Интенсивное загрязнение воздуха началось в 19 веке в связи с бурным развитием промышленности, которая стала использовать каменный уголь как основной вид топлива, и быстрым ростом городов. О роли угля в загрязнении атмосферы в Европе было известно давно. Однако в 19 веке он был самым дешевым и доступным видом топлива в Западной Европе, в том числе и Великобритании. Есть на чем работать промышленности, производство дает прибыль, да и продажа угля бытового отопления приносит неплохой доход — скажите, пожалуйста, при чем здесь разговоры о каком-то там воздухе? «Даже в начале текущего столетия, пишет английский ученый Т.С. Уилсон,- находились промышленники, которые уверяли, что дым безвреден для здоровья, что шотландский уголь немыслимо сжигать без дыма и что истинные беды происходят от дыма, который дают домашние печи и камины».
Но уголь (удельный вес которого, кстати, в топливном балансе некоторых стран вновь увеличивается) не единственный источник загрязнения атмосферы. Сейчас в атмосферу ежегодно выбрасывается огромное количество вредных веществ, и, несмотря на значительные усилия, принимаемые в мире с целью уменьшить степень загрязнения атмосферы, находится в развитых капиталистических странах. При этом исследователи отмечают, что если над сельской местностью вредных примесей в атмосфере ныне в 10 раз больше, чем над океаном, то над городом их больше в 150 раз.
Сейчас в США и Англии крупные города получают на 15% меньше солнечных лучей, но зато на 10% больше дождя, града и прочих атмосферных осадков, чем несколько десятилетий назад, огромные материальные потери, которые несут ведущие западные страны.
Только экономический ущерб от загрязнения атмосферы США составлял к началу 70-х годов 16млрд. долларов — почти 80 долларов на каждого жителя (в первой половине 60-х годов он оценивался в 11 млрд. долларов).
Потери Англии по этой же причине равнялись 275 млрд. фунтов стерлингов. Но никакими долларами, фунтами или марками не возместить вред, наносимый здоровью людей.
По некоторым данным, за последние 100 лет уничтожено 240 млрд. т. «газа жизни», а взамен в атмосферу было выброшено 360 млрд. т. ядовитой двуокиси углерода.
На суше общие потери углеводородов слагаются из выбросов в атмосферу в результате несовершенной технологии продуктов сгорания в факелах, газов, обжига, утечек в грунт, потерь со сточными водами. На типовом заводе, перерабатывающем 12 млн.т. нефти в год, абсолютные потери составляют 180 тыс.т. Если эту цифру принять за 100%, то она складывается из следующих видов потерь — 40% приходится на резервуары, в которых нефть и продукты ее переработки должны надежно храниться. Часть потерь при хранении объясняется «дыханием» емкостей. При повышении давления избыток выходит наружу, а при понижении приходится выпускать наружный воздух. Это происходит при изменении температуры, например, при смене дня и ночи, при резком изменении барометрического атмосферного давления и т.п. Так как такой процесс повторяется ежегодно, то приводит к большим потерям топлива. За одно «дыхание» из емкости 5000м3 уходит в атмосферу около 35кг. бензина, а за год это составляет 12,8т.
Технология защиты воздушного бассейна (атмосферы) от загрязнений
... атмосферу являются промышленные предприятия иавтотранспорт. Доля автотранспорта колеблется в широких пределах и зависит отстраны и района. По России эта величина составляет (в среднем) около 13%.Состав загрязнений ... профиля и той же мощностибудет выше. Теперьрассмотрим собственно технологии очистки. Все методы очистки делятся нарегенеративные и деструктивные. Первые позволяют возвращать в ...
Подъем температуры у поверхности Земли вызывает таяние ледников, льдов полярных морей и океанов. Это вызовет подъем воды на десятки метров с затоплением миллионов квадратных километров суши новым «всемирным потопом». Климат изменится от экватора до полюсов, а это не может не отразиться на нашем с вами «житье-бытье».
Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не главную роль. Окись углерода становится опасной при высокой концентрации, но измерения концентрации на больших площадях и в любое время суток показывают, что ее влияние на организм человека, вероятно, не столь велико по сравнению с другими более редкими загрязнителями.
В атмосферу попадают токсичные вещества от тех предметов, которые мы каждый день держим в руках, и не представляем вред, который они могут нанести. Например, сухая батарейка, содержащая ртуть, покупается, используется по назначению и «выбрасывается». Но что происходит с ней дальше? Сначала она попадает в мусорный контейнер. Затем контейнер отвозят на мусоросжигательную станцию. Здесь ртуть нагревается, она образует ртутные пары, которые выбрасываются через трубу. Ртутные пары токсичны. Ветер подхватывает их, и, в конце концов, они оказываются в атмосфере, конечно, потом токсичные пары осаждаются на Землю с дождем или снегом.
В атмосферу ежегодно выбрасываются сотни миллионов тонн различных веществ. Вот сколько их: твердых веществ — 130млн. тонн, двуокиси серы — 180-200; окиси углерода — 350-400; окислов азота — 60-65; углеводородов — 80-90 млн. тонн. Выходит, что вся наша атмосфера представляет собой аэрозоль, так как содержит массу взвешенных частиц. Массу аэрозольных частиц поставляют химические предприятия в процессе превращения газов в твердые тела. Так, при образовании сульфатов из двуокиси серы в воздух за тот же срок уходят 150млн. тонн частиц. Всего из-за деятельности человека в год в атмосферу вносится 350-400млн. тонн пыли.
До половины 20 века синонимом загрязнения воздуха был дым и содержащие серу соединения. В 1943г. жители Лос-Анджелеса стали жаловаться на периодическое появление в воздухе раздражающей светло-голубой дымки; вызванные из восточных городов эксперты по загрязнению воздуха установили, что это вызвано присутствием сернистого газа. Промышленный выброс этого вещества был сокращен в соответствии с принятым в штате законом по борьбе с загрязнением воздуха, но дымка над городом продолжала появляться, и даже гораздо чаще. Дальнейшие исследователи показали, что углеводороды, содержащиеся в парах бензина, взаимодействуя с другими загрязнителями, под действием солнечных лучей образуют новые соединения, похожие на те, которые наблюдаются в воздухе над Лос-Анджелесом. Надеясь на простое решение этого вопроса, администрация города решила ликвидировать утечку газов из бензохранилищ многочисленных нефтяных заводов Лос-Анджелеса. А дымка над городом все не исчезала. Тогда жители Лос-Анджелеса, так же как и люди других мест, вынуждены были признать, что человечество изобрело новый массовый загрязнитель — автомобиль.
Борьба с загрязнением воздуха, управление качеством атмосферы
... в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы ... и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ. Наиболее надежным и самым экономичным способом ... тонн фреонов. Для людей пары фреонов не вредны, но они чрезвычайно стойкие и могут сохраняться в атмосфере ...
В Нью-Йорке на каждую квадратную милю ежемесячно выпадает 80т. сажи, а в центре города автомобили каждый день выбрасывают 3500т. различных загрязнителей.
В Марселе воздух загрязнен еще сильнее, чем в Париже, в Лионе несколько меньше (95% дневных замеров сернистого ангидрида: около 350 микрограммов в Париже, 375 — в Марселе, 300 — в Лионе), в Бордо содержание окиси углерода в воздухе лишь на 20% ниже, чем в Париже. В Токио, самой населенной столице мира, где проживает 11500000 человек, только треть города имеет современную канализацию.
2. Естественное и искусственное загрязнение атмосферы
Источники загрязнения атмосферы могут быть естественными и искусственными. Естественные источники загрязнения атмосферы — извержения вулканов, лесные пожары, пыльные бури, процессы выветривания, разложение органических веществ. Обычно они имеют катастрофический характер. К искусственным (антропогенным) источникам загрязнения атмосферы относятся промышленные и теплоэнергетические предприятия, транспорт, системы отопления жилищ, сельское хозяйство, бытовые отходы.
Проблема загрязнения воздуха не нова. Более двух столетий серьезные опасения вызывает загрязнение воздуха в крупных промышленных центрах многих европейских стран. Однако длительное время эти загрязнения имели локальный характер. Дым и копоть загрязняли сравнительно небольшие участки атмосферы и легко разбавлялись массой чистого воздуха в то время, когда заводов и фабрик было немного. Быстрый рост промышленности и транспорта в XX в. привел к тому, что такое количество выброшенных в воздух веществ не может больше рассеиваться. Их концентрация увеличивается, что влечет за собой опасные и даже фатальные последствия для биосферы. Загрязнение атмосферного воздуха в промышленных городах и городских агломерациях значительно выше, чем на прилегающих территориях.
Промышленность России выбрасывает в атмосферу в среднем 19,5 млн т загрязняющих веществ за год. На одного жителя России приходится около 342 кг выбросов в атмосферу в год. В 84 городах России загрязнение воздуха более чем в 10 раз превышает ПДК. Из 148 млн. россиян 109 млн. проживают в неблагоприятных экологических условиях с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха, в том числе 60 млн. человек при постоянном превышении ПДК токсичных веществ в воздухе.
Наиболее значительное увеличение объемов выбросов загрязняющих атмосферу веществ наблюдалось в Кемеровской области — на 106 тыс. тонн (на 16,4% больше по сравнению с I полугодием 2007г), Свердловской области — на 74 тыс. тонн (12,2%), Иркутской области — на 66 тыс. тонн (24,5%), Ямало-Ненецком автономном округе — на 66 тыс. тонн (12,4%), Челябинской области — на 48 тыс. тонн (10,3%) и в Новосибирской области — на 25 тыс. тонн (23,5%).
Автоматические системы контроля загрязнения воздуха
... воздух. Загрязнение атмосферного воздуха предприятиями химической промышленности, обусловлено следующими причинами: 1. Неполный выход продукции (неполнота протекания реакции, потери конечного продукта и др.). 2. Выброс в атмосферу примесей и загрязнений ... атмосферном воздухе диоксида углерода, но он является непосредственным источником загрязнения воздуха такими веществами, ... приборов непрерывного ...
Один из наиболее опасных источников загрязнения атмосферы представляет собой автомобильный транспорт. Подсчитано, что один автомобиль за год выбрасывает в атмосферу 600 — 800 кг оксида углерода, около 200 кг несгоревших углеводородов и около 40 кг оксидов азота. В отработанных газах автомобилей содержится около 280 вредных компонентов, некоторые из них обладают канцерогенными свойствами. Автомобильный транспорт становится одним из основных источников загрязнения окружающей среды. В ряде зарубежных стран (Франция, США, Германия) автомобильный транспорт дает более 50 — 60% всего загрязнения атмосферы.
В России количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от транспорта составляет 16,5 млн. т в год (около 47% от общего количества выбросов), в том числе от автотранспорта 13,5 млн т (около 82% от общего количества выбросов).
В ряде регионов на долю транспорта приходится более половины выбросов: Приморский край — 55%, Тверская область — 63%; Пензенская область — 70%. В Ростовской области — 543 тыс. т вредных веществ (61% от общего объема выбросов).
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).
3. Меры охраны атмосферного воздуха
Москва — это один из самых «зеленых» городов мира. На каждого москвича приходится более 18 кв.м. зеленых насаждений, а озелененной территории — скверов, парков и газонов — еще больше: в среднем 45 кв.м. Это в 2 раза превышает научно обоснованные гигиенические нормы. Москва не исключение. В Харькове на каждого жителя приходится 84 кв.м. зелени, а в Свердловске еще больше — 150кв.м. «Контроль чистоты атмосферы» — такие надписи на специально оборудованных постах можно увидеть во многих городах России. Лесопарковые пояса шириной 5-10км. окружают Москву, Харьков, Ленинград, Киев, Минск, Челябинск и другие крупнейшие города нашей страны. Однако увеличение зеленых насаждений — это лишь пассивная мера борьбы за чистоту воздуха.
Нужна активная борьба со смогом. Он состоит из двух частей: дыма и пыли от заводов и выхлопных газов автомашин. Уменьшить долю смога, создаваемую промышленностью, можно с помощью пылеуловителей, если оборудовать ими предприятия. Далеко не всегда это удается. Промышленника в первую очередь волнуют вопросы: принесет ли это прибыль и сколько? Вырастет ли доходность предприятия? Сколько нужно заплатить и сколько можно получить? При таком подходе к проблеме видишь, что ее корни не только технического, но и социального характера.
Основные методы анализа загрязнений воздуха
Главными источниками загрязнения атмосферы являются выбросы промышленных предприятий, процессы испарения и сжигания топлива (теплоэлектростанции, двигатели внутреннего сгорания и т.д.). Загрязняющие воздух вещества в результате метеорологических процессов распространяются в атмосфере на значительные ...
Автомобиль почти ровесник века. Он был изобретен, чтобы облегчить жизнь людей, но постепенно превратился в источник опасности. Принимаются специальные меры для снижения этой опасности. Грузовой транспорт в городах движется только по отделенным для него магистралям, по кольцевым дорогам в объезд городов. В самом городе строятся подземные переходы и тоннели для машин. К бензину добавляют различные добавки, снижающие токсичность выхлопных газов, делаются смеси из воды, спирта и бензина. На улицах городов появились в большом количестве автомобили, работающие на природном газе. Их двигатель дает меньше вредных выбросов. К тому же газ примерно в 2 раза дешевле бензина.
Полностью решить проблему загрязнения воздуха можно только при перестройке технологий действующих и вновь строящихся предприятий, путем организации безотходного производства. Постепенно появляется все большее количество заводов, работающих по замкнутому циклу. Например, в Ленинграде внедрена система очистки промышленных выбросов с одновременным использованием улавливаемых газов для получения серной кислоты. Таким путем полностью ликвидировали выбросы в атмосферу на ряде заводов Урала, Украины и много других регионов нашей страны.
Создание безотходного производства во всех отраслях промышленности требует решения ряда сложных инженерно- технологических задач, огромных капиталовложений.
Заключение
За последние сто лет засорение окружающей среды усилилось разными выбросами. За это время в атмосферу Земли попало, по подсчетам ученых, более миллиона тонн кремния, полтора миллиона мышьяка, около миллиона тонн кобальта. Еще более было выброшено пыли, сажи, копоти, оксидов азота, углерода и серы. Только в США за год выбрасывается в воздух более 200.000.000т. различных загрязнений. Причем большинство выбрасываемых и вредных веществ — ценное промышленное сырье.
Огорчительнее же всего то, что запасы выбрасываемых элементов не бесконечны и просеивание их по всей поверхности планеты — экономический ущерб не только для ныне живущих, но и будущих поколений; ведь рассеянные элементы навсегда потеряны для промышленности, так как выбыли из естественного кругооборота элементов.
Надо иметь в виду то, что где бы на земле ни происходили выбросы пыли, сажи, газов, поднимаясь в атмосферу и тропосферу, они распространяются затем по всей оболочке земного шара. Их влияние двояко и имеет глобальные последствия.
Во-первых, солнечному свету труднее всего пробиться сквозь загрязненную атмосферу. Следовательно, человечество смотрит на свою звезду — Солнце — как бы сквозь грязное окно. Во-вторых, если пыль в атмосфере задерживает ультрафиолетовые лучи, то вода и особенно углекислый газ препятствуют уходу в космическое пространство теплового излучения. Оно накапливается у поверхности Земли. В итоге наша планета недополучает солнечного света и не может избавиться от избытка теплоты, и природное тепловое равновесие оказывается под угрозой.
Оценка загрязнения воздушного бассейна крупных городов
... загрязнения воздушного бассейна города определяются: основные источники вредных выбросов в воздушный бассейн (промышленные и энергетические объекты, автотранспорт) и их характеристики; районы города с уровнем загрязнения атмосферного воздуха сверх нормативного; социально-экономическая оценка уровня загрязнения атмосферы. ...
Ученые подсчитали: если удалить из атмосферы весь углекислый газ, то, благодаря поступающему от Солнца ультрафиолету, температура повысится на 21 градус, если же содержание СО2 удвоить, то из-за «парникового эффекта» температура повысится на 4 градуса. И то и другое приведет неизбежно к катастрофе.
Важную роль в концентрации загрязняющих веществ и их перемещении играют ветры. Сильный ветер уносит загрязняющие вещества из городов, рассеивает их в больших объемах воздуха. В результате концентрации загрязнения уменьшаются. При определенных физико-географических условиях сильный ветер, наоборот, в ряде случаев приводит к увеличению концентрации пыли в воздухе. Например, при сильных ветрах пыль и газы промышленного происхождения из районов Британских островов достигают Средней Швеции, образуя там загрязнения опасных концентраций.
Сернистый газ с водой воздуха образует капельки серной кислоты. Растворы серной кислоты могут долго держаться в воздухе в виде плавающих капелек тумана или выпадать вместе с дождем на землю. Эти растворы разъедают металлы, краски, синтетические соединения, ткани, губительно действуют на растения и животных. Попадая на землю, серная кислота подкисляет почвы. В настоящее время наиболее распространенный способ борьбы с загрязнениями воздуха заключается в удалении загрязняющих веществ как можно дальше от места выброса.
В охране воздуха городов и населенных пунктов важная роль принадлежит зеленым насаждениям и зеленым зонам, расположенным вокруг от пыли, улучшают его газовый состав.
Однако все выше названные способы не могут полностью решить проблему охраны атмосферы. Фильтры, газо- и пылеуловители приводят к скоплению огромных масс вредных веществ, которые куда-то надо складировать. При этом происходит загрязнение почвы, поверхностных и грунтовых вод. Часть загрязняющих веществ не улавливается на фильтрах и попадает в воздух.
Воздушные массы не знают государственных границ. Проблемы охраны воздуха затрагивают интересы всех стран.
Боголюбов С.А. Защита экологических прав: Пособие для граждан и общественных организаций. — М., 1996.
Ерофеев Б.В. Экологическое право России. Учебник. — 3-е изд. — М.: Юристъ, 2005.
Малахов В.М., Сенин В.Н. Тепловое загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями // Серия «Экология». — М., 1996.
