Загрязнение атмосферы

Содержание

Введение………………………………………………………………..2

1. Локальный экологический кризис:…………………………………....3
1. Химическое загрязнение атмосферы…………………………...3
2. Аэрозольное загрязнение атмосферы……………………….….4
3. Фотохимический туман (смог)……………………………….…5
2. Загрязнение атмосферы от подвижных источников выбросов:……..6
1. Автотранспорт…………………………………………………...6
2. Самолеты………………………………………………………....7
3. Ракетоносители…………………………………………………..7
4. Шумы...............................................................................................8
3. Глобальный экологический кризис:…………………………………....9
1.       Кислотные дожди…………………………………………….….9
2.      Парниковый эффект……………………………………………...9
3.      Суперэкотоксиканты…………………………………………..…10
4. Озоновые дыры…………………………………………………...11
4. Самоочищение атмосферы……………………………………………...12
5. Заключение……………………………………………………………….13
6. Список использованной литературы…………………………………....14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезному загрязнению  нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн, воды и почва в районах крупных  промышленных центров часто содержат токсичные вещества, концентрация которых  превышает предельно допустимую. Поскольку случаи значительного превышения допустимой концентрации достаточно часты и наблюдается рост заболеваемости, связанной с загрязнением природной среды, в последние десятилетия специалисты и средства массовой информации, а вслед за ними и население стали употреблять термин «экологический кризис».

Прежде всего следует разделить понятия "локальный экологический кризис" и "глобальный экологический кризис". Локальный экологический кризис выражается в местном повышении уровня загрязнений - химических, тепловых, шумовых, электромагнитных - за счет одного или нескольких близко расположенных источников. Как правило, локальный экологический кризис может быть более или менее легко преодолен административными и или экономическими мерами, например, за счет совершенствования технологического процесса на предприятии-загрязнителе или за счет его перепрофилирования или даже закрытия. Много более серьезную опасность представляет глобальный экологический кризис. Он является следствием всей совокупности хозяйственной деятельности нашей цивилизации и проявляется в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты и, таким образом, опасен для всего населения Земли. Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным, и эта проблема будет считаться решенной только в случае минимизации загрязнений, произведенных человечеством, до уровня, с которым природа Земли будет в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.

Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или  образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих  нормативы качества или уровня естественного  содержания.

Загрязняющее вещество —  примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при определенных концентрациях  неблагоприятное воздействие на здоровье человека, объекты растительного и животного мира и другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным ценностям. Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказывают предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическая промышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно-бумажная промышленность, автотранспорт, а в некоторых городах и котельные.

1.Локальный экологический кризис:

 

1.1 Химическое загрязнение атмосферы

 

Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако,  последствия употребления  огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с  тем,  что  дым  мешал дыханию и, что сажа ложилась  черным покровом на потолке и стенах жилища.  Получаемое тепло было для  человека важнее,  чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры.  Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди  обитали тогда небольшими группами,  занимая неизменно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение  людей  на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще

серьезными  последствиями.

     Так было  вплоть до начала  девятнадцатого  века.  Лишь  за последние

сто  лет развитие промышленности "одарило"  нас такими производственными процессами,  последствия которых  вначале человек  еще не мог себе представить.  Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все  это  результат великих изобретений и завоеваний человека.

     В основном  существуют три основных  источника   загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что  наиболее сильно загрязняет воздух промышленное  производство.

  Источники загрязнений  - теплоэлектростанции, которые вместе  с  дымом

выбрасывают в воздух сернистый  и углекислый газ; металлургические

предприятия,  особенно цветной  металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды  азота,  сероводород,  хлор,  фтор,  аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути  и мышьяка;  химические и цементные заводы.

Атмосферные загрязнители разделяют  на первичные,  поступающие непосредственно  в  атмосферу, и  вторичные, являющиеся  результатом превращения  последних. Так, поступающий 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 твердого и жидкого топлива. Основными вредными   примесями пирогенного  происхождения  являются  следующие:

     3а) 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

     3б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или  переработки  сернистых  руд  (до   170 млн.т. в год). 

      3в) 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

       3г) Сероводород и сероуглерод.  Поступают в атмосферу раздельно или

 вместе в другими соединениями серы. 

        3д)  Оксиды  азота. .Основными  источниками выброса являются

предприятия, производящие азотные удобрения,  азотную кислоту  и нитраты, анилиновые красители,  нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет  20 млн.т.  в год.

        3е) Соединения фтора.  Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия,  эмалей, стекла, керамики, стали,

фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в  атмосферу в виде газообразных соединений фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция.

        3ж) Соединения  хлора.  Поступают в атмосферу от химических

предприятий, производящих  соляную  кислоту,  хлорсодержащие  пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную  известь, соду.  В атмосфере встречаются как примесь  молекулы  хлора и паров соляной кислоты.

 

1.2 Аэрозольное загрязнение атмосферы

 

     Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы,  находящиеся во  взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей  в ряде случаев особенно опасны для организмов,  а у людей вызывают специфические заболевания.  В атмосфере  аэрозольные  загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная  часть  аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с  водяным паром.

Средний размер аэрозольных  частиц составляет  11-51мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около  11 куб.км.  пылевидных частиц искусственного происхождения.  Большое  количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.  Сведения о некоторых источниках тех- ногенной пыли приведены ниже:

 

 

       ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС  ВЫБРОС  ПЫЛИ,МЛН.Т./ГОД

 

   11. Сжигание  каменного угля                      93,60

   12. Выплавка  чугуна                              20,21

   13. Выплавка  меди (без очистки)                   6,23

   14. Выплавка  цинка                                0,18

   15. Выплавка  олова (без очистки)                 0,004

   16. Выплавка  свинца                               0,13

   17. Производство  цемента                         53,37

 

     Основными  источниками  искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС,  которые потребляют  уголь  высокой  зольности,

обогатительные фабрики,  металлургические, цементные, магнезитовые и

сажевые заводы. 

 

1.3 Фотохимический туман (смог)

 

     Фотохимический туман представляет собой  многокомпонентную  смесь

газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят  озон,  оксиды азота  и серы,

многочисленные органические соединения  перекисной природы,  называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических  реакций при определенных условиях:  наличии в атмосфере высокой концентрации  оксидов азота,  углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации  и  безветрия  или  очень слабого  обмена воздуха в приземном слое при мощной и в  течение не менее суток повышенной инверсии.  Устойчивая  безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации  реагирующих веществ.  Такие условия  создаются  чаще  в июне-сентябре и реже зимой.

При продолжительной ясной  погоде солнечная радиация  вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода.

Атомарный кислород с молекулярным  кислородом дают озон. Оксид азота

 вступает в реакции  с олефинами выхлопных газов,  которые  при  этом

расщепляются по двойной  связи и образуют осколки молекул  и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые  массы диоксида  азота расщепляются и дают дополнительные количества озона.  Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в  ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами.  В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для  фотохимического тумана оксиданты.  Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном,  Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы  и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм  человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских  жителей с ослабленным здоровьем.

 

 

2.Загрязнение атмосферы от подвижных источников выбросов

 

В  последние  десятилетия  в  связи  с  быстрым развитием  автотранспорта

и авиации существенно  увеличилась доля выбросов, поступающих   в  атмосферу от  подвижных   источников:  грузовых и легковых  автомобилей,

тракторов,  тепловозов   и  самолетов. Согласно оценкам, в  городах на долю

автотранспорта  приходится (в зависимости т развития в  данном  городе

промышленности и числа  автомобилей) от 30 до 70 % общей массы выбросов. В США в целом по стране по крайней мере 40 % общей массы пяти основных загрязняющих веществ составляют выбросы подвижных источников.

 

2.1 Автотранспорт

 

   Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине, автомобили  с дизельными двигателями (около  4 %), тракторы и

другие сельскохозяйственные машины (около 4 % ), железнодорожный и водный транспорт (примерно 2 %). К основным загрязняющим атмосферу веществам, которые выбрасывают подвижные источники, относятся оксид, углеводороды (примерно 19 % ) и оксиды азота (около 9 % ). Оксид углерода (CO) и оксиды азота (N0x) поступают в атмосферу только с выхлопными газами, тогда как не полностью сгоревшие углеводороды (HnСm ) поступают как вместе с выхлопными газами (что составляет примерно 60 %  от общей массы выбрасываемых углеводородов), так и из картера (около 20 %), топливного бака (около 10 %) и карбюратора (примерно 10 %); твердые

примеси поступают в основном с выхлопными газами (90 %) и из картера (10 %).

   Наибольшее количество  загрязняющих веществ выбрасывается  при разгоне

автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне.

   Создаваемые в  городах системы движения в  режиме "зеленой волны",

существенно  сокращающие число остановок транспорта на перекрестках,

призваны сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах. Большое

влияние на качество и количество  выбросов примесей оказывает режим  работы двигателя, в частности соотношение между массами топлива и воздуха, момент зажигания, качество топлива, отношение поверхности камеры сгорания к ее объему и др.

 

2.2 Самолеты

 

   Хотя  суммарный   выброс  загрязняющих  веществ двигателями самолетов

сравнительно невелик , в районе аэропорта эти выбросы вносят определяющий вклад  в загрязнение  среды. К тому же турбореактивные

двигатели при посадке и взлете выбрасывают  хорошо заметный на глаз шлейф дыма. Значительное  количество примесей  в аэропорту