi (emisije plinov spremenijo kemično sestavo zraka, ogromne količine vulkanskega prahu pa blokirajo znatne količine sončne svetlobe in povzročijo ohlajanje planeta) in plini, ki se sproščajo kot posledica radioaktivnega razpada kamnin znotraj Zemlje, so le trije primeri naravnega onesnaženja zraka (lahko je vir plina radona), ki ima izjemno uničujoče posledice za ljudi in planet.

Umetno (antropogeni viri onesnaženja so na desettisoče kemičnih spojin, vključno z posebna skrb povzroči naslednje:

V zraku so plinaste in mehanske primesi.

Plinaste nečistoče. Žveplov dioksid je najpogostejši onesnaževalec zraka, v zrak pride pri rafiniranju nafte, zgorevanju trdnih in tekočih goriv ter z izpušnimi plini vozil. Povečana količina Ta plin v zraku povzroča "kisli dež", odmiranje vegetacije in je resen problem za vse industrijske regije in velika mesta. Žveplov dioksid predstavlja veliko nevarnost za zdravje ljudi - draži in toksični učinek, vpliva na dihala, prispeva k bolezni ljudi z bronhialno astmo.

Žveplov dioksid. Premog, olje in druga goriva pogosto vsebujejo žveplo ter organske (ogljikove) spojine. Pri gorenju žvepla nastane žveplov dioksid. Elektrarne na premog so največji vir žveplovega dioksida na svetu, ki prispeva k smogu, kislemu dežju in zdravstvenim težavam, vključno s pljučnimi boleznimi.

Ogljikov monoksid (ogljikov monoksid)- eden najpogostejših onesnaževalcev zraka, produkt nepopolnega zgorevanja goriva, je del avtomobilskih izpušnih plinov. Ogljikov monoksid je brez vonja, ne draži in se lahko zato neopazno kopiči v znatnih koncentracijah. Človeška zastrupitev nastane zaradi sposobnosti ogljikovega monoksida, da pretvori hemoglobin v karboksihemoglobin, ki nima sposobnosti prenašanja kisika, kar vodi do pomanjkanja kisika.

Ogljikov dioksid. Ta plin zavzema osrednje mesto v Vsakdanje življenje. Na splošno se ne šteje za onesnaževalo: vsi ga proizvajamo, ko dihamo. Rastline in drevesa ga potrebujejo za rast. Preveč energije pa v ozračje oddajo elektrarne in motorji. veliko število ogljikovega dioksida, zato je od začetka industrijske revolucije ta dejavnik ustvaril in poslabšal problem globalno segrevanje in podnebne spremembe.

Dušikovi oksidi. Dušikov dioksid (NO2) in dušikov oksid (NO) sta posredna posledica zgorevanja, ko dušik in kisik iz zraka reagirata drug z drugim. Onesnaženost atmosferskega zraka z dušikovimi oksidi nastane med delovanjem avtomobilskih motorjev in elektrarn. Tako kot ogljikov dioksid so tudi dušikovi oksidi toplogredni plini (tj. prispevajo k globalnemu segrevanju). Najbolj nevaren je dušikov dioksid, ki sodeluje pri reakcijah s tvorbo "kislega dežja", "fotokemičnega smoga", ima dražilni učinek na človeška dihala in ima izrazit toksični učinek.

Hlapne organske spojine(HOS). Te ogljikove (organske) kemikalije zlahka izhlapijo pri normalni temperaturi in tlaku, zato zlahka postanejo plini. Zato se uporabljajo kot topila v gospodinjskih kemikalijah (barve, voski in laki). So onesnaževalci zraka: dolgotrajna (kronična) izpostavljenost HOS naj bi imela negativne učinke na zdravje ljudi, HOS pa imajo tudi vlogo pri nastajanju smoga.

Mehanske nečistoče. Mehanske nečistoče so trdni delci različne stopnje disperzija ( različni tipi prah, pepel itd.) in aerosoli - majhni delci, ki lebdijo v zraku (dim, megla itd.). Zračni prah lahko povzroči podnebne spremembe, poslabšanje sanitarnih razmer in razvoj kroničnih bolezni ljudi. Še posebej nevarne so strupene vrste prahu in aerosoli. Zgorevanje goriva in odpadkov, izpušni plini cestni promet onesnažujejo zrak s pepelom, sajami ter strupenimi snovmi prvega razreda nevarnosti, benzo(a)pirenom in dioksini. Svinčeni aerosoli, ki pridejo v zrak z izpušnimi plini vozil, ki uporabljajo osvinčen bencin, predstavljajo nevarnost za biosfero in ljudi.

Ozon (trikisik). Molekule ozona sestavljajo trije skupaj povezani atomi kisika ( kemijska formula O 3). V stratosferi (zgornji plasti atmosfere) nas plast ozona ("ozonski plašč") ščiti tako, da filtrira škodljive ultravijolično sevanje(visoka energija modra svetloba), ki sije od sonca. Na tleh je to strupeno onesnaževalo lahko škodljivo za zdravje. Nastane, ko sončna svetloba zadene spojine drugih okoljskih onesnaževal in je ključna sestavina smoga.

Klorofluoroogljikovodiki (CFC). Prej, ko so te snovi veljale za neškodljive, so jih pogosto uporabljali v proizvodnji hladilnikov in aerosolnih pločevink, nato pa so odkrili, da poškodujejo zemeljski ozonski plašč.

Nezgoreli ogljikovodiki. Nafta je drugo gorivo, sestavljeno iz verige ogljikovih in vodikovih atomov. Ko zgorijo z dovolj kisika, se popolnoma pretvorijo v neškodljiv ogljikov dioksid in vodo, kadar ne zgorijo popolnoma, lahko sproščajo ogljikov monoksid ali delce, ki prispevajo k nastanku smoga.

Svinec in težke kovine. Svinec in druge strupene težke kovine se lahko prenašajo po zraku kot strupene spojine ali aerosoli.

Vzroki za onesnaženje zraka

Motorni promet. Skoraj vsi njihovi avtomobili poganjajo bencinske in dizelske motorje, ki za sproščanje energije uporabljajo olje. Nafta je sestavljena iz ogljikovodikov (velikih molekul, sestavljenih iz vodika in ogljika), in teoretično bi morale pri zgorevanju z dovolj kisika proizvajati neškodljive snovi, kot sta ogljikov dioksid in voda. Toda v praksi goriva niso čisti ogljikovodiki. Posledica tega je, da emisije motorjev vsebujejo predvsem veliko onesnaževal trdni delci (saje različne velikosti), ogljikov monoksid (CO, strupen plin), dušikove okside (NOx), hlapne organske spojine (HOS) in svinec ter posredno proizvajajo ozon . Zmešajte to škodljivo mešanico in jo aktivirajte s sončno svetlobo in dobite včasih rjavkasto, včasih modrikasto meglo (smog), ki je lahko nad mesti več dni zapored.

Smog(kombinacija besed "dim" in "megla") nastane, ko sončna svetloba deluje na mešanico onesnaževalnih plinov, kot so žveplovi in dušikovi oksidi, nezgoreli ogljikovodiki in ogljikov monoksid, zato ga včasih imenujemo fotokemični smog (ker kem. reakcije povzroča svetlobna energija). Ena najbolj škodljivih sestavin smoga je ozon, ki lahko povzroči hude težave z dihanjem in celo smrt.

Nastajanje smoga je najbolj pomembno za območja z rednimi temperaturne inverzije . Običajno je zrak hladnejši, čim višje se dviga, pri temperaturni inverziji pa se zgodi ravno obratno: plast toplega zraka je na vrhu, plast hladnega zraka pa bližje tlom.

Elektrarne. Obnovljivi viri energije, kot so sončne celice in vetrne turbine, nam vsako leto pomagajo pridobiti nekaj energije, vendar se velika večina električne energije (približno 70 odstotkov) še vedno proizvede s sežiganjem fosilnih goriv, kot so premog, plin in nafta, večinoma v konvencionalnih Tako kot avtomobilski motorji bi morale tudi elektrarne teoretično proizvajati ogljikov dioksid in vodo, v praksi pa elektrarne proizvajajo vrsto onesnaževal, npr. žveplov dioksid, dušikovi oksidi, trdni delci . Prav tako sproščajo ogromne količine ogljikovega dioksida, ki je glavni vzrok globalnega segrevanja in podnebnih sprememb.

Industrijsko onesnaženje. Viri industrijskega onesnaževanja zraka so energetika, metalurgija, gradbeni materiali, kemična industrija in industrija rafiniranja nafte ter proizvodnja gnojil.

Zrak se šteje za čistega, če nobena od mikrokomponent ni prisotna v koncentracijah, ki bi lahko škodile zdravju ljudi, živalim, vegetaciji ali povzročile poslabšanje estetskega dojemanja okolja (na primer v prisotnosti prahu, umazanije, neprijetne vonjave ali pri pomanjkanju sončne svetlobe zaradi dima v zraku). Ker se vsa živa bitja zelo počasi prilagajajo tem novim mikrokomponentam, so kemikalije objektiven dejavnik škodljivih učinkov na naravno okolje in zdravje ljudi.