Последствия, загрязнения атмосферы

Содержание:

 

Введение…………………………………………………………………………………………………...2

 

Последствия, загрязнения атмосферы……………………………………………………..3

 

Источники загрязнения……………………………………………………………………………5

 

Пути решения проблемы………………………………………………………………………….7

 

Заключение…………………………………………………………………………………………….10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Атмосфера, газовая оболочка, окружающая небесное тело. Ее характеристики зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического состава данного небесного тела, а также определяются историей его формирования начиная с момента зарождения. Атмосфера Земли образована смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие - азот и кислород в соотношении приблизительно 4:1.

 

 На человека оказывает воздействие  главным образом состояние нижних 15-25 км атмосферы, поскольку именно  в этом нижнем слое сосредоточена  основная масса воздуха. Наука,  изучающая атмосферу, называется  метеорологией, хотя предметом  этой науки являются также  погода и ее влияние на человека. Состояние верхних слоев атмосферы,  расположенных на высотах от 60 до 300 и даже 1000 км от поверхности  Земли, также изменяется. Здесь  развиваются сильные ветры, штормы  и проявляются такие удивительные  электрические явления, как полярные  сияния. Многие из перечисленных  феноменов связаны с потоками  солнечной радиации, космического  излучения, а также магнитным  полем Земли. Высокие слои атмосферы  - это также и химическая лаборатория,  поскольку там,0 в условиях, близких  к вакууму, некоторые атмосферные  газы под влиянием мощного  потока солнечной энергии вступают  в химические реакции. Наука,  изучающая эти взаимосвязанные  явления и процессы, называется  физикой высоких слоев атмосферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последствия, загрязнения  атмосферы

 

Загрязнение атмосферного воздуха  воздействует на здоровье человека и  на окружающую природную среду различными способами — от прямой и немедленной  угрозы (смог и др.) до медленного и  постепенного разрушения различных  систем жизнеобеспечения организма. Во многих случаях загрязнение воздушной  среды нарушает структурные компоненты экосистемы до такой степени, что  регуляторные процессы не в состоянии  вернуть их в первоначальное состояние  и в результате механизм гомеостаза не срабатывает.

Сначала, как влияет на окружающую природную среду локальное (местное) загрязнение атмосферы, а затем глобальное.

Физиологическое воздействие  на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань  человека и животных. Особенно четко  эта связь прослеживается при  анализе детской легочной патологии  и степени концентрации диоксида, серы в атмосфере крупных городов. Согласно исследованиям американских ученых, при уровне загрязнения SO2 до 0,049 мг/м3 показатель заболеваемости населения  Нэшвилла (США) составлял 8,1%, при 0,150—0,349 мг/м3 — 12 и в районах с загрязнением воздуха выше 0,350 мг/м3 — 43,8%. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается на пылинках и в этом виде проникает  глубоко в дыхательные пути.

Пыль, содержащая диоксид  кремния (Si02), вызывает тяжелое заболевание  легких — силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают  слизистые оболочки, например глаз, легких, участвуют в образовании  ядовитых туманов и т. д. Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом  серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых  концентрациях загрязняющих веществ  возникает эффект синергизма, т. е. усиление токсичности всей газообразной смеси.

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлении появляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя три—семь дней). Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как  правило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми  заболеваниями.

Среди взвешенных твердых  частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать  в лимфатические узлы, задерживаться  в альвеолах легких, засорять слизистые  оболочки.

Весьма неблагоприятные  последствия, которые могут сказываться  на огромном интервале времени, связаны  и с такими незначительными по объему выбросами, как свинец, бензапирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и  др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма  инфекциям и т. д. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках  организма.

Последствия воздействия  на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах  автомобилей, весьма серьезны и имеют  широчайший диапазон действия: от кашля  до летального исхода.

 

Влияние выхлопных  газов автомобилей на здоровье человека

 

Вредные вещества	Последствия воздействия  на организм человека
Оксид углерода	Препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет  мыслительные способности, замедляет  рефлексы, вызывает сонливость и может  быть причиной потери сознания и смерти
Свинец	Влияет на кровеносную, нервную  и мочеполовую системы; вызывает, вероятно, снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течение дли
Оксиды азота	Могут увеличивать восприимчивость  организма к вирусным заболеваниям (типа гриппа), раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию
Озон	Раздражает слизистую  оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких; снижает  сопротивляемость к простудным заболеваниям; может обострять хронические  заболевания сердца, а также вызывать астму, бронхи
Токсичные выбросы (тяжелые  металлы)	Вызывают рак, нарушение  функций половой системы и  дефекты у новорожденны

Источники загрязнения

 

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные  и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной  металлургии и производство стройматериалов.

Роль различных отраслей хозяйства в загрязнении атмосферы  в развитых промышленных странах  Запада несколько иная. Так, например, основное количество выбросов вредных  веществ в США, Великобритании и  ФРГ приходится на автотранспорт (50—60%), тогда как на долю теплоэнергетики  значительно меньше, всего 16—20%.

Тепловые и атомные  электростанции. Котельные установки. В процессе сжигания твердого или  жидкого топлива в атмосферу  выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и  неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы  золы, но практически не уменьшает  выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологичное газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и  в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха  токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) — радиоактивный йод, радиоактивные  инертные газы и аэрозоли. Крупный  источник энергетического загрязнения  атмосферы — отопительная система  жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов  неполного сгорания. Из-за небольшой  высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

 

Черная и цветная  металлургия. При выплавке одной тонны стали, в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

Значительные выбросы  отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии  при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.

 

Химическое производство. Выбросы этой отрасли, хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота, хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).

 

Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего в крупных городах. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений — бензапирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

 

Наибольшее количество вредных  веществ в составе отработавших газов образуется при не отрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить  их количество в 1,5 раза, а специальные  нейтрализаторы снижают токсичность  выхлопных газов в шесть и  более раз.

Интенсивное загрязнение  атмосферного воздуха отмечается также  при добыче и переработки минерального сырья, на нефти и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов  из подземных горных выработок, при  сжигании мусора и горении пород  в отвалах и т. д. В сельских районах очагами загрязнения  атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пути решения проблемы

 

Контроль загрязнения атмосферы  на территории России осуществляется почти в 350 городах. Система наблюдения включает 1200 станций и охватывает почти все города с населением более 100 тыс. жителей и города с  крупными промышленными предприятиями.

 

Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ  в воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. Во всех случаях  должно соблюдаться условие:

 

С+сф £ ПДК                                                                 (1)

 

по каждому вредному веществу (сф – фоновая концентрация).

 

Соблюдение этого требования достигается  локализацией вредных веществ в  месте их образования, отводом из помещения или от оборудования и  рассеиванием в атмосфере. Если при  этом концентрации вредных веществ  в атмосфере превышают ПДК, то применяют очистку выбросов от вредных  веществ в аппаратах очистки, установленных в выпускной системе. Наиболее распространены вентиляционные, технологические и транспортные выпускные системы.

 

На практике реализуются следующие  варианты защиты атмосферного воздуха:

 

– вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;

 

– локализация токсичных веществ  в зоне их образования местной  вентиляцией, очистка загрязненного  воздуха в специальных аппаратах  и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует  нормативным требованиям к приточному воздуху;

 

– локализация токсичных веществ  в зоне их образования местной  вентиляцией, очистка загрязненного  воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;

 

– очистка технологических газовых  выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным  воздухом;

 

– очистка отработавших газов энергоустановок, например, двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения  и т. п.)

 

Для соблюдения ПДК вредных веществ  в атмосферном воздухе населенных мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из систем вытяжной вентиляции, различных технологических  и энергетических установок.

 

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в  атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные  и высокоскоростные); аппараты для  улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и  нейтрализаторы); аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых  примесей, многоступенчатые пылеуловители). Их работа характеризуется рядом  параметров. Основными из них являются активность очистки, гидравлическое сопротивление  и потребляемая мощность.

 

Эффективность очистки

 

h=(свх – свых)/свх                                                       (2)

 

где свх и свых – массовые концентрации примесей в газе до и после аппарата.

 

Широкое применение для очистки  газов от частиц получили сухие пылеуловители  – циклоны различных типов.

 

Электрическая очистка (электрофильтры) – один из наиболее совершенных  видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации  газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Для этого  применяют электрофильтры.

 

Для высокоэффективной очистки  выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы последовательно  проходят несколько автономных аппаратов  очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки.

 

Такие решения находят применение при высокоэффективной очистке  газов от твердых примесей; при  одновременной очистке от твердых  и газообразных примесей; при очистке  от твердых примесей и капельной  жидкости и т. п. Многоступенчатую очистку  широко применяют в системах очистки  воздуха с его последующим  возвратом в помещение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Оценка и прогноз химического  состояния приземной атмосферы, связанного с природными процессами ее загрязнения, существенно отличается от оценки и прогноза качества этой природной среды, обусловленного антропогенными процессами. Вулканической и флюидной активностью Земли, другими природными феноменами нельзя управлять. Речь может  идти только о минимизации последствий  негативного воздействия, которое  возможно лишь в случае глубокого  понимания особенностей функционирования природных систем разного иерархического уровня, и, прежде всего, Земли как  планеты. Необходим учет взаимодействия многочисленных факторов, изменчивых во времени и пространстве, К главным  факторам относятся не только внутренняя активность Земли, но и ее связи с  Солнцем, космосом. Поэтому мышление «простыми образами» при оценке и прогнозе состояния приземной  атмосферы недопустимо и опасно.

 

Антропогенные процессы загрязнения  воздушного бассейна в большинстве  случаев поддаются управлению.

 

Экологическая практика в России и  за рубежом показала, что ее неудачи  связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением выбрать  и оценить главные факторы  и последствия, низкой эффективностью использования результатов натурных и теоретических экологических  исследований при принятии решений, недостаточной разработанностью методов  количественной оценки последствий  загрязнения приземной атмосферы  и других жизнеобеспечивающих природных  сред.

 

Во всех развитых странах приняты  законы об охране атмосферного воздуха. Они периодически пересматриваются с учетом новых требований к качеству воздуха и поступления новых  данных о токсичности и поведении  загрязняющих веществ в воздушном  бассейне. В США сейчас обсуждается  уже четвертый вариант закона о чистом воздухе. Борьба идет между  сторонниками охраны окружающей среды  и компаниями, экономически не заинтересованными  в повышении качества воздуха. Г1равительством  Российской Федерации разработан проект закона об охране атмосферного воздуха, который в настоящее время  обсуждается. Улучшение качества воздуха  на территории России имеет важное социально-экономическое значение.

 

Это обусловлено многими причинами, и, прежде всего, неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения.

 

Легко сформулировать формулу качества жизни в столь затяжной экологический  кризис: гигиенически чистый воздух, чистая вода, качественная сельскохозяйственная продукция, рекреационная обеспеченность потребностей населения. Сложнее это  качество жизни реализовать при  наличии экономического кризиса, ограниченных финансовых ресурсов. В такой постановке вопроса необходимы исследования и  практические мероприятия, составляющие основу «экологизации» общественного  производства.

 

Экологическая стратегия, прежде всего, предполагает разумную экологически обоснованную технологическую и техническую  политику. Эту политику можно сформулировать коротко: производить больше с меньшими затратами, т.е. сберегать ресурсы, использовать их с наибольшим эффектом, совершенствовать и быстро менять технологии, внедрять и расширять рециклинг. Иными  словами, должна быть обеспечена стратегия  превентивных экологических мер, заключающаяся  во внедрении самых совершенных  технологий при структурной перестройке  хозяйства, обеспечивающих энерго- и  ресурсосбережение, открывающая возможности  совершенствования и быстрой  смены технологий, внедрение рециклинга и минимизацию отходов. Концентрация усилий при этом должна быть направлена на развитие производства потребительских  товаров и увеличение доли потребления. В целом хозяйство России должно максимально сократить энерго- и  ресурсоемкость валового национального  продукта и потребление энергии  и ресурсов в расчете на одного жителя. Сама рыночная система и  конкуренция должны способствовать реализации этой стратегии.

 

Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова  и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации  и полагают, что мы еще успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и  продуманные действия. Ответственная  и действенная политика по отношению  к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим  надёжные данные о современном состоянии  среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

 

Уже наступает время, когда мир  может задохнуться, если не придет на помощь Природе Человек. Только Человек  владеет экологическим талантом – содержать окружающий мир в  чистоте.