Источники загрязнения атмосферы природопользование

Содержание:

Введение…………………………………………………………………3

1.Источники загрязнения  атмосферы…………………………………..5

    1.1 Химическое загрязнение………………………………………….9

    1.2 Аэрозольное загрязнение………………………………………...12

    1.3 Загрязнение выбросами транспорта……………………………..14

2.Средства защиты атмосферы…………………………………………16

    2.1 Способ очистки газовых выбросов в атмосферу……………….19

    2.2 Охрана атмосферного воздуха…………………………………...24

Заключение………………………………………………………………25

Список  литературы……………………………………………………..26

 

Введение

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей  природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей  приземного слоя атмосферы, сложившуюся  в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами  жилых, производственных и иных помещений. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы  – самый мощный, постоянно действующий  фактор воздействия на человека и  окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную ёмкость и  играет роль наиболее подвижного, химически  агрессивного и всепроникающего  агента взаимодействия вблизи поверхности  компонентов биосферы, гидросферы и  литосферы.

Основные агенты воздействия  атмосферы на гидросферу - атмосферные  осадки в виде дождя и снега, в  меньшей степени смога, тумана. Поверхностные  и подземные воды суши имеют, главным  образом, атмосферное питание и  вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния  атмосферы.

Отрицательное влияние загрязнённой атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы  их почв, так и с нарушением процессов  фотосинтеза, приводящих к замедлению роста и гибели растений. Высокая  чувствительность деревьев (особенно берёзы, дуба) к загрязнению воздуха  выявлена давно. Совместное действие обоих  факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению леса. Кислотные атмосферные рассматриваются  сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения  качества несущих грунтов, но и химического  разрушения техногенных объектов, включая  памятники культуры и наземные линии  связи.

Загрязнённая приземная  атмосфера вызывает рак лёгких, горла  и кожи, расстройство центральной  нервной системы, аллергические  и респираторные заболевания, дефекты  у новорождённых и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими  веществами и их совместным воздействием на организм человека.

 

1.Источники  загрязнения атмосферы

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 ХХв. 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).[4]

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.[1]

 

1.1 Химическое  загрязнение

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.[7]

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.[1]

 

1.2 Аэрозольное  загрязнение

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 – 0,3ºС. Не меньшую опасность  для атмосферы и биосферы представляют аэрозоли антропогенного происхождения, образующиеся при сжигании топлива  либо содержащиеся в промышленных выбросах.[5]

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.