Джерела забруднення - Методи захисту повітряного басейну

Забруднення атмосферного повітря і води, яке розпочалося у великих містах і промислових центрах, поступово стало набувати регіонального характеру. Для місцевостей, розміщених поблизу великих промислових центрів, особливо чорної й кольорової металургії, характерний високий рівень забруднення повітря, води і грунту речовинами, які викидають промислові підприємства. В багатьох містах, де розміщені великі металургійні заводи, в пригрунтових шарах повітря концентрація сірчанистого ангідриду часто перевищує санітарну норму, значні викиди окислів азоту, двоокису вуглецю, сірководню, важких металів.

Забруднення атмосфери з центрів концентрації поширюється на розміщені поблизу їх масиви сільськогосподарських культур і населені пункти, що негативно впливає на продуктивність рослин і умови життя сільського населення.

Ще більше охоплюються території промисловими забрудненнями при випаданні "кислотних дощів". "Якщо сьогодні йде дощ, то це означає, що з неба падає майже чиста кислота",-- з гіркотою констатував X. Грегор із Служби охорони природи Берліна.

Повітряний басейн не має меж, маси повітря рухаються в різних напрямах на великі відстані. Отже, забруднення повітряного, а звідси і водного басейнів перетворюється в глобальну проблему сучасності. Антропогенний вплив вносить дисонанс в атмосферні процеси, а деякі речовини, що потрапляють у повітря (свинець, ртуть, сірка, миш'як тощо), порушують його природний стан, що в свою чергу негативно впливає на здоров'я людини, сільськогосподарську і природну рослинність і навіть клімат планети.

Нині вже проводиться розрахунок економічних втрат від забруднення навколишнього середовища. Наприклад, у зоні дії підприємств кольорової металургії урожайність пшениці на 40--60%, а вміст білка в зерні -- на 25--30% нижчі, ніж за її межами.

Атмосферне повітря належить до категорії невичерпних ресурсів, однак господарська діяльність людини впливає на атмосферу і змінює склад повітря. Ці зміни можуть бути настільки суттєвими, що виникає потреба охорони повітряного басейну.

Атмосфера являє собою повітряну оболонку земної кулі, яка складається із суміші різних газів. Вміст азоту в повітрі -- 78,08%, кисню -- 20,9, аргону -- 0,93, вуглекислого газу -- 0,03%. На частку інших газів (неон, гелій, ксенон, родон тощо) припадає приблизно 0,01%.

Для життєдіяльності людини повітря найбільш необхідне. Без їжі людина може жити 5 тижнів, без води -- 5 днів, без повітря -- 5 хв. Для нормальної життєдіяльності людей важливо не тільки наявність повітря, але і його певна чистота. Однак, починаючи з XIX ст., в міру розвитку промисловості, енергетики, транспорту газова рівновага в атмосфері починає порушуватися, в першу чергу, неухильно збільшується вміст вуглекислого газу, а кисню -- зменшується. Процес, який порушує стабільність вмісту вуглекислого газу в повітряному середовищі, є, головним чином, спалювання різного виду палива.

Підраховано, що на спалювання різного виду палива за рік витрачається 23% кисню, що утворюється при фотосинтезі. Відомий приклад, який ілюструє інтенсивність витрати кисню: реактивний лайнер, перелітаючи за 8 годин з Європи в Америку, витрачає його 50--75 т, така кількість кисню виробляється за той же час на території 25--50 тис. га лісу.

Збільшення вмісту в атмосфері молекулярного і зв'язаного азоту відбувається в основному за рахунок щорічного надходження в повітряне середовище окислів азоту, що утворюються при спалюванні мінерального палива в теплових двигунах, а також молекулярного азоту в процесі денітрифікації хімічних добрив у грунтах. У країнах з розвинутою промисловістю щорічно викидається в атмосферу близько 50 млн. тонн окислів азоту.

Крім газового забруднення, спостерігається неухильне "запилення" повітряного середовища -- збагачення його аерозолями. За останні 30 років запиленість атмосфери зросла в десятки разів за рахунок дисперсних забруднювачів антропогенного походження. Маса аерозолів, яка надходить протягом року в атмосферу внаслідок діяльності людини, становить від 1 до 6 млн. т, що в середньому дорівнює 10--20% загальної кількості аерозольних часток, які потрапляють у повітряне середовище. Основні джерела забруднення атмосфери аерозолем -- газопилові викиди промислових підприємств і вихлопні гази автомобілів. До складу аерозолю входять сполуки азоту, сульфати, свинець, цинк, миш'як, ртуть, фтор, мідь, молібден, марганець.

До особливого виду забруднювачів належать радіоактивні речовини, які надходять в атмосферу з димовими газами теплових електростанцій, при газопилових викидах деяких виробництв, при аварійних випадках, на атомних електростанціях, експериментах з ядерною зброєю. В атмосфері радіоактивні речовини знаходяться протягом 3--9 років, у тропосфері -- декілька місяців і повертаються вони на Землю в основному з атмосферними опадами.

Масштаби локальних забруднень атмосфери газоподібними продуктами і аерозолем залежать від маси викидів у повітряне середовище забруднювачів, їх фізичних і хімічних властивостей, режимів викидів, а також метеорологічних умов і топографії місцевості. Забруднювачі у повітряному середовищі розподіляються так: над промисловими районами -- 87%, над містами -- 12,9, над сільською місцевістю і над океанами -- 0,1%.

Внаслідок природних процесів в атмосферу надходить протягом року близько 70 млрд. т CO2; при спалюванні твердого, рідкого і газоподібного палива додатково утворюється ще близько 15 млрд. т CO2, внаслідок чого його вміст в атмосфері досить інтенсивно зростає. Встановлено, що за 100 років (з 1860 р. по 1960 р.) вміст CO2 в атмосферному повітрі зріс від 0,027 до 0,032; за 10 наступних років концентрація CO2 збільшилася приблизно до 0,033% і нині перевищує 0,034%, зростаючи на 2--4 десятитисячних відсотки за рік. У XXI ст. можна чекати збільшення надходження CO2 в атмосферу на 80%.

Підвищення концентрації CO2 в атмосфері може, на думку багатьох вчених, викликати глобальні зміни клімату Землі у зв'язку з так званим парниковим ефектом повітряної оболонки планети. Суть цього ефекту полягає у тому, що повітря, збагачене CO2 добре пропускає сонячну радіацію і в той же час затримує довгохвильове теплове випромінювання Землі. Відбите земною поверхнею сонячне світло (інфрачервоне випромінювання) поглинається в тропосфері і нижніх шарах стратосфери, призводячи до підвищення їх температури. Розрахунковим шляхом було встановлено, що збільшення вмісту CO2 в атмосфері вже нині повинно підвищити глобальну температуру повітря на поверхні Землі в середньому на 0,3--0,4°С. Температура повітря до 2010 р. за рахунок парникового ефекту може збільшитися на 0,5°С, що призведе до танення полярних льодів, підняття рівня океанів, катастрофічного затоплення великих регіонів земної поверхні.

Підраховано, якщо фреони в атмосферу будуть надходити з такою інтенсивністю, як до 1995 р., то до початку наступного століття концентрація озону в стратосфері знизиться на 10%, внаслідок чого ультрафіолетове випромінювання буде шкідливо впливати на живий світ.

Одним з наслідків збільшеного запилення атмосферного повітря є інтенсивне танення гірських вікових снігів і льодовиків через осідаючий на них пил, який знижує здатність снігів відбивати сонячну радіацію.

Концентрація забруднення антропогенного характеру в місцях їх надходження в атмосферу може бути надто значною. Внаслідок цього в повітряному середовищі утворюються вогнища дуже забрудненого повітря, яке негативно (у великих масштабах) впливає на природу і продуктивність сільськогосподарських культур.

Основними джерелами вогнищових забруднень атмосфери є газопилові викиди підприємств хімічної, металургійної й машинобудівної промисловостей, теплових електростанцій і транспортних засобів.

Всі викиди можна розподілити на такі групи: сполуки сірки (сірчаний ангідрид, сірководень, органічні сполуки); сполуки азоту (аміак, окиси азоту); сполуки вуглецю (окис і двоокис вуглецю, ціанисті сполуки); галлоїди і їх похідні (хлор, фтор, бром, їх сполуки); отруйні аерозолі -- дим, пар і туман (пар і туман сірчаної, азотної, соляної кислот, ртуті, органічних сполук, радіоактивний пил тощо). Найбільш масовими викидами є окиси сірки та інші сірковмісні сполуки, окиси азоту і сполуки вуглецю.

У промислових газах є три групи сірчаних сполук -- кисневі (сірчанистий і сірчаний ангідриди), водневі (сірководень), органічні (сірковуглець, сірко-окис вуглецю, меркаптани тощо). Металургійні, хімічні й енергетичні підприємства є найбільш великими джерелами викиду сполук сірки. В Україні валові викиди сірчанистого ангідриду становлять 20 млн. т за рік.

Одним з головних джерел забруднення повітряного середовища є окиси азоту, які викидаються в атмосферу різними підприємствами, що виробляють, наприклад, азотну й сірчану кислоти, суперфосфат, аміачну селітру, нітроамофос та інші добрива на основі азотної кислоти, а також ті, що застосовують процеси нітрування органічних сполук і при вибухових роботах. Такі підприємства викидають в атмосферу понад 150 млн. м3 окисів азоту за рік.

Негативний вплив двоокису азоту на живі організми помітний при концентрації його навіть 0,008 мг/л.

Окиси азоту знищують рослинність. Встановлено, що в лісі в'яз живе до 300, липа -- до 150 років, а на вулицях міст -- відповідно 45 і 50 років.

Наявність підприємств, що виділяють шкідливі викиди, навіть при високій ефективності очисних установок (до 97-98%) істотно впливає на стан атмосферного повітря міст. У сільській місцевості забруднення атмосфери в 10 разів, а в промислових містах в 150 разів вище, ніж над океаном. Вогнища яскраво вираженого забруднення пов'язані з зонами промислових районів великих міст і міських агломерацій.

Основні джерела забруднення - енергетичні установки, промислові виробництва, транспорт (особливо автомобільний), комунально-побутовий сектор, сільське господарство. Значимість тих чи інших джерел забруднення повітря різна в різних країнах і містах, вона змінюється від рівня науково-технічного прогресу, в стратегії розвитку техніки і природи, рівня благоустрою населених місць і багатьох інших соціально-економічних факторів.

До числа основних промислових джерел забруднення відносяться підприємства чорної і кольорової металургії, комплекси хімічних, нафто - і сланцеперерабативающіх підприємств з виробництва будівельних матеріалів. Оскільки на сучасному етапі розвиток процесів урбанізації за великим промисловим виробництвом зберігається визначальна роль основного містоутворюючого фактора, проблема забруднення атмосфери - одна з основних проблем охорони навколишнього середовища.

Забруднення повітря має різноманітні шкідливі наслідки.

Похожие статьи




Джерела забруднення - Методи захисту повітряного басейну

Предыдущая | Следующая