2.1.2. Естественное и искусственное загрязнение атмосферы

Источники загрязнения атмосферы могут быть естественными и искусственными. Естественные источники загрязнения - извержения вулканов, лесные пожары, пыльные бури, процессы выветривания, разложение органических веществ.

К искусственным (антропогенным) источникам загрязнения атмосферы относятся промышленные и теплоэнергетические предприятия, транспорт, системы отопления жилищ, сельское хозяйство, бытовые отходы.
Естественные источники загрязнения атмосферы представляют собой такие грозные явления природы, как извержения вулканов и пыльные бури, обычно носят катастрофический характер. При извержении вулканов в атмосферу выбрасывается огромное количество газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли. После затухания вулканической деятельности общий баланс газов в атмосфере постепенно восстанавливается. При извержении вулканов происходит тепловое загрязнение атмосферы, так как в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Температура их, в том числе паров и газов, такова, что они сжигают все на своем пути.
Существенно загрязняют атмосферу крупные лесные пожары. Чаще всего они возникают в засушливые годы. Дым от лесных пожаров распространяется на огромные площади - около 6 млн. км2. Прямой ущерб от лесных пожаров в среднем составляет 200-250 млн. долл. В среднем за год сгорает и повреждается на корню до 20-25 млн. м3 древесины.
Пыльные бури возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности мельчайших частиц почвы. Сильные ветры - смерчи и ураганы - поднимают в воздух и крупные обломки горных пород, но они недолго держатся в воздухе. При сильных бурях в атмосферный воздух поднимается до 50 млн. т пыли. Причинами пыльных бурь являются засуха, суховеи; их провоцируют интенсивная распашка, выпас скота, сведение лесов и кустарников.
Катастрофические явления, связанные с извержением вулканов, лесными пожарами и пыльными бурями, приводят к возникновению снегозащитного экрана вокруг Земли, который несколько изменяет тепловой баланс планеты. В целом эти явления имеют заметный, но локальный эффект в отношении загрязнения атмосферы. И совсем незначительный местный характер носит загрязнение атмосферного воздуха, связанное с выветриванием и разложением органических веществ.
Искусственные источники загрязнения наиболее опасны для атмосферы. Промышленность загрязняет атмосферный воздух выбросами вредных газов и индустриальной пыли. Особенно много загрязняющих веществ поступает от тепловых электростанций, металлургических, химических, нефтеперерабатывающих, цементных и некоторых других заводов. При сжигании на этих предприятиях минерального топлива (угля, нефти, газа) в атмосферу поступает большое количество S03, СО, С02, твердых частиц в виде дыма и сажи.
Вещества, выделяемые в атмосферу, могут вступать в химические реакции друг с другом, образуя высокотоксичные соединения. Вместе с туманом и некоторыми другими природными явлениями в местах повышенной концентрации химических веществ возникает фотохимический смог. Часто при этом концентрации озона во много раз превосходят его нормальный уровень в воздухе у поверхности Земли, что опасно для жизни растений, животных и человека.
С каждым годом возрастает загрязнение атмосферы выхлопными газами автомобильного транспорта. В воздух поступают угарный газ, оксиды азота, углеводороды, свинец и его соединения. Поступление свинца и его соединений в воздух связано с тем, что к топливу для снижения детонации и повышения КПД двигателей внутреннего сгорания долгое время добавляли тетраэтилсвинец. В результате при сгорании 1 л такого бензина в воздух попадает 200-400 мг свинца.
Серьезные последствия имеет загрязнение воздуха хлорфтормета- нами (фреонами). С широким использованием фреонов в холодильных установках, в производстве аэрозольных баллонов связано их появление на больших высотах, в стратосфере и мезосфере, что приводит к уменьшению озонового слоя. Этому же способствуют газы, выделяемые турбореактивными самолетами, полеты ракет, разнообразные эксперименты, проводимые в атмосфере: вынос в стратосферу медных опилок, иголок, кристаллов NaCl и др.
Автомобильный транспорт становится одним из основных источников загрязнения окружающей среды.

Особенно велик «вклад» автотранспорта в загрязнение воздушного бассейна крупных городов. Определяющая доля выбросов приходится на грузовые автомобили и легковые индивидуального пользования.
Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. К видам физического загрязнения относятся: радиоактивное, тепловое, шумовое, электромагнитное.
Радиоактивное загрязнение атмосферы. Радиоактивные вещества относятся к особо опасным для людей, животных и растений. Источники радиоактивного загрязнения в основном техногенного происхождения: это экспериментальные взрывы атомных, водородных и нейтронных бомб; различные производства, связанные с изготовлением термоядерного оружия; атомные реакторы и электростанции; предприятия, где используются радиоактивные вещества; станции по дезактивации радиоактивных отходов; хранилища отходов атомных предприятий и установок; аварии или утечки на предприятиях, где производится и используется ядерное топливо. Естественные источники радиоактивного загрязнения в основном связаны с выходом на поверхность урановых руд и горных пород, имеющих повышенную природную радиоактивность (граниты, гранодиориты, пегматиты). Наибольшее загрязнение атмосферы происходит при взрывах термоядерных устройств. Образующиеся при этом изотопы становятся источниками радиоактивного распада в течение длительного времени.
Радиоактивные вещества распространяются не только воздушным путем. В миграции радиоактивных элементов большую роль играют цепи питания: из воды эти элементы поглощаются планктоном, который служит пищей для рыб; они, в свою очередь, поедаются хищными рыбами, рыбоядными птицами и зверями.
Тепловое загрязнение атмосферы. В промышленных центрах и крупных городах атмосфера подвергается тепловому загрязнению в связи с тем, что в воздух поступают вещества с более высокой температурой, чем окружающий воздух. Температура выбросов обычно выше средней многолетней температуры в приземном слое воздуха. Из труб промышленных предприятий, из выхлопных труб двигателей внутреннего сгорания, из труб отопительных систем домов, при лесных пожарах выделяются вещества, нагретые до 60°С и более. Среднегодовая температура атмосферного воздуха над крупными городами и промышленными центрами на 6-7°С выше температуры воздуха в прилегающих территориях. Специалисты отмечают, что в последние 25 лет средняя температура тропосферы поднялась на 0,7°С.
Шумовое загрязнение атмосферы. Шум стал фактором социального значения. Слабые шумы до 30 децибел (шелест листвы, тихая музыка, шум прибоя) действуют на человека успокаивающе, тогда как шум в 90-120 децибел (автотранспорт, метро, реактивный самолет, пневматический молоток, музыка на дискотеках) воспринимается как грохот. Такие шумы раздражают, разрушают нервные клетки, приводят к возникновению опасных психических заболеваний. Длительное воздействие шума приводит к расстройству и потере слуха, вызывает патологические изменения в вегетативной нервной системе, расстройство периферического кровообращения, гипертонию. Шум в 80 децибел снижает работоспособность, увеличивает колебания артериального давления, резко ухудшает ориентацию в пространстве и восприятие происходящего. Допустимые верхние пределы шума в России составляют: для больничных палат и санаториев - 3 5 децибел, жилых квартир, учебных заведений, аудиторий - 40 децибел, стадионов и вокзалов - 60 децибел. Ограничительные нормы внешнего шума для транспортных средств - 80-85 децибел. Они, к сожалению, не соблюдаются в метро, где шум отходящего состава достигает 100-110 децибел.
Электромагнитное загрязнение атмосферы. Влияние электромагнитной формы загрязнения атмосферного воздуха на человека, животных и растения еще мало изучено, поэтому бытуют всякие домыслы и предположения. Электромагнитное загрязнение связано с приборами и оборудованием, вырабатывающими электрические и магнитные поля. В настоящее время специальные медико-биологические исследования выявляют воздействие таких полей на здоровье человека.

<< | >>

↑

Источник: В. А. Праг, О. Н. Балакшина, Н. Б. Розова. Изучение вопросов экологии в школьном курсе физики. 2005

Еще по теме 2.1.2. Естественное и искусственное загрязнение атмосферы:

- Детская психология - Общая экология - Природопользование - Социальная экология - Экологический мониторинг - Экология города и региона - Экология человека -