Загрязнение окружающей атмосферы. — Виды загрязнения атмосферы

«Загрязнение воздуха – экологическая проблема». Эта фраза не отражает ни в малейшей степени тех последствий, которые несет в себе нарушение природного состава и баланса в смеси газов, называемой воздух.

Проиллюстрировать такое заявление не вызывает никакого труда. Всемирная организация здравоохранения привела данные по этой теме за 2014 год. Из-за загрязнения воздуха в мире умерло около 3,7 млн. человек. Почти 7 млн. человек умерло от воздействия на организм загрязненного воздуха. И это за один год.

В состав воздуха входит 98–99% азота и кислорода, остальное: аргон, углекислый газ, вода и водород. Из него состоит атмосфера Земли. Основной компонент, как видим, кислород. Он необходим для существования всего живого. Им «дышат» клетки, то есть при поступлении его в клетку организма происходит химическая реакция окисления, в результате которой выделяется энергия необходимая для роста, развития, размножения, обмена с другими организмами и тому подобное, то есть для жизни.

Загрязнение атмосферы толкуется как привнесение в атмосферный воздух неприсущих ему химических, биологических и физических веществ, то есть изменение их естественной концентрации. Но важнее не изменение концентрации, которое, без сомнения, происходит, а уменьшение в составе воздуха наиболее полезного для жизни компонента – кислорода. Ведь объем смеси не увеличивается. Вредные и загрязняющие вещества не добавляются простым сложением объемов, а уничтожают и занимают его место. Фактически возникает и продолжает накапливаться недостаток пищи для клеток, то есть базового питания живого существа.

От голода умирает около 24000 человек в сутки, то есть в год примерно около 8 млн., что сопоставимо с цифрой смертности от загрязнения воздуха.

Виды и источники загрязнения

Воздух подвергался загрязнению во все времена. Извержения вулканов, пожары лесные и торфяные, пыль и пыльца растений и иное попадание в атмосферу веществ обычно неприсущих ее природному составу, но произошедшие в результате природных причин – это первый вид происхождения загрязнения воздуха – естественный. Второй – это в результате деятельности человека, то есть искусственный или антропогенный.

Антропогенное загрязнение, в свою очередь, можно разделить на подвиды: транспортные или возникшие в результате работы разных видов транспорта, производственные, то есть связанные с выбросами в атмосферу веществ, образующихся в производственном процессе и бытовые или появившиеся в результате непосредственной жизнедеятельности человека.

Само загрязнение воздуха может быть физическим, химическим и биологическим.

• К физическому относят пыль и твердые частица, радиоактивное излучение и изотопы, электромагнитные волны и радиоволны, шумовое, включая громкие звуки и низкочастотное колебание и тепловое, в любой форме.
• Химическое загрязнение – это попадание в воздух газообразных веществ: оксида углерода и азота, диоксида серы, углеводородов, альдегидов, тяжелых металлов, аммиака и аэрозолей.
• Загрязнение микробами называется биологическим. Это различные споры бактерий, вирусы, грибы, токсины и тому подобное.

Первый – механическая пыль. Появляется в технологических процессах измельчения веществ и материалов.

Второй — возгоны. Они образуются при конденсации паров охлажденного газа и пропускаемые через технологическое оборудование.

Третий – летучая зола. Он содержится в дымовом газе во взвешенном состоянии и представляет собой несгоревший минеральные примеси топлива.

Четвертый – промышленная сажа или твердый высокодисперсный углерод. Он образуется при неполном сгорании углеводородов или их термическом разложении.

В основном на сегодняшний день источниками таких загрязнений являются теплоэлектростанции, работающие на твердом топливе и угле.

Последствия загрязнений

Основными последствиями загрязнения атмосферного воздуха являются: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди и смог.

Парниковый эффект построен на способности атмосферы Земли пропускать короткие волны и задерживать длинные. Короткие волны – это солнечная радиация, а длинные – это тепловое излучение, идущее от Земли. То есть образуется слой, в котором происходит аккумулирование тепла или парник. Газы, способные к такому эффекту называются, соответственно, парниковыми. Эти газы нагреваются сами и нагревают всю атмосферу. Этот процесс естественный и природный. Он происходил и происходит в настоящее время. Без него не была бы возможна жизнь на планете. Его начало не связано с деятельностью человека. Но если раньше природа сама регулировала этот процесс, то сейчас в него интенсивно вмешался человек.

Углекислый — основной парниковый газ. Его доля в парниковом эффекте более 60%. На долю остальных – хлорфторуглеводорода, метана, оксидов азота, озона и так далее, приходится не более 40%. Именно благодаря столь большой доли углекислого газа, была возможна природная саморегуляция. Сколько углекислого газа выделялось при дыхании живыми организмами, столько и потребляли его растения, производя кислород. Объемы и концентрация его сохранялась в атмосфере. Промышленная и иная деятельность человека, и, прежде всего, вырубание лесов и сжигание природного топлива, привели к увеличению углекислого газа и других парниковых газов за счет снижения объема и концентрации кислорода. Результатом стало большее нагревание атмосферы – повышение температуры воздуха. Прогнозы таковы, что увеличение температуры приведет к излишнему таянию льдов и ледников и повышению уровня Мирового океана. Это с одной стороны, а с другой увеличиться, за счет более высокой температуры, испарение воды с поверхности земли. А, значит, увеличение пустынных земель.

Озоновые дыры или нарушение озонового слоя. Озон одна из форм существования кислорода и образуется в атмосфере естественным путем. Это происходит при попадании ультрафиолетового излучения солнца на молекулу кислорода. Потому наибольшая концентрация озона в верхних слоях атмосферы на высоте около 22 км. от поверхности Земли. По высоте он распространяется примерно на 5 км. этот слой считается защитным, так как задерживает это самое излучение. Без такой защиты все живое на Земле погибло. Сейчас наблюдается уменьшение концентрации озона в защитном слое. Почему это происходит до сих пор достоверно не установлено. Впервые это истощение было обнаружено в 1985 году над Антарктидой. С тех пор явление получило название «озоновой дыры». Тогда же была подписана в Вене Конвенция об охране озонового слоя.

Промышленные выбросы в атмосферу диоксида серы и оксида азота, соединяющиеся с атмосферной влагой, образуют серную и азотную кислоту и вызывают «кислотные» дожди. Такими считаются любые осадки, кислотность которых выше природной, то есть ph<5,6. Это явление присуще всем промышленным регионам в мире. Главное их отрицательное воздействие приходится на листья растений. Кислотность нарушает их восковой защитный слой, и они становятся уязвимы для вредителей, болезней, засух и загрязнений.

Выпадая на почву, кислоты, содержащиеся в их воде, вступают в реакцию с токсичными металлами, находящимися в земле. Такими как: свинец, кадмий, алюминий и другими. Растворяют и тем способствуют их проникновению в живые организмы и подземные воды.

Кроме того, кислотные дожди способствуют коррозии и тем действуют на прочность зданий, сооружений и других строительных конструкций из металла.

Смог – привычная картина крупных промышленных городов. Возникает там, где в нижних слоях тропосферы скапливается большое количество загрязняющих веществ антропогенного происхождения и веществами, полученными в результате их взаимодействия с солнечной энергией. Смог образуется и долго живет в городах, благодаря безветренной погоде. Существует: влажный, ледяной и фотохимический смог.

С первыми взрывами ядерных бомб в японских городах Хиросима и Нагасаки в 1945 году, человечество открыло еще один, возможно, самый опасный, вид загрязнения атмосферного воздуха – радиоактивный.

Природа имеет способность к самоочищению, но активность человека ей явно в этом мешает.

Видео — Нераскрытые тайны: Как загрязнение воздуха влияет на здоровье

Большое количество вредных примесей и газов оказывает на окружающую среду и здоровье человека сильное негативное воздействие. Основными соединениям, загрязняющими атмосферу, являются оксид углерода, диоксид серы, формальдегид, бенз(а)пирен, также в воздухе больших городов присутствует ртуть, кадмий, свинец, никель, более 50 углеводородов и другие примеси, большинство из которых являются высоко токсичными. Вот характеристика и влияние на организм человека лишь некоторых из них.

Оксид углерода – газ, не имеющий ни цвета, ни запаха.

Основную массу глобальных выбросов СО дают двигатели внутреннего сгорания.

Наши органы чувств не в состоянии его обнаружить, тем не менее он присутствует в воздухе в достаточно больших концентрациях. Окись углерода вдыхается вместе с воздухом или табачным дымом и поступает в кровь, где соединяется с молекулами гемоглобина прочнее, чем кислород. Чем больше окиси углерода в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ней и тем меньше кислорода достигает клеток. Следовательно, развивается картина кислородной недостаточности. Вторичный эффект действия CO аналогичен механизму действия цианистых соединений, приводящему к нарушению клеточного дыхания и гибели организма (при концентрации 1%-в течение нескольких минут). Окись углерода - один из факторов, вызывающих сердечные приступы.

Диоксид серы – бесцветный газ с удушливым запахом.

Мировой выброс SO2 в атмосферу составляет около 147 млн. тонн.

При соприкосновении с влажной поверхностью слизистых оболочек верхних дыхательных путей SO2 образует нестабильную сернистую кислоту, окисляющуюся до серной, что и определяет первичный характер его токсического действия. Раздражающее действие сернистого ангидрида на слизистые оболочки приводит к развитию хронических ринитов, воспалениям слухового прохода и евстахиевой трубы, хроническим бронхитам, преимущественно с астматическими компонентами. При высоких концентрациях сернистый ангидрид вызывает раздражение слизистых глаз, в редких случаях даже потерю сознания. При длительном воздействии в малых концентрациях наблюдаются изменения со стороны органов пищеварения, имеют место функциональные нарушения щитовидной железы.

Свинец – кумулятивный яд. Он постепенно накапливается в организме человека, поскольку скорость его выведения очень низка.

Воздух в городах заполнен частицами свинца, образующимися при сгорании бензина (50% общего неорганического свинца, попадающего в организм). Уличная пыль, в которой тоже обнаружены высокие уровни соединений свинца, - еще один источник попадания его в организм человека.

Содержание свинца, измеренное в городском воздухе за месячный срок, составляет 5 мкг/м3. При такой концентрации у жителей городов пороговые уровни свинца, при которых проявляются признаки свинцового отравления, достигаются быстрее. Свинец уменьшает скорость образования эритроцитов в костном мозге; он также блокирует синтез гемоглобина. У детей пороговый уровень составляет половину уровня взрослых и они оказываются гораздо более чувствительными к отравлению свинцом. Развитие заболевания у ребенка характеризуется постоянными запорами, рвотой, припадками и обмороками.

Ртуть – вещество при комнатной температуре представляет собой тяжёлую серебристо-белую летучую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты.

Единственный металл, который при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии. Применяется в различных областях науки, техники и медицины. К наиболее распространенным источникам, способным выделять ртуть в окружающую среду, относятся ртутные термометры, ртутные лампы, энергосберегающие газоразрядные лампы, промышленные процессы и оборудование, строительные и отделочные материалы. Помимо всего прочего ртуть выделяется в атмосферу при сжигании ископаемых видов топлива (уголь, нефть) и их производных горючих материалов.

Воздействие на организм: Степень токсического действия ртути определяется в первую очередь тем, какое количество металла успело прореагировать в организме, прежде чем его оттуда вывели, т.е. опасна не сама ртуть, а соединения, которые она образует. При поступлении в организм в повышенных концентрациях ртуть обладает способностью накапливаться во внутренних органах: почках, сердце, мозге. Интоксикация происходит, главным образом, через дыхательные пути, порядка 80% вдыхаемых паров ртути задерживается в организме. Соли и кислород, содержащиеся в крови, способствуют поглощению ртути, ее окислению и образованию ртутных солей. Острое отравление солями ртути проявляется в расстройстве кишечника, рвоте, набухании десен. Характерен упадок сердечной деятельности, пульс становится редким и слабым, возможны обмороки. При хроническом отравлении ртутью и ее соединениями появляются металлический привкус во рту, рыхлость десен, сильное слюнотечение, легкая возбудимость, ослабление памяти. Вероятность такого отравления есть во всех помещениях, где ртуть находится в контакте с воздухом. При длительном воздействии даже относительно малых концентраций (порядка сотых и тысячных мг/м3) происходит поражение нервной системы. Основная симптоматика характеризуется головной болью, повышенной возбудимостью, раздражительностью, снижением работоспособности, быстрой утомляемостью, расстройством сна и ухудшением памяти.

Кадмий – один из самых токсичных тяжелых металлов. В окружающую среду поступает с процессами рассеивания минеральных веществ и удобрений, сжигания пластмасс, в которые он добавляется для увеличения прочностных характеристик, и с процессом сжигания, практически, всех видов топлива. Высокотемпературные технологические процессы, характерные многим промышленным областям, так же являются источниками выделения кадмия в атмосферный воздух. Применяется в различных областях науки и техники.

Воздействие на организм: Кадмий – вещество, отнесенное международным агентством по изучению рака к первому классу канцерогенов. Соединения кадмия ядовиты. Особенно опасным случаем является вдыхание паров его оксида (CdO). Кадмий – кумулятивный яд, он способен накапливаться в организме. Период полужизни кадмия в организме составляет 10 лет. Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей. Имеются доказательные данные, подтверждающие влияние вдыхаемого с воздухом кадмия на развитие рака легкого у человека и животных. Кадмий попадает в организм человека и в процессе курения.

Никель – металл.

Основными источниками, загрязняющими атмосферу, являются горнодобывающие предприятия, металлургические комбинаты, машиностроительные, металлообрабатывающие, химические предприятия, предприятия энергетики и другие производства, использующие в качестве источника энергии ископаемые углеводородные топливные материалы и их производные. Помимо всего прочего, источниками никеля являются табачный дым, строительные и отделочные материалы.

Воздействие на организм: Никель – канцерогенное вещество, относящееся ко второму классу опасности. Цельный металлический никель – не опасен для живых организмов. Пыль, пары никеля и его соединений – токсичны. Помимо общетоксических эффектов хроническая интоксикация приводит к возникновению заболеваний носоглотки, легких, появлению злокачественных новообразований и аллергическим поражениям в виде дерматитов и экзем.

Углеводороды – выбрасываются в атмосферу в виде капелек и паров.

Треть годового выброса углеводородов в атмосферу приходится на выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Другим источником является работа нефтеперегонных заводов.

Воздействие на организм углеводородов бензинового ряда выражается в нарушениях функционального состояния центральной нервной системы. В наибольшей степени страдает высшая нервная деятельность, что связано с наркотическим действием углеводородов. Даже в очень низких концентрациях действие углеводородов приводит к функциональным расстройствам нервной системы, неврастении, вегетоневрозам, вспыльчивости и раздражительности - вплоть до сильного головокружения при резких движениях головой. Углеводороды, выбрасываемые в воздух при работе автотранспорта с газобаллонными установками, вызывают общую слабость, головные боли, реже - ощущение шума в голове.

ПАУ (полициклические ароматические углеводороды - антрацен, фенантрен) - входят в состав различных мастик для гидроизоляции (на гудронной основе), наклейки паркета, некоторых клеев, пластификаторов, некоторых пропиток для натурального дерева, подложки паркетной доски/ламината. Входят в состав: изделий из пластика и смол, утеплителя.

Стирол – вещество II класса опасности (высоко-опасные), входящее в состав растворителей, пластиков.

Может выделяться из клеев, лаков, пластиков (полистирол), резиновых изделий. Наиболее распространенные источники: резиновые линолеумы, пенорезиновые основы ковров, полистирол, полимеры стирола, АБС-пластики, вспененные полистиролы, стеклопластики, лаки и клеи на основе полиэфирных смол; ПАУ и стирол обладают рефлекторно-резорбтивным действием, характеризующим направленность биологического действия вещества. Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей - ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вредных веществ. Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания.

Для предотвращения негативных последствий воздействий загрязняющих веществ необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организма. Основной величиной экологического нормирования содержания вредных химических соединений в компонентах природной среды, в частности в атмосферном воздухе, является ПДК - предельно-допустимая концентрация. ПДК загрязняющих веществ в воздухе устанавливаются в законодательном порядке или рекомендуются компетентными учреждениями. В России ПДК загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного государственного врача РФ по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве РФ (Минздрав России, Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.695-98).

Изменения, связанные с воздействием климатических факторов, нередко приводят к развитию так называемых сезонных заболеваний или сезонных обострений хронических болезней.

Сезоннын заболевания чаще регистрируются в переходное время года (весной и осенью), когда климатические условия неустойчивы и подвержены резким колебаниям. Как правило, к ним относятся простудные болезни: ОРЗ, ангины, воспалительные заболевания бронхолегочной системы. Наибольшая смертност

от туберкулеза

легких приходится на зиму и раннюю весну, от сердечно-сосудистых заболеваний - на ноябрь-декабрь. На осенне-зимний период приходится максимум смертности от инфаркта миокарда и инсульта. В летнее время отмечаются подъем желудочно-кишечных заболеваний в связи с нарушением правил личной гигиены на фоне перегревания организма, а также сезонные вспышки заболеваний, передающихся возбудителями или переносчиками инфекций, активность которых совпадает с определенным сезоном (амебная дизентерия, малярия и т.д.)

http://cs6213.userapi.com/u141433889/docs/d6acba722ce7/gig_oc_mikrokl.pdf

*файнридер не захотел отформатировать в вордовский документ*

ПРОФИЛАКТИКАКлинические типы погоды:

1)Оптимальная-межсуточные колебания Т до 2,скорость движения воздуха до 3м/c,изменение атмосферного давления до 8мбар

2)Раздражающая-колебания Т до 4,скорость движения воздуха до 9м/c,изменение атмосферного давления до 8мбар

3)Острая-колебания Т более 4,скорость движения более 9м/c,изменение атмосферного давления более 8мбар.

Влияние погоды на чел-ка многообразно,климатич факторы влияютна биологические ритмы различных физиологическим систем орг-ма.Под влиянием этих факторов возникают сезонные заболевания и обострения хронических болезней,сущ метеотропные заболевания,с внезапным изменением погоды связаны ухудшение здоровья и снижение работоспособности

Профилактика:

1)ограничить трудовую нагрузку на период неблагоприятной погоды для угрожающих больных

2)применять лекарственные средства для противорецевидой терапии хронических заболеваний.

3)изолировать угрожающих больных в биотронах(палаты с управляемой погодой)

4)закаливание орг-ма

Смог, который сегодня стал постоянным спутником огромных мегаполисов, озон, стремительно исчезающий в атмосфере планеты, парниковый эффект – темы, которыми сегодня постоянно пестрят информационные ленты средств массовой информации. Загрязненный воздух становится обязательным явлением больших городов, а их население вынуждено приспосабливаться к новой среде обитания. В немалой степени ответственность за стремительное ухудшение экологической обстановки на планете лежит на нас. Загрязнение атмосферы человеком приняло угрожающие масштабы, а дышать грязным воздухом во многих местах на земном шаре, становится нормой.

Если не предпринимать никаких усилий, последствия загрязнения атмосферы для окружающей среды и в частности, для человеческой цивилизации, могут быть плачевными. Уже сегодня косвенный ущерб оценивается учеными и специалистами в сфере экологической безопасности в десятки, сотни миллиардов долларов. Так, загрязненный воздух грозит стать постоянным и неотъемлемым атрибутом существования последующих поколений.

Основные причины загрязнения атмосферы нашей планеты

Одним из основных природных богатств, которым обладает планета Земля, является ее атмосфера. Несколько слоев образуют уникальный химический состав воздуха:

• азот 78%;
• кислород 21%;
• менее 1% приходится на другие газы, включая CO2, гелий, водород, аргон, неон и метан.

Такой газовый состав земного воздуха способствовал появлению на планете миллиарды лет назад первых форм жизни, обеспечил последующее создание биосферы, создание условий для существования всего живого на Земле. Во все времена чистый воздух и благополучная экологическая обстановка являются главными условиями развития человеческой цивилизации. Именно от их состояния зависит существование человека как вида, здоровье и долголетие целых наций.

С течением времени состояние воздушной среды в биосфере планеты постоянно менялось. Это было вызвано действием естественных, природных процессов, которые растянулись на миллиарды лет. Соответственно вела себя и биосфера планеты. Исчезали одни виды, появлялись другие. Таким образом, малейшие изменения химического состава атмосферного воздуха, его концентрации, вредны для всего живого.

Появление человека разумного положило конец естественному ходу вещей в природе. На первый план выходит искусственное загрязнение атмосферы, вызванное бурной деятельностью человека. Однако рассматривать проблему следует в глобальном масштабе, оценивая каждый из факторов, участие которого негативно сказывается на состоянии воздуха. Да, безответственная деятельность человека сыграла не последнюю роль в ухудшении ситуации, однако сегодня доказано, что качество воздуха изменилось ввиду общего, глобального загрязнения атмосферы, которое является результатом совокупного действия естественных и искусственно созданных факторов. Определяющим фактором качественного изменения атмосферы является увеличение в ее составе количества парниковых газов, включая диоксид углерода и других тяжелых примесей.

Эти негативные изменения химического состава атмосферы не возникают сами по себе. Этому способствуют источники загрязнения, одни из которых существовали всегда, а другие появились в результате искусственных процессов. В связи с этим, экологи сегодня имеют дело с двумя видами источников загрязнения:

• естественные источники загрязнения атмосферы;
• антропогенные источники загрязнения атмосферы.

С естественными источниками, влияющими на качественный состав атмосферы Земли, человек имеет дело не одно тысячелетие. Литосфера планеты активно принимает участие в формирование воздушного слоя нашей атмосферы. Вулканы на протяжении всего существования планеты в период своей активности регулярно насыщали нашу атмосферу серой, миллионы тонн которой вместе с углекислым газом и тяжелыми металлами оказывали вредное влияние на живые организмы. Лесные пожары, естественная эрозия поверхностного слоя почвы и прочие катаклизмы, происходящие в истории планеты ранее и случающиеся сегодня, вносят свою лепту в изменение химического состава воздуха.

Однако наша планета обладает несоизмеримо большим ресурсом и способна самостоятельно бороться с подобными явлениями. Другое дело – антропогенное загрязнение атмосферы, которое напрямую связано с деятельностью человека разумного. Масштабы участия человека в процессе ухудшения земной атмосферы стали отчетливо проявляться с ростом социально-бытовой и политической активности.

Основные источники загрязнения атмосферы

Естественная борьба за выживание, которую вел человек на протяжении многих тысячелетий, первоначально не носила масштабного характера. Однако по мере своего могущества, человек все активнее стал вступать в единоборство с природой, стараясь удовлетворить свои потребности и амбиции. Еще в Древнем Риме интенсивное строительство флота привело к масштабной вырубке лесов, что сразу же привело к изменению климата на Юге Европы и к изменениям среды обитания человека. В дальнейшем началась эра подзольного земледелия, которая привела к грандиозной вырубке лесов в масштабах целых регионов. Развитие мореплавания и борьба на море лишили естественных лесов целые страны. Несмотря на то, что размеры вмешательства человека в масштабах планеты невелики, это стало первым тревожным сигналом того, что человек не остановится в своем желании использовать ресурсы планеты.

Последующая в XVII-XVIII промышленная революция дала старт новому беспощадному использованию природных ресурсов, что незамедлительно сказалось на состоянии атмосферы нашей планеты. Следующие 200 лет стали тем периодом в истории человеческой цивилизации, когда человек своими действиями сделал загрязненный воздух нормой нашего существования.

Основными искусственными источниками загрязнения нашей атмосферы стали:

• металлургические предприятия, химические заводы и фабрики, топливная и машиностроительная отрасль;
• развитие сельского хозяйства, связанного с применением минеральных удобрений;
• стремительно развивающаяся транспортная отрасль (появление автомобилей, самолетов, ракетная техника).

На этом фоне можно говорить о классификации процессов, оказывающих влияние на состояние воздуха. Сегодня рассматривается физическое, биологическое и химическое загрязнение. Физическое загрязнение связано с увеличением количества промышленной и бытовой пыли. Загрязнение атмосферы пылью, другими крупным и фрагментами, насыщенными радионуклидами становится потенциально опасным для здоровья человека. Сюда можно отнести вредное влияние продуктов создаваемого человеком электромагнитного излучения, воздействие тепловых и шумовых факторов. В этом аспекте радиоактивное загрязнение атмосферы, вызванное последствиями ядерных испытаний и техногенных аварий, стало одним из наиболее опасных явлений в XX веке.

Биологические факторы, влияющие на химический состав воздуха нашей атмосферы, в основном связаны с увеличившейся активностью биосферы планеты. Появление новых бактерий и вирусов, токсических продуктов жизнедеятельности живых организмов является источником ухудшения биологической составляющей нашего воздуха. Однако наиболее массовый и интенсивный вред атмосфере планеты наносят химические процессы.

В сравнении с извержением вулкана, который в один момент выкидывает в небо десятки тонн серы, токсичных газов и пепла, деятельность промышленных объектов менее заметна. Однако это скрытая опасность, угрозу которой человек ощущает только со временем. Здесь мы имеем дело с целым перечнем факторов, среди которых выделяются стационарные источники загрязнения и автотранспорт. К стационарным источникам относятся промышленные предприятия, которые осуществляют масштабные промышленные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Выбросы предприятий химической промышленности содержат в основном токсичные химические элементы. Вместе с промышленным загрязнением вред наносит использование продуктов бытовой химии на бытовом уровне.

Аэрозольное загрязнение воздуха является следствием увеличения масштабов использования в процессе деятельности инертных газов. Их попадание в атмосферу и увеличение концентрации приводит к разрушению озонового слоя планеты. Наносит вред земным формам жизни и загрязнение атмосферы оксидами азота, альдегидами и диоксидом серы, которые в большой концентрации становятся ядовитыми соединениями.

Стремительный рост населения планеты вызвал увеличение транспортной инфраструктуры. По мнению экологов в наших городах главный загрязнитель воздуха — это автомобиль. Сотни миллионов машин ежедневно вызывают масштабное загрязнение атмосферы выхлопными газами. Продукты работы двигателей внутреннего сгорания – это соединение вредных веществ, которые неизбежно накапливаются в приземном слое воздуха, создавая смог.

Основные загрязнители воздуха и их влияние

В той или иной мере изменение газового состава воздуха неизбежно отражается на состоянии биосферы и в частности на здоровье человека. Экологические организации, занимающиеся мониторингом и контролем загрязнения воздуха, сегодня имеют массу информации о том, что показатели загрязнения атмосферы превысили допустимые значения. Так, количество вредных компонентов в земном воздухе превысило допустимую норму.

Промышленный рост, глобализация экономики, стремительное увеличение населения планеты привели к тому, что в атмосферу планеты стали попадать в огромных количествах следующие вредные и опасные вещества и компоненты:

• диоксид углерода в увеличенной концентрации нарушает естественный теплообмен нашей планеты, способствуя изменению климата;
• оксид углерода, он же угарный газ, в больших концентрациях отравляет все живое;
• соединения углеводорода в превышенных дозах становятся токсичными для человека, способствуя развитию заболеваний органов зрения и дыхательных путей;
• производные серы, попадая в воздушный слой атмосферы, приводят к образованию кислотных дождей. Такие дожди, выпадая за десятки, сотни километров от источников выбросов, убивают растительность и наносят катастрофический ущерб сельскому хозяйству;
• соединения азота (оксиды азота) в большой концентрации приводят к увеличению заболеваний дыхательных путей, к росту числа сердечно-сосудистых патологий;
• радионуклиды, выпадая вместе с осадками на поверхность планеты, накапливаются в живых организмах, провоцируя рост генетических осложнений и раковых заболеваний.

Последствия ухудшения качества воздуха для человека

Состав атмосферы, с которым мы имеем дело сегодня на Земле, уже далеко не тот, каким он всего 100-200 лет назад. Не говоря уже о том воздухе, которым дышали древние греки или египтяне. Современные ученые видят прямую связь увеличения количества опасных для жизни и здоровья заболеваний, снижение уровня рождаемости в отдельных государствах. Только за последние 100 лет, когда началась интенсивная индустриализация экономики, врачи столкнулись с рядом новых, ранее неизвестных патологий и болезней. Это является прямым следствием ухудшения среды обитания человеческой расы. Состояние атмосферы в данном случае имеет первостепенное значение.

В этом аспекте становится актуальным поиск решения проблемы загрязнения атмосферы. Последующие 30-50 лет станут переломными для человечества: окажется ли человек на грани вымирания или мы будем вдыхать чистые воздушные массы, радоваться жизни в условиях сохраненной природы.

В настоящее время наблюдается активизация не только общественных, негосударственных организаций по охране окружающей среды. Оценка реальных масштабов бедствия в научном сообществе привела к тому, что проблемой загрязнения воздуха стали заниматься на государственном уровне. Прекрасным примером сплоченной позиции человечества в этом вопросе стало Киотское климатическое соглашение и Парижская международная конференция. Именно на этих международных форумах были зафиксированы основные проблемы, с которыми необходимо бороться человечеству для сохранения климата на планете. В большей степени это касается и вопросов по сохранению атмосферы планеты.

Защита атмосферы от загрязнения сегодня носит глобальный характер. В рамках достигнутых соглашений определено несколько способов решения проблемы, одним из которых является снижение объема выбросов парниковых газов для промышленных объектов. Значимое место в сфере борьбы за чистоту воздуха занимает международная программа по сохранению озонового слоя нашей планеты. Уменьшение объема использования аэрозолей позволит уменьшить попадание в атмосферу инертных газов.

Перевод автомобильного транспорта на электрическую тягу и другие экологические виды топлива, существенно уменьшит загрязненность воздуха в городах планеты, которое сегодня достигло угрожающих масштабов.

По данным экологических организаций самым грязным воздухом дышат жители Шанхая и Дели. Несмотря на огромное население, эти гигантские мегаполисы представляют для человека самые враждебные места обитания на нашей планете. Однако даже в таких странах, как Китай и Индия, сегодня активно внедряются программы, направленные на борьбу за сохранение чистого воздуха и окружающей среды. Любой завод или огромный химический комбинат, который ранее загрязнял воздух на всю округу, сегодня должен быть закрыт или модернизирован в соответствии с требованиями экологической безопасности.

Прогнозируемое будущее

Только коллективные усилия, направленные на уменьшение количества антропогенных источников загрязнения, могут дать желаемый результат. Человечество достигло того максимума, когда одиночные и самостоятельные действия уже не принесут успеха. Наша атмосфера — это наше общее достояние, поэтому и бороться за ее чистоту надо сообща, всем миром.

Переход на альтернативные источники энергии, позволит отказаться в скором будущем от котельных, которые являются основными источниками загрязнения воздуха. Только закрытие в Китае двух, трех десятков тепловых электростанций позволит уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу на 10-15%. Если такие мероприятия делать в масштабах планеты, успех гарантирован. По мнению экспертов, уменьшение количества автотранспорта, оснащенного двигателями внутреннего сгорания на одну треть, уже через пять лет позволит снизить количество вредных веществ в составе воздуха на 20-25%.

Одна из значительных глобальных проблем – это атмосферное загрязнение Земли. Опасность этого не только в том, что люди испытывают дефицит чистого воздуха, но и в том, что загрязнение атмосферы приводит к климатическим изменениям планеты.

Причины загрязнения воздуха

В атмосферу попадают различные элементы и вещества, которые меняют состав и концентрацию воздуха. Способствуют загрязнению воздуха такие источники:

• выбросы и деятельность промышленных объектов;
• выхлопы автомобилей;
• радиоактивные объекты;
• сельское хозяйство;
• бытовые и .

Во время сжигания топлива, отходов и других веществ, в воздух попадают продукты горения, которые значительно ухудшают состояние атмосферы. Также загрязняет воздух пыль, которая образуется на стройке. На тепловых станциях сгорает топливо, и выделяется значительная концентрация элементов, загрязняющих атмосферу. Чем больше изобретений совершает человечество, тем больше появляется источников загрязнения воздуха и биосферы в целом.

Последствия загрязнения воздуха

Во время сгорания различных видов топлива в воздух попадает углекислый газ. Наряду с другими парниковыми газами, он порождает такое опасное явление нашей планеты, как . Это приводит к разрушению озонового слоя, который в свою очередь защищает нашу планету от интенсивного воздействия ультрафиолетовых лучей. Все это приводит к глобальному потеплению и климатическим изменениям планеты.

Одним из последствий накопления углекислого газа и глобального потепления является таяние ледников. В результате поднимается уровень вод Мирового океана, и в дальнейшем может произойти затопление островов и прибережных зон материков. В некоторых районах постоянным явлением будут наводнения. Погибнут растения, животные и люди.

Загрязняя воздух, различные элементы выпадают на землю в виде . Эти осадки попадают в водоемы, изменяют состав воды, и это становится причиной гибели флоры и фауны в реках и озерах.

На сегодняшний день загрязнение воздуха – это локальная проблема многих городов, которая переросла в глобальную. Сложно найти место в мире, где остался чистый воздух. Кроме негативного влияния на окружающую среду, атмосферное загрязнение приводит к заболеваниям у людей, которые перерастают в хронические, и сокращают продолжительность жизни населения.

Проблема чистоты атмосферы не нова. Она возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. В течение практически двух столетий задымление воздуха носило местный характер. Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве. Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в ХХ в. привёл к такому увеличению объёмов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентраций.

Загрязнение атмосферы имеет природное и антропогенное происхождение.

К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.

Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязнённого состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.

На долю природных факторов в конце ХХ в. приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека.

Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:

1. Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5млрд.т. углекислого газа в год.
2. Работа тепловых электростанций, когда при сгорании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.
3. Выхлопы современных турбореактивных самолётов с оксидами азота и газообразными фтор углеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы.
4. Выбросы вредных веществ от автомобилей.
5. Производственная деятельность.
6. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).
7. Выбросы предприятиями различных газов.
8. Сжигание топлива в котлах, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.
9. Вентиляционные выбросы с чрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы).

При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40 – 50%. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории.

Высокая опасность химических и биохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среди населения и животных.

В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главными антропогенными загрязнителями атмосферы кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространённые в воздушном бассейне диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод.

Твёрдые взвешенные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом, кварцем, гидрослюдой, каолинитом, полевым шпатом, реже сульфатами, хлоридами. В снеговой пыли специально разработанными методами обнаружены окислы, сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжёлых металлов, а также сплавы и металлы в самородном виде.

Химическое загрязнение атмосферы

Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение её состава при поступлении примесей естественного и антропогенного происхождения. Вещества – загрязнители бывают трёх видов: газы, пыль и аэрозоли. К последним относятся диспергированные твёрдые частицы, выбрасываемые в атмосферу и находящиеся в ней длительное время во взвешенном состоянии.

Основной вклад в высокий уровень загрязнения вносят предприятия чёрной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной промышленности, а также в некоторых городах и котельные.

Источники загрязнений – теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.

Атмосферные загрязнители разделяются на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающих в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки.

Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 170% ежегодно добываемого твёрдого и жидкого топлива.

Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются:

А) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твёрдых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.
б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серо-содержащего топлива или переработки сернистых руд, часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах.
в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
д) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шёлк, целлулоид.
е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом.
ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты.

Аэрозольное загрязнение атмосферы

Из естественных и антропогенных источников в атмосферу ежегодно поступают сотни миллионов тонн аэрозолей. Аэрозоли – это твёрдые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Аэрозоли разделяются на первичные (выбрасываются из источников загрязнения), вторичные (образуются в атмосфере), летучие (переносятся на далёкие расстояния) и нелетучие (отлагаются на поверхности вблизи зон пылегазовыбросов).

К естественным источникам относятся пыльные бури, вулканические извержения и лесные пожары. Газообразные выбросы (например, Газообразные выбросы (например, SO2) приводят к образованию в атмосфере аэрозолей. Несмотря на то, что время пребывания в тропосфере аэрозолей исчисляется несколькими сутками, они могут вызвать снижение средней температуры воздуха у земной поверхности на 0,1 – 0,3 С. Не меньшую опасность для атмосферы и биосферы представляют аэрозоли антропогенного происхождения, образующиеся при сжигании топлива либо содержащиеся в промышленных выбросах.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений атмосферы являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогащённые фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода. Пыль, осаждающаяся в индустриальных районах, содержит до 20% оксида железа, 15% силикатов и 5% сажи, а также примеси различных металлов (свинец, ванадий, молибден, мышьяк, сурьма и т.д.).

Ещё большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы – искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250 – 300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2тыс. куб. м. условного оксида углерода и более 150т. пыли. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью.

Кислотные дожди

Термином «кислотные дожди» называют все виды метеорологических осадков – дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды равняется 5.6). Выделяющиеся в процессе человеческой деятельности двуокись серы (SO2) и окислы азота (NOх) трансформируются в атмосфере в кислотообразующие частицы. Эти частицы вступают в реакцию с водой атмосферы, превращая её в растворы кислот, которые и понижают рН дождевой воды.

Двуокись серы и различные оксиды азота выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот – серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождём, они выпадают на Землю.

Кислотные дожди большей частью наблюдаются в районах с развитой промышленностью. Хотя капельки воды и быстро удаляются из атмосферы, они всё же распространяются на сотни километров от производящих выбросы теплостанций, промышленных предприятий и т.д. Среди вредных веществ, содержащихся в воздухе городов, имеется большая группа, обладающая канцерогенной активностью. Это в первую очередь бензапирен и другие ароматические углеводороды, поступающие от котельных промышленных предприятий и с выхлопными газами автотранспорта.

Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоёмы – озёра, реки, заливы, пруды – повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Водяные растения лучше всего растут со значениями рН между 7 и 9,2. С увеличением кислотности водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоёма пищи. При кислотности рН 6 погибают пресноводные креветки. Когда кислотность повышается до рН 5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон – крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоёма и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Когда кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых.

По мере накопления органических веществ на дне водоёмов из них начинают выщелачиваться токсичные металлы. Повышенная кислотность воды способствует более высокой растворимости таких опасных металлов, как алюминий, кадмий, ртуть и свинец из донных отложений и почв. Эти токсичные металлы представляют опасность для здоровья человека. Люди, пьющие воду с высоким содержанием свинца или принимающие в пищу рыбу с высоким содержанием ртути, могут приобрести серьёзные заболевания.

Огромный вред наносят кислотные дожди лесам. Леса высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвижность в почвах алюминия, который токсичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкости ветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чем листья, и поэтому накапливает больше вредных веществ за один и тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них изреживаются корни, повреждаются мелкие корни. Но и у лиственных деревьев изменяется окраска листьев, повреждается кора. Естественного возобновления хвойных и лиственных лесов не происходит.

Кислотные дожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры. Прочный, твёрдый мрамор, смесь окислов кальция (СаО и СО2), реагирует с раствором серной кислоты и превращается в гипс (СаSО4). Смена температур, потоки дождя и ветра разрушают этот мягкий материал.

Смог

В атмосферном воздухе, в первую очередь промышленных центров и городов, в результате сложных химических реакций смеси газов (главным образом окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), протекающих в нижних его слоях под действием солнечного света, образуются различные вещества, ядовитый туман. Такой ядовитый туман получил название «смог». Его возникновению способствуют определённые метеорологические условия: отсутствие ветра и дождя, а также температурная инверсия. Смог крайне вреден для живых организмов. Во время смога ухудшается самочувствие людей, резко увеличивается число лёгочных и сердечно-сосудистых заболеваний, возникают эпидемии гриппа.

Смог бывает следующих типов:

Влажный смог лондонского типа – сочетание тумана с примесью дыма и газовых отходов производства.

Ледяной смог аляскинского типа – смог, образующийся при низких температурах из пара отопительных систем и бытовых выбросов.

Радиационный туман – туман, который появляется в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе.

Сухой смог лос-анджелесского типа – смог, возникающий в результате фотохимических реакций, которые происходят в газовых выбросах под действием солнечной радиации; устойчивая синеватая дымка из едких газов без тумана.

Фотохимический смог - смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением, образуя озон.

Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые повышают вероятность возникновения раковых заболеваний.

Смог наблюдается обычно при слабой турбулентности (завихрение воздушных потоков) воздуха, и следовательно, при устойчивом распределении температуры воздуха по высоте, особенно при инверсиях температуры, при слабом ветре или штиле.

Инверсии температуры в атмосфере, повышение температуры воздуха с высотой вместо обычного для тропосферы её убывания. Инверсия температуры встречается и у земной поверхности (приземные инверсии температуры), и в свободной атмосфере. Приземные инверсии температуры чаще всего образуются в безветренные ночи (зимой иногда и днём) в результате интенсивного излучения тепла земной поверхностью, что приводит к охлаждению как её самой, так и прилегающего слоя воздуха. Толщина приземных инверсий температуры составляет десятки – сотни метров. Увеличение температуры в инверсионном слое колеблется от десятых долей градусов до 15 – 20 С и более. Наиболее мощны зимние приземные инверсии температуры в Восточной Сибири и в Антарктиде.

В тропосфере, выше приземного слоя, инверсия температуры чаще образуется в антициклонах благодаря оседанию воздуха, сопровождающемуся его сжатием, а следовательно – нагреванием (инверсия оседания). В зонах фронтов атмосферных инверсия температуры создаётся вследствие натекания тёплого воздуха на нижерасположенный холодный. В верхних слоях атмосферы (стратосфере, мезосфере, термосфере) инверсия температуры возникает из-за сильного поглощения солнечной радиации. Так, на высотах от 20 – 30 до 50 – 60км расположена инверсия температуры, связанная поглощением ультрафиолетового излучения Солнца озоном. У основания этого слоя температура равна от -50 до -70 С, у его верхней границы она поднимается до -10 С - +10 С. Мощная инверсия температуры, начинающаяся на высоте 80 – 90км и простирающаяся на сотни км вверх, также обусловлена поглощением солнечной радиации.

Смог снижает видимость, усиливает коррозию металлов и сооружений, оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека. Интенсивный и длительный смог может явиться причиной повышения заболеваемости и смертности.

Угарный газ, входящий в состав смога, представляет собой соединение углерода с кислородом; газ без цвета и запаха. Отравление угарным газом возможны на производстве и в быту: в доменных, литейных цехах; при испытании двигателей, использовании топливных газов для сушки и подогрева; в химической промышленности; в гаражах; при дровяном отоплении и т.п.

Одним из вредных компонентов смога является и озон (О3). В крупных городах при образовании смога его естественная концентрация (1 10) повышается в 10 раз и более. Озон здесь начинает оказывать вредное воздействие на лёгкие и слизистые оболочки человека и на растительность.

Парниковый эффект

Парниковый эффект относится к числу проявлений глобального экологического кризиса. Эта тенденция наметилась в связи с увеличением в атмосфере концентраций углекислого газа, метана и некоторых других парниковых газов.

В последние десятилетия и, особенно в последние годы, парниковый эффект стал крупной научной проблемой, от решения которой существенно зависит возможность перехода цивилизации на путь устойчивого развития.

Важнейшей причиной изменения климатической системы является накопление в атмосфере антропогенных парниковых газов и вызываемое ими нарушение рационального баланса атмосферы.

Под парниковыми газами понимаются газы, создающие в атмосфере экран, задерживающих инфракрасные лучи. В результате этого происходит нагревание нижнего слоя атмосферы. Атмосфера играет роль как бы «одеяла», удерживающего тепло. Наиболее значимыми природными парниковыми газами являются пары воды, содержащиеся в атмосфере в большом количестве, а также диоксид углерода, который попадает в атмосферу как естественным, так и искусственным путём и является основным компонентом, вызывающим парниковый эффект антропогенного происхождения. Известно, что при отсутствии диоксида углерода в атмосфере температура поверхности Земли была бы, примерно, на 7 градусов ниже, чем в настоящее время, что создало бы крайне неблагоприятные условия для жизни животных и растений.

Сжигание топлива, лесные и степные пожары – это основные причины увеличения содержания диоксида углерода в атмосфере. В то же время поглощение СО2 из атмосферы основными его потребителями (лесными растениями и фитопланктоном Мирового океана) сократилось за счёт уменьшения площадей лесов, гибели фитопланктона. В результате поступление углерода в атмосферу стало превышать его потребление растениями. Ежегодный прирост СО2 в атмосфере составляет 3,5млрд. т.

Возрастание диоксида углерода в атмосфере усиливает парниковый эффект, так как СО2 успешно пропускает длинноволновые лучи солнечного света к поверхности Земли и задерживает коротковолновое излучение. Поэтому чем выше концентрация СО2 в атмосфере, тем меньше тепла рассеивает Земля, тем выше средняя температура у земной поверхности. Потеплению климата Земли способствует также поступление тепла в атмосферу за счёт сжигания нефтепродуктов, угля, торфа, работы разнообразных двигателей. Повышение средних температур на земном шаре может существенно изменить ход природных процессов биосферы.