Атмосфера, ее загрязнения и последствия


Атмосфера является одним из необходимых условий возникновения и существования жизни на Земле. Она участвует в формировании климата на планете, регулирует ее тепловой режим, способствует перераспределению тепла у поверхности. Часть лучистой энергии Солнца поглощает атмосфера, а остальная энергия, достигая поверхности Земли, частично уходит в почву, водоемы, а частично отражается в атмосферу.
Атмосфера предохраняет Землю от резких колебаний температуры. При отсутствии атмосферы и водоемов температура поверхности Земли в течение суток колебалась бы в интервале 200"С. Благодаря наличию кислорода, атмосфера участвует в обмене и круговороте веществ в биосфере.
В современном состоянии атмосфера существует сотни миллионов лет, все живое приспособлено к строго определенному ее составу. Газовая оболочка защищает живые организмы от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Атмосфера предохраняет Землю от падения метеоритов.
В атмосфере распределяются и рассеиваются солнечные лучи, что создает равномерное освещение. Она является средой, где распространяется звук. Из-за действия гравитационных сил атмосфера не рассеивается в мировом пространстве, а окружает Землю, вращается вместе с ней.
В тропосфере находится около 80% всего атмосферного воздуха (Рис.1) и содержится почти весь водяной пар. Температура в тропосфере понижается с высотой со средним градиентом 0,6° С/100 м.
На границе тропосферы расположен относительно тонкий переходный слой - тропопауза. Затем следует стратосфера, верхняя граница которой проходит на высоте около 55 км. В этом слое температура воздуха повышается с градиентом ОД-0,2иС/100 м, а у верхней границы достигает положительных значений. В стратосфере воздух также перемещается, его количество составляет около 19% всей массы атмосферы, содержание водяных паров очень мало. Стратосфера заканчивается стратопаузой.
Следующий слой атмосферы — мезосфера, заканчивается мезопаузой. Выше находится термосфера, которую часто называют ионосферой, так как газы здесь находятся в ионном состоянии. Наиболее интенсивно процесс ионизации проходит в диапазоне высоте от 60—80 до 220— 400 км. Эти слои оказывают влияние на распространение радиоволн. Самая верхняя часть атмосферы — экзосфера.
Основной (по массе) компонент воздуха — азот. В нижних слоях атмосферы его содержание составляет 78,09%. В газообразном состоянии азот инертен, а в соединениях в виде нитратов он играет важную роль в биологическом обмене веществ.
Самый активный в биосферных процессах газ атмосферы — кислород. Содержание его в атмосфере составляет около 20,94%. Кислород поглощают животные в процессе дыхания и выделяют растения как обычный продукт фотосинтеза.
Важная составляющая часть атмосферы — диоксид углерода (СО2), который составляет 0,03% ее объема. Он существенно влияет на погоду и климат на Земле. Содержание диоксида в атмосфере не постоянно. Он поступает в атмосферу из вулканов, горячих ключей, при дыхании человека и животных, при лесных пожарах, потребляется растениями, хорошо растворяется в воде. Количество растворенного углекислого газа в океане 1,3-1014.
В небольших количествах в атмосфере содержится оксид углерода (СО). Инертных газов, таких как аргон, гелий, неон, криптон, ксенон, также немного. Из них больше всего аргона — 0,934%. В состав атмосферы входят также водород и метан. Инертные газы попадают в атмосферу в процессе непрерывного естественного радиоактивного распада урана, тория, радона.
В верхних слоях стратосферы расположен в небольшой концентрации озон. Поэтому, эту часть атмосферы часто называют озоновым экраном. Озон играет большую роль в формировании температурного режима нижележащих слоев атмосферы и, следовательно, воздушных течений. Над различными участками земной поверхности и в разное время года содержание озона неодинаково. Его больше в высоких широтах, меньше в средних и низких. Весной озона больше, чем осенью.
Озон является продуктом соединения молекулярного кислорода с атомарным, образующимся под воздействием ультрафиолетовых солнечных лучей. Общее содержание озона в атмосфере невелико — 2,10%, но он отражает до 95% ультрафиолетовых лучей, что предохраняет живые организмы от их губительного действия. Задерживая до 20% инфракрасных излучений, достигающих Земли, озон повышает утепляющие действия атмосферы. На формирование озонового экрана влияет наличие в стратосфере хлора, оксидов азота, водорода, фтора, брома, метана, обеспечивающих фотохимические реакции разрушения озона.
Помимо газов в атмосфере имеются вода и аэрозоли. В атмосфере вода находится в твердом (лед, снег), жидком (капли) и газообразном (пар) состоянии. При конденсации водяных паров образуются облака. Полное обновление водяных паров в атмосфере происходит за 9—10 суток.
В атмосфере также встречаются вещества и в ионном состоянии до нескольких десятков тысяч в 1 см воздуха.
Чтобы понять и решить проблему охраны атмосферы, необходимо изучить ее особенности. Существующая в настоящее время атмосфера Земли является результатом многообразных геологических и биологических процессов, которые продолжаются в настоящее время.
Первичным источником энергии атмосферного тепла для Земли служит Солнце. Излучение Солнца эквивалентно излучению абсолютно черного тела с температурой около 6000 К и длиной волны ОД5—4 мкм. Поверхности Земли достигает малая доля лучистой энергии Солнца. Часть энергии, достигшей поверхности, отражается, а остальная поглощается, превращаясь в тепловую. Эта энергия вызывает конвективное движение в атмосфере. Так как 71% поверхности Земли занято водой, поглощение солнечной энергии сопровождается испарением. Теплота, затраченная на испарение, освобождается в атмосфере, способствуя ее перемещению.
Неравномерность нагревания воздуха определяет горизонтальные перемещения в атмосфере из области высокого давления в область низкого, т. е. из холодных зон в теплые. Вращение Земли изменяет их характер движения. Кроме давления действует сила Кориолиса, возникающая от вращения Земли, которая зависит от скорости ветра, широты местности и угловой скорости.
Атмосфера неоднородна не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении. Воздух, перемещаясь над различными участками поверхности (материки, океаны, горы, леса, болота, степи, пустыни), изменяет свои физические свойства, т. е. происходит трансформация воздуха. Поскольку воздух никогда не находится в полном покое, он трансформируется непрерывно. Особенно интенсивно физические свойства воздуха изменяются при его перемещении из одних широт в другие — с суши к океану, и наоборот.
Неодинаковые направления воздуха над различными участками поверхности Земли формируют теплые и холодные, устойчивые и неустойчивые массы воздуха. При горизонтальном переносе теплые и холодные воздушные потоки могут сближаться или удаляться друг от друга. При сближении объемов воздуха с различными физическими свойствами горизонтальные градиенты температуры, влажности, давления увеличиваются, скорость ветра возрастает. При удалении друг от друга градиенты и скорость ветра уменьшаются.
Зоны, в которых происходит сближение масс воздуха, называют фронтами. Они непрерывно возникают и разрушаются. Ширина фронтальных зон относительно невелика, но в них концентрируются большие запасы энергии, образуются крупнейшие вихри- циклоны и антициклоны. Они, в свою очередь, оказывают большое влияние на рассеивание или большую концентрацию загрязнителей в атмосфере.
Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество или биологический вид (в основном микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или образующиеся в ней в количестве выше естественных. Под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц, твердых и жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют на человека, животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения.
По происхождению загрязнения делят на природные, вызванные естественными, часто аномальными процессами в природе, и антропогенные, связанные с деятельностью человека.
С развитием производственной деятельности человека все большая доля в загрязнении атмосферы приходится на антропогенные загрязнения. Их подразделяют на локальные и глобальные. Локальные загрязнения связаны с городами и промышленными регионами. Глобальные загрязнения влияют на биосферные процессы в целом на Земле и распространяются на огромные расстояния. Так как воздух находится в постоянном движении, вредные вещества переносятся на сотни и тысячи километров. Глобальное загрязнение атмосферы усиливается в связи с тем, что вредные вещества из нее попадают в почву, водоемы, а затем снова поступают в атмосферу.
Загрязнители атмосферы разделяют на механические, физические и биологические. Основные вредные примеси атмосферы и их источники приведены в табл. 2.
Механические загрязнения — пыль, фосфаты, свинец, ртуть. Они образуются при сжигании органического топлива и в процессе производства строительных материалов.
К физическим загрязнениям относят тепловые (поступление в атмосферу нагретых газов); световые (ухудшение естественной освещенности местности под воздействием искусственных источников света); шумовые (как следствие антропогенных шумов); электромагнитные (от линий электропередач, радио и телевидения, работы промышленных установок); радиоактивные, связанные с повышением уровня поступления радиоактивных веществ в атмосферу.
Биологические загрязнения в основном являются следствием размножения микроорганизмов и антропогенной деятельности (теплоэнергетика, промышленность, транспорт, действия вооруженных сил). Производство строительных материалов дает до 10% всех загрязнений. Большое количество загрязнений поступает в атмосферу при работе цементной промышленности, при добыче и обработке асбеста.
Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксид азота NOx, углеводороды СН и пыль.
а)              Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. 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 серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65% от общемирового выброса.
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. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной 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)              Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.
е)              Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводоро- да или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
ж)              Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.
Загрязнения атмосферы и их источники
              Таблица 2

Загрязнения

Основные источники

Среднегодовая концентрация в
воздухе, мг / м2

естественные

антропогенные

Твердые частицы (зола, пыль и др.)

Вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары и пр.

Сжигание топлива в промышленных и бытовых установках,
промышленность строительных материалов

В городах 0,04 — 0,4

S02
(диоксид серы)

Вулканические извержения, окисление серы и сульфатов, рассеянных в море

То же

В городах до 1 ,0

Шх
(оксид азота)

Лесные пожары

Промышленность, автотранспорт,
теплоэлектростанции

В районах с развитой промышленностью до 0,2

СО
(оксид углерода)

Лесные пожары, выделение океанов, окисление терпенов

Автотранспорт, промышленные энергоустановки, черная металлургия

В городах от 1 ,0 до 50

Летучие углеводороды, галогеноуглероды (фреоны)

Лесные пожары, природный метан

Автотранспорт, сжигание отходов, испарение нефтепродуктов, холодильная техника

В районах с развитой промышленностью до 3,0

Полициклические, ароматические углеводороды


Автотранспорт, химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы

В районах с развитой промышленностью до 0,01


Количество ежегодно выбрасываемых в атмосферу вредных веществ

Вещество

Выбросы, млн. т

Доля антропогенных примесей от общих поступлений, %


естественные

антропогенные

Твердые частицы

3700

1000

27

СО (оксид углерода)

5000

304

5,7

CuH14 (углеводороды)

2600

88

3,3

Шх (оксиды азота)

770

53

6,5

SO2 (оксиды серы)

650

150

13,3

С02 (диоксид углерода)

485 000

22000

4,5


Из данных, приведенных в табл., следует, что одним из основных по массе загрязнителей атмосферы является углекислый газ. В XX в. наблюдается рост концентрации СО2 в атмосфере, доля которого с начала века увеличилась почти на 25%, а за последние 10 лет — на 13%.
Выброс СО2 в окружающую среду неразрывно связан с потреблением и производством энергии, о чем мы уже упоминали.
Экологи предупреждают, что если не удастся уменьшить выброс в атмосферу углекислого газа, то нашу планету ожидает катастрофа, связанная с повышением температуры вследствие так называемого парникового эффекта. Сущность этого явления заключается в том, что ультрафиолетовое солнечное излучение достаточно свободно проходит через атмосферу с повышенным содержанием СО2 и метана СН4. Отражающиеся от поверхности инфракрасные лучи задерживаются атмосферой с повышенным содержанием СО2, что приводит к повышению температуры, а следовательно, и к изменению климата. Анализ наблюдений за последние 100 лет свидетельствует, что самыми тяжелыми были 1980, 1981, 1983, 1987 и 1988 гг. В Северном полушарии поверхностная температура в настоящее время на 0,4ПС выше, чем в 1950—1980 гг. В будущем предполагается дальнейший рост температуры. Поэтому за счет таяния ледников и полярных льдов в ближайшие 100 лет ожидается повышение
Загрязняющие вещества проникают в организм через органы дыхания.
Суточный объем вдыхаемого воздуха для одного человека составляет 6—12 м3. При нормальном дыхании с каждым вдохом в организм человека поступает от 0,5 до 2 л воздуха.
Вдыхаемый воздух через трахею и бронхи попадает в альвеолы легких, где происходит газообмен между кровью и лимфой. В зависимости от размеров и свойств загрязняющих веществ их поглощение происходит по-разному.
Грубые частицы задерживаются в верхних дыхательных путях и, если они не токсичны, могут вызывать заболевание, которое называется полевой бронхит. Тонкие частицы пыли (0,5—5 мкм) достигают альвеол и могут привести к профессиональному заболеванию, которое носит общее название пневмокониоз. Его разновидности: силикоз (вдыхание пыли, содержащей SiO2), антракоз (вдыхание угольной пыли), асбестоз (вдыхание пыли асбеста) и др.
Человек может долго жить без пищи (30—45 суток), без воды — 5 суток, без воздуха только 5 минут. Вредные воздействия разнообразных и пылевидных промышленных выбросов на человека определяются количеством загрязняющих веществ, поступающих в организм, их состоянием, составом и временем воздействия. Атмосферные загрязнения могут оказывать на здоровье человека малое влияние, а могут привести к полной интоксикации организма.
Разрушительное воздействие промышленных загрязнений зависит от вида вещества. Хлор наносит урон органам зрения и дыхания. Фториды, попадая в организм человека через пищеварительный тракт, вымывают кальций из костей и снижают содержание его в крови. При вдыхании фториды отрицательно воздействуют на дыхательные пути. Гидро- сулъфид поражает роговицу глаз и органы дыхания, вызывает головные боли. При высоких концентрациях возможен летальный исход. Дисульфид углерода является ядом нервного действия и может вызвать психическое расстройство. Острая форма отравления приводит к наркотической потере сознания. Опасны для вдыхания пары или соединения тяжелых металлов. Вредны для здоровья соединения бериллия. Диоксид серы поражает дыхательные пути. Оксид углерода препятствует переносу кислорода, отчего наступает кислородное голодание организма. Продолжительное вдыхание оксида углерода может оказаться смертельным для человека.
Опасны в малых концентрациях в атмосфере альдегиды и кетоны. Альдегиды оказывают раздражающее воздействие на органы зрения и обоняния, являются наркотиками, разрушающими нервную систему, нервную систему поражают также фенольные соединения и органические сульфиды.
Наличие пыли в атмосфере, помимо вышеуказанных отрицательных последствий, уменьшает поступление к поверхности Земли ультрафиолетовых лучей. Наиболее сильно влияние загрязнений на здоровье человека проявляется в период смогов. В это время ухудшается самочувствие людей, резко возрастает число легочных и сердечно-сосудистых заболеваний, возникают эпидемии гриппа.
Загрязнения атмосферы вредно сказываются и на растениях. Разные газы оказывают различное влияние на растения, причем восприимчивость растений к одним и тем же газам неодинакова. Наиболее вредны для них сернистый газ, фтористый водород, озон, хлор, диоксид азота, соляная кислота.
Загрязняющие атмосферу вещества отрицательно влияют на сельскохозяйственные растения как за счет непосредственного отравления зеленой массы, так и интоксикации почвы.
Загрязнение атмосферы промышленными выбросами существенно усиливает эффект коррозии. Кислотные газы способствуют коррозии стальных конструкций и материалов. Диоксид серы, оксиды азота, гидрохлорид при соединении с водой образуют кислоты, усиливая химическую и электрохимическую коррозию, разрушают органические материалы (резину, пластмассы, красители). На стальные конструкции отрицательно действуют озон и хлор. Даже незначительное содержание нитратов в атмосфере вызывает коррозию меди и латуни. Аналогично действуют и кислотные дожди: снижают плодородие почв, отрицательно воздействуют на флору и фауну, сокращают сроки службы электрохимических покрытий, особенно хромоникелевых красок, снижается надежность работы машин и механизмов, под угрозой находятся более 100 тыс. используемых видов цветного стекла.
Одной из серьезных проблем, связанных с загрязнением атмосферы, является возможное изменение климата от воздействия антропогенных факторов, которые непосредственное воздействие на состояние атмосферы, связанное с повышением или понижением температуры и влажности воздуха; изменение физических и химических свойств атмосферы, ее радиационных и электрических характеристик, изменение состава тропосферы (увеличение концентрации диоксида углерода, оксидов азота, хлорфторуглеродов, метана, озона, криптона, пылевых аэрозолей); изменение состояния и свойств верхних слоев атмосферы, озонового экрана под действием фреонов и оксидов азота, а также появление аэрозоля в стратосфере (извержение вулканов); изменение отражательной способности Земли, влияющее на взаимодействие элементов климатической системы (газообмен между океаном и атмосферой, изменение влажности атмосферы).
Колебания климата влияют на состояние и жизнедеятельность человека. При изменении температуры воздуха и осадков изменяются распределения водных ресурсов, условия развития человеческого организма.
Изменение климата оказывает влияние на сельское хозяйство. При потеплении увеличивается продолжительность вегетационного сезона (на 10 дней на каждый °С повышения температуры). Повышение концентрации диоксида углерода приводит к повышению урожайности.
К антропогенным процессам относятся разрушения озонного экрана, которые вызываются: работой холодильников на фреоне и аэрозольных установках; выделением NO2 в результате разложения минеральных удобрений; полетами самолетов на большой высоте и запусками ракетоносителей спутников (выброс оксидов азота и паров воды); ядерными взрывами (образования оксидов азота); процессами, способствующими проникновению в стратосферу соединений хлора антропогенного происхождения, а также метилхлороформа, четыреххлористого углерода, хлористого метила.
По оценкам ученых, в настоящее время содержание озона уменьшается ежегодно примерно на 0,1%. Если выброс фреона будет продолжаться на уровне 1975 г., то уменьшение содержания озона через 100 лет может составить 11—16%, а через 50 лет — 5—8%. В ближайшие годы антропогенное воздействие на атмосферу мало повлияет на содержание озона, но приведет к заметному перераспределению его по высоте. Это существенно может изменить климат и вызвать другие негативные последствия.
В результате антропогенной деятельности в верхних слоях атмосферы (ионосфере) появляются зоны с пониженной электронной концентрацией (ионосферные дыры). Это происходит вследствие накопления диффузии различных веществ при запуске мощных ракет, под влиянием электромагнитных излучений мощных передающих устройств. Вред приносят выбросы воды и водосодержащих соединений при запуске ракет. В связи с этим состояние ионосферы может существенно измениться, ухудшится способность передачи радиосигналов на большие расстояния.
Антропогенное воздействие на атмосферу приводит к ионизации воздуха, определяющей электрические свойства атмосферы. Изменение электрических свойств атмосферы более чем на 10% приведет к нежелательным эффектам и усугублению проблем электротравматизма.
Развитие техники сопровождается ростом числа и мощности источников ионизирующего излучения, к которым относятся АЭС, предприятия, добывающие и перерабатывающие ядерное топливо, хранилища отходов, научно-исследовательские институты, испытательные полигоны.
Дозы облучения вокруг предприятий по переработке ядерного топлива на расстоянии до 200 км колеблются от ОД до 65% естественного фона излучения. При несоблюдении нормативных требований и правил радиационной безопасности уровни ионизирующего воздействия резко возрастают.
Наибольшую опасность представляют аварийные режимы работы указанных объектов и ядерные испытания. За время существования атомной энергетики на 370 ядерных реакторах произошло более 150 аварий с утечкой радиоактивных веществ. Авария на 4-м блоке Чернобыльской АЭС в первые дни привела к повышению уровня радиации над естественным фоном в 1000—1500 раз в зоне АЭС и в 10— 20 раз в радиусе 200—250 км. При авариях продукты ядерного деления высвобождаются в виде аэрозолей (за исключением редких газов и йода) и распространяются в атмосфере в зависимости от силы и направления ветра. Размеры облака в поперечнике могут изменяться от 30 до 300 м, а размеры зон загрязнения могут иметь радиус до 180 км при мощности реактора 100 МВт.
Развитие атомной энергетики сопровождается ростом радиоактивных отходов, образующихся при добыче и переработке ядерного топлива. Активность этих отходов нарастает с каждым годом, и в недалеком будущем составит 1,11 • 1022 Бк и представляет серьезную опасность для окружающей среды.
В нашей стране впервые были разработаны и внедрены с 1939 г. в практику природоохранной деятельности нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе населенных пунктов, исходя из гигиенических требований. В действующие нормативы включены более 2500 различных веществ, которые могут содержаться в продуктах питания, в воздухе, почве, воде. Они отражены в санитарных нормах проектирования СН 245-71.
ПДК — максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает вредного воздействия, включая отдаленные последствия, а также на окружающую среду. Эта величина обоснована клиническими и санитарно-гигиеническими исследованиями и носит законодательный характер.
В табл. приведено влияние загрязнителей на состояние атмосферы.
Влияние среднесуточных концентраций загрязнителей на токсическое состояние атмосферы

Основные вещества, загрязняющие воздушную среду

Класс
опасности

Состояние воздушного бассейна при концентрации свыше, мг/м 3



вызывает
опасение

опасное

чрезвычайно опасение

Пыль неорганическая

IV

0,15

0,75

3,75

Сернистый газ

III

0,05

0,2

0,38

Оксид азота

II

0,085

0,255

0,765

Оксид углерода

IV

3,0

5,0

25,0

Углеводороды

IV

1,5

7,5

37,5

Сажа

III

0,05

0,25

1,25

Фенол

III

0,01

0,04

0,16

Свинец

I

0,0007

0,00126

0,00224

Сероводород

II

0,008

0,024

0,072

Сероуглерод

II

0,005

0,015

0,45

Аммиак

IV

0,2

1,0

5,0

Серная кислота

II

0,1

0,3

0,9

Соляная кислота

II

0,2

0,6

1,8

Формальдегид

II

0,012

0,036

0,108

Ртуть

I

0,0003

0,00054

0,00096

Фтористые соединения

II

0,005

0,015

0,045


В РФ, как правило, ПДК соответствуют самым низким значениям, которые рекомендованы ВОЗ. Устанавливаются два значения норматива: максимальная разовая в пределах 20—30 мин и среднесуточная величина ПДК. Для основных загрязнителей эти величины равны в мг/м3: NO2 — 0,4 (0,085); S02 — 0,3 (0,005); Cl — 0,1 (0,03); СО — 3,0 (1,0); сажа — 0,15 (0,05). Максимальная разовая ПДК не должна приводить к неприятным рефлекторным реакциям человеческого организма (насморк, неприятный запах и пр.), а среднесуточная — к токсичному, канцерогенному и мутагенному воздействию.
Для регулирования выбросов вредных веществ в биосферу используются индивидуальные для каждого вещества и предприятия нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ), которые учитывают количество источников, высоту их расположения, распределение выбросов во времени и пространстве и другие факторы, и предусмотрены ГОСТ 17.2.3.02-78.
ПДВ — предельное количество вредного вещества, разрешаемое к выбросу от данного источника, которое не создает приземную концентрацию, опасную для людей, животного и растительного мира.
Значения ПДВ (г/с) для продуктов сгорания рассчитывают по формулам: для нагретого выброса; для холодного выброса; />для нескольких источников выбросов исходя из объемных расходов газа, выбрасываемого каждым источником, м3/с;
высоты источника выброса над поверхностью, м; разности температур выбрасываемых газов и воздуха;
коэффициентов скорости оседания вредных веществ в воздухе и других величин.
В России в 1999 г. удельный вес проб атмосферного воздуха с превышением ПДК по таким веществам как оксиды азота, оксид углерода, формальдегид, углеводороды, сернистый ангидрид составил в среднем 6,96%. По сравнению с предыдущим годом величина показателя снизилась по пыли (1999 г. - 10,4%, 1998 г. - 11,4%), оксиду углерода (9,29, 10,3%), формальдегиду (6,08, 7,6%), сернистому ангидриду (3,67, 4,2%), сероводороду (4,16, 4,9%), сероуглероду (4,16, 6,1%) и увеличилась по оксидам азота (11,42, 11,1%), бенз(а)пирену (11,31, 7,3%).
В табл. приведены данные Федерального центра госсанэпиднадзора Минздрава России за 1999 г. о численности населения, которое подвергается воздействию атмосферного воздуха, загрязненного формальдегидом и другими канцерогенными веществами.
Численность населения, подвергающегося воздействию атмосферного воздуха,
загрязненного формальдегидом

Субъект Российской Федерации

Загрязняющее
вещество

Удельный вес проб с превышением 5 ПДК, %

Численность населения,чел

Республика Татарстан

Формальдегид

0,4

2 795 800

Красноярский край

3,4-бенз(а)пирен

6,8

1 048 103


Формальдегид

0,5

877 800


Бензол

5,9

2 620


Никель

0,6

24 522

Архангельская область

Этиленоксид

49,0

788 777

Томская область

Формальдегид

0,3

481 118

Ивановская область

Формальдегид

4,0

463 400

Челябинская область

Бензол

1,0

426 848

Кировская область

Хлороформ

0,7

93 600

Новгородская область

Формальдегид

1,0

10 000

Волгоградская область

Формальдегид

0,32

29 620


Исследования показали, что в 1999 г. в городах Восточно-Сибирского и ЗападноСибирского экономических районов удельный вес проб атмосферного воздуха с превышением ПДК был наибольшим. Восточно-Сибирский район по качеству атмосферного воздуха является самым неблагоприятным для проживания. В регионе наиболее высокий в России стандартизованный показатель смертности - 14,9 на 1000 населения, наблюдается отток жителей.
В последние годы отмечается рост загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами автотранспорта, особенно в крупных городах страны. В Москве, например, на долю автотранспорта приходится 93% валовых выбросов. Кардинальных решений по снижению выбросов от автотранспорта до сих пор не принято. В то же время, как показывают исследования, удельный вес проб атмосферного воздуха с превышением ПДК по оксидам азота на автомагистралях, проходящих в зоне жилой застройки, чрезвычайно высок. В среднем по России в 1999 г. этот показатель составил 17% по оксидам азота и 12,3% по всем определяемым веществам. Во многих субъектах Федерации (Алтайский край, Тамбовская, Свердловская, Новгородская, Липецкая, Новосибирская, Кемеровская области, Красноярский край, Республика Саха (Якутия), Кабардино-Балкарская Республика и др.) удельный вес проб с превышением ПДК по оксидам азота значительно выше - в пределах 19,0-59,59%.
<< | >>
Источник: Гриценко В.С.. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. 2004

Еще по теме Атмосфера, ее загрязнения и последствия:

  1. Гальперин М. В.. Экологические основы природопользования, 2003
  2. В. Т. Харчева. Основы социологии / Москва , «Логос», 2001
  3. Тощенко Ж.Т.. Социология. Общий курс. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Прометей: Юрайт-М,. – 511 с., 2001
  4. Е. М. ШТАЕРМАН. МОРАЛЬ И РЕЛИГИЯ, 1961
  5. Ницше Ф., Фрейд З., Фромм Э., Камю А., Сартр Ж.П.. Сумерки богов, 1989
  6. И.В. Волкова, Н.К. Волкова. Политология, 2009
  7. Ши пни Питер. Нубийцы. Могущественная цивилизация древней Африки, 2004
  8. ОШО РАДЖНИШ. Мессия. Том I., 1986
  9. Басин Е.Я.. Искусство и коммуникация (очерки из истории философско-эстетической мысли), 1999
  10. Хендерсон Изабель. Пикты. Таинственные воины древней Шотландии, 2004
  11. Ишимова О.А.. Логопедическая работа в школе: пособие для учителей и методистов., 2010
  12. Суриков И. Е.. Очерки об историописании в классической Греции, 2011
  13. Бхагван Шри Раджниш. ЗА ПРЕДЕЛАМИ ПРОСВЕТЛЕНИЯ. Беседы, проведенные в Раджнишевском Международном университете мистицизма, 1986
  14. Фокин Ю.Г.. Преподавание и воспитание в высшей школе, 2010
  15. И. М. Кривогуз, М. А. Коган и др.. Очерки истории Германии с Древнейших времен до 1918, 1959
  16. Момджян К.Х.. Введение в социальную философию, 1997
  17. Джон-Роджер, Питер Маквильямс. Жизнь 101, 1992
  18. А.С. Панарин. Философия истории, 1999
  19. Виталий Третьяков. НАУКА БЫТЬ РОССИЕЙ, 2007
  20. В. Н. Ярхо. Первый Ватиканский Мифограф, 2000