Загрязнение атмосферы воздуха – источники, последствия и пути решения, защита

Загрязнение атмосферы

Атмосфера Земли — газовая оболочка, которая кроме уникального состава имеет особенные физические и химические характеристики, в ней происходят разнообразные процессы и реакции, отвечающие за комфортное и безопасное развитие жизни на планете.

Загрязнение атмосферы — это попадание во все ее слои (см. «Строение Земли — от ядра до экзосферы») продуктов и веществ, которые нарушают ее нормальное и привычное функционирование, приводят к иному исходу конечных реакций или увеличению тех или иных веществ (что также негативно влияет на состояние внутренней оболочки).

Особенно сильно чувствуется влияниечеловека и его деятельности на состояние биосферы. Принято выделять три вида загрязнений атмосферы:

• физические, которые включают в себя пыль, радиоволны, радиоактивные элементы, теплый воздух, шум и штучное колебание воздуха;
• биологические, в основе которых лежат микроорганизмы и бактерии, споры и вредоносные грибы, их продукты жизнедеятельности;
• химические — это то, что попадает в воздух через использование спреев, аэрозолей, примесей газов, а также продуктов их переработки, тяжелых металлов.

Становится понятно, что наша атмосфера ежесекундно чувствует влияние действий всего человечества, страдает от этого и выходит из строя, что, в свою очередь, сказывается на нашем самочувствии и здоровье.

Источники загрязнения атмосферы

Источники загрязнения атмосферы — это места, процессы и действия, которые влияют на состав, состояние и функционирование оболочки Земли. Все источники подобного рода разделяют на два вида:

• естественные или природные — те, которые происходят из-за процессов и реакций в природе, среди живых организмов без какого-либо вмешательства человека;
• антропогенные или можно еще найти понятие искусственных источников загрязнений. К ним относят все то, что негативно влияет на атмосферу вследствие действий человечества.

К наиболее распространенным природным источникам относят ветры, которые выдувают землю и песок, поднимая их в воздух, извержения вулканов, насекомые и растения, а также продукты их жизнедеятельности.

Не менее опасными для атмосферы являются пожары, которые уничтожают растения и животных, почву, а продукты горения в видегазов и пыли попадают в воздух. Однако природа может самостоятельно регулировать все эти действия и восстанавливаться от их негативного влияния.

Намного страшнее и опаснее влияниечеловека на состояние газовой оболочки.

К искусственным источникам относят бытовую и сельскохозяйственную деятельность, все видыпромышленных работ и, конечно же, транспорт во всех его проявлениях.

Все мы знаем о том, что промышленно-городские комплексы, предприятия выбрасывают в окружающую среду тонны веществ, которые там и остаются. К «тяжелой артиллерии» можно отнести металлургию, химические производства и добычу газа и нефти, которые «дарят» атмосфере серную пыль, бензол, окись углерода, аммиак и множество других веществ.

Еще одна проблема — это теплоэнергетика. Процесс сжигания определенного топлива чреват выделением продуктов горения. И это не только сажа, дым или пыль, сюда стоит зачислить еще и оксидыазота, бензопирен, углекислый газ.

Одним из главных загрязнителей нашей планеты является транспорт, а в некоторых странах он занимает первое место по индексу выбросов в воздух вредных веществ. Железнодорожные перевозки, самолеты, корабли вносят свою долю в плохое состояние биосферы, однако несомненным лидером является автомобильный транспорт.

Транспортныесредства, передвигаясь, способствуют попаданию большого количества выхлопных газов от переработки топлива двигателями, пыли и твердых частиц на шинах и кузовах в нижние шары земной оболочки.

А тепло, которое выделяется от автомобилей в большом городе, приравнивается к работе большой угольной электростанции.

Ну и нельзя не вспомнить о шумовом загрязнении, которое распространяют все виды транспортных средств на планете.

Последствия загрязнения атмосферы

Атмосфера — это место, где происходят все основные процессы на планете, поэтому последствия ее загрязнения будут ощутимы для всех.

В первую очередь эти проблемы отобразятся на состоянии человека, ведь все твердые частицы, пыль, угарный газ, диоксид кремния и оксиды азота попадают в воздух, которым мы дышим, а значит, и в наши легкие, кровь и слизистые оболочки.

Все эти факторы влияют на работу внутренних органов, слизистых оболочек, мутацию на клеточном уровне, снижение иммунитета, возрастание онкологических заболеваний.

Чем это грозит? Тем, что средняя температура по всей планете уже повысилась на 0,6 градуса Цельсия в сравнении с прошлым столетием.

Если так пойдет и далее, то кроме глобального потепления мы получим в результате растаявшие ледники, повышение уровня воды в Мировом океане и затопление районов, которые находятся вблизи больших водоемов.

Образование озоновых дыр в атмосфере — еще один масштабный пример того, как влияет загрязнение на ситуацию в мире. Озон — это шар атмосферы, который образуется на высоте 2000-25000 тысяч метров и состоит преимущественно из кислорода.

 Главная его задача — удерживать вредное излучение Солнца.

В мелких порциях ультрафиолетовые лучи нужны живым организмам для прохождения процесса фотосинтеза и ряда других важных реакций, но в больших дозах они приводят к мутациям, снижении рождаемости и увеличении раковых болезней разной степени сложности.

Кислотные дожди — это любой вид осадков, которые содержат высокий уровень химических веществ (оксидысеры и азота преимущественно). Характер таких атмосферных явлений таков, что они могут привести к гибели растительности, насекомых, рыбы при разных концентрациях вредных веществ, уменьшать количество урожаев, ухудшать состояние здоровья всего живого.

Чем это грозит нам? В этих грязевых облаках собираются частички от переработки топлива, выбросы промышленных производств, тяжелые металлы и вредные микроорганизмы. Влажная среда окисляет их и способствует размножению и разнообразным реакциям.

 Смог может стать причиной заболеваний органов дыхания и крови, конъюнктивита, приглушения работы нервной системы и даже смерти.

Пути решения проблемы загрязнения воздуха

Загрязнение атмосферы — глобальная и масштабная проблема, которая касается каждого живущего на планете. Для защиты газовой оболочки от вредных поступлений применяют такие методы борьбы:

• абсорбциональный — мера по борьбе с поступлением негативных частиц, суть которой в поглощении их специальными фильтрами. Эти установки имеют небольшие габариты и просты в установке, а суть их в том, что они изготавливаются из тех материалов, которые отлично впитывают и удерживают вредные испарения;
• окисление характеризуется сжиганием в воздухе ненужного состава, однако имеет и побочное действие — образование углекислого газа как продукта горения;
• каталитический способ подразумевает превращение газов в твердые частицы. Этот вариант решения проблем достаточно действенный, но дорогой и энергозатратный;
• механический способ подразумевает очистку воздуха в специальных установках. Зарекомендовал себя как низкоэффективный и дорогой в обслуживании;
• самый новый и действенный — электроогневой, вследствие которого газ поступает в специальные установки, где на него воздействует пламя и разряды электричества.

Источник: https://1000sovetov.ru/article_zagryaznenie-atmosfery

Загрязнение земной атмосферы: источники, виды, последствия

Загрязнение атмосферы Земли – изменение природной концентрации газов и примесей в воздушной оболочке планеты, а также привнесение в среду чужеродных для неё веществ.

Впервые об экологической проблеме на международном уровне заговорили сорок лет назад. В 1979 году в Женеве появилась Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Первым международным соглашением о сокращении выбросов парниковых газов стал Киотский протокол 1997 года.

Эти меры хоть и приносят свои результаты, но загрязнение атмосферы остаётся серьёзной проблемой общества.

Вещества, загрязняющие атмосферу

Основные составляющие атмосферного воздуха – азот (78%) и кислород (21%). Доля инертного газа аргона – чуть меньше процента. Концентрация диоксида углерода составляет 0,03%. В малых количествах в атмосфере также присутствуют:

• озон,
• неон,
• метан,
• ксенон,
• криптон,
• закись азота,
• двуокись серы,
• гелий и водород.

В чистых воздушных массах окись углерода и аммиак присутствуют в виде следов. Помимо газов, в атмосфере есть водяные пары, кристаллы соли, пыль.

Основные загрязнители воздушной среды:

• Диоксид углерода – парниковый газ, влияющий на теплообмен Земли с окружающим пространством, а значит, и на климат.
• Оксид углерода или угарный газ, попадая в организм человека или животного, вызывает отравление (вплоть до летального исхода).
• Углеводороды – токсичные химические вещества, раздражающие глаза и слизистые оболочки.
• Производные серы способствуют образованию кислотных дождей и усыханию растений, провоцируют болезни дыхательных путей и аллергию.
• Производные азота приводят к воспалениям лёгких, крупам, бронхитам, частым простудам, усугубляют течение сердечнососудистых заболеваний.
• Радиоактивные вещества, накапливаясь в организме, становятся причиной рака, генных изменений, бесплодия, преждевременной смерти.

Особую опасность для здоровья человека представляет воздух с тяжёлыми металлами. Такие загрязнители, как кадмий, свинец, мышьяк, приводят к возникновению онкологии.

Вдыхаемые ртутные пары не действуют молниеносно, но, откладываясь в виде солей, разрушают нервную систему. В значительной концентрации вредны и летучие органические вещества: терпеноиды, альдегиды, кетоны, спирты.

Многие из этих загрязнителей воздуха являются мутагенными и канцерогенными соединениями.

Источники и классификация атмосферного загрязнения

Исходя из природы явления, различают следующие виды загрязнений воздуха: химическое, физическое и биологическое.

• В первом случае в атмосфере наблюдается повышенная концентрация углеводородов, тяжёлых металлов, диоксида серы, аммиака, альдегидов, окислов азота и углерода.
• При биологическом загрязнении в воздухе присутствуют продукты жизнедеятельности различных организмов, токсины, вирусы, споры грибов и бактерий.
• Большое количество пыли или радионуклидов в атмосфере свидетельствует о физическом загрязнении. К этому же виду относят последствия тепловых, шумовых и электромагнитных выбросов.

На состав воздушной среды влияет как человек, так и природа. Естественные источники загрязнения атмосферы: вулканы в период активности, лесные пожары, почвенная эрозия, пыльные бури, разложение живых организмов. Мизерная доля влияния приходится и на космическую пыль, образующуюся в результате сгорания метеоритов.

Антропогенные источники загрязнения атмосферного воздуха:

• предприятия химической, топливной, металлургической, машиностроительной промышленности;
• сельскохозяйственная деятельность (распыление пестицидов с помощью авиации, отходы животноводства);
• теплоэнергетические установки, отопление жилых помещений углём и дровами;
• транспорт (самые «грязные» виды – самолёты и автомобили).

Как определяют степень загрязненности воздуха?

При мониторинге качества атмосферного воздуха в городе учитывают не только концентрацию вредных для здоровья человека веществ, но и временной промежуток их воздействия. Загрязнение атмосферы в Российской Федерации оценивают по следующим критериям:

• Стандартный индекс (СИ) – показатель, полученный в результате деления наибольшей измеренной разовой концентрации загрязняющего материала на предельно допустимую концентрацию примеси.
• Индекс загрязнения нашей атмосферы (ИЗА) является комплексной величиной, при расчёте которой берут во внимание коэффициент вредности вещества-загрязнителя, а также его концентрацию – среднегодовую и предельно допустимую среднесуточную.
• Наибольшая повторяемость (НП) – выраженная в процентах частота превышения предельно допустимой концентрации (максимально разовой) в течение месяца или года.

Уровень загрязнения воздушной среды считается низким, когда СИ меньше 1, ИЗА варьирует в пределах 0–4, а НП не превышает 10%. Среди крупных российских городов, согласно материалам Росстата, самыми экологически чистыми являются Таганрог, Сочи, Грозный и Кострома.

При повышенном уровне выбросов в атмосферу СИ составляет 1–5, ИЗА – 5–6, НП – 10–20%. Высокой степенью загрязнения воздуха отличаются регионы с показателями: СИ – 5–10, ИЗА – 7–13, НП – 20–50%. Очень высокий уровень атмосферной загрязненности наблюдается в Чите, Улан-Удэ, Магнитогорске и Белоярском.

Города и страны мира с самым грязным воздухом

В мае 2016 года Всемирная организация здравоохранения опубликовала ежегодный рейтинг городов с самым грязным воздухом. Лидером списка стал иранский Заболь – город на юго-востоке страны, регулярно страдающий от песчаных бурь.

Длится это атмосферное явление около четырёх месяцев, повторяется каждый год. На второй и третьей позиции оказались индийские города-миллионники Гвалияр и Праяг. Следующее место ВОЗ отдала столице Саудовской Аравии – Эр-Рияду.

Замыкает пятёрку городов с самой грязной атмосферой Эль-Джубайль – сравнительно небольшое по численности населения местечко на берегу Персидского залива и в то же время крупный промышленный нефтедобывающий и нефтеперерабатывающий центр. На шестой и седьмой ступеньках вновь оказались индийские города – Патна и Райпур. Основные источники загрязнения атмосферы там – промышленные предприятия и транспорт.

В большинстве случаев загрязнение атмосферы – актуальная проблема для развивающихся стран. Впрочем, ухудшение состояния окружающей среды вызывает не только стремительно растущая индустрия и транспортная инфраструктура, но и техногенные катастрофы. Яркий тому пример – Япония, пережившая радиационную аварию в 2011 году.

1. Китай. В некоторых регионах страны уровень загрязнения воздуха превышает норму в 56 раз.
2. Индия. Крупнейшее государство Индостана лидирует по количеству городов с худшей экологией.
3. ЮАР. В экономике страны преобладает тяжёлая промышленность, она же является главным источником загрязнения.
4. Мексика. Экологическая ситуация в столице государства, Мехико, за последние двадцать лет заметно улучшилась, но смог в городе по-прежнему не редкость.
5. Индонезия страдает не только от промышленных выбросов, но и от лесных пожаров.
6. Япония. Страна, несмотря на повсеместное озеленение и использование научно-технических достижений в природоохранной сфере, регулярно сталкивается с проблемой кислотных дождей, смога.
7. Ливия. Главный источник экологических бед североафриканского государства – нефтяная промышленность.

Последствия

Загрязнение атмосферы – одна из основных причин роста числа респираторных заболеваний, как острых, так и хронических.

Вредные примеси, содержащиеся в воздухе, способствуют развитию рака лёгких, сердечных болезней, инсульта. По оценкам ВОЗ, из-за загрязнения воздушной среды в мире преждевременно умирает 3,7 млн человек в год.

Больше всего таких случаев фиксируют в странах Юго-Восточной Азии и Западного региона Тихого океана.

В крупных промышленных центрах часто наблюдается такое неприятное явление, как смог. Скопление частиц пыли, воды и дыма в воздухе снижает видимость на дорогах, из-за чего учащается количество ДТП.

Агрессивные вещества усиливают коррозию металлических конструкций, отрицательно влияют на состояние растительного и животного мира. Наибольшую опасность смог представляет для астматиков, лиц, болеющих эмфиземой, бронхитом, стенокардией, гипертонией, ВСД.

Даже у здоровых людей, надышавшихся аэрозолей, может сильно болеть голова, наблюдаться слезотечение и першение в горле.

Насыщение воздуха оксидами серы и азота приводит к образованию кислотных дождей. После осадков с низким уровнем pH в водоёмах гибнет рыба, а выжившие особи не могут дать потомства. Как результат – сокращается видовой и числовой состав популяций.

Кислые осадки выщелачивают питательные вещества, тем самым обедняя почву. Они оставляют химические ожоги на листьях, ослабляют растения.

Для среды обитания людей такие дожди и туманы также представляют угрозу: кислая вода разъедает трубы, машины, фасады зданий, памятники.

На погодные условия заметно влияют и «озоновые дыры», образующиеся под воздействием брома, хлора, атомов кислорода и водорода.

Помимо простых веществ, молекулы озона могут разрушать также органические и неорганические соединения: производные фреонов, метан, хлороводород.

Чем опасно ослабление щита для окружающей среды и человека? Вследствие истончения слоя растёт солнечная активность, что, в свою очередь, ведёт к увеличению смертности среди представителей морской флоры и фауну, росту числа онкологических заболеваний.

Как сделать воздух чище?

Уменьшить загрязнение атмосферы позволяет внедрение на производстве технологий, снижающих объём выбросов. В сфере теплоэнергетики следует делать ставку на альтернативные энергоисточники: строить солнечные, ветряные, геотермальные, приливные и волновые электростанции. На состоянии воздушной среды позитивно сказывается переход к комбинированной выработке энергии и тепла.

В борьбе за чистый воздух важным элементом стратегии является комплексная программа по утилизации отходов.

Она должна быть направлена на уменьшение количества мусора, а также его сортировку, переработку или повторное использование.

Городское планирование, нацеленное на улучшение среды, в том числе и воздушной, предполагает совершенствование энергоэффективности зданий, строительство велосипедной инфраструктуры, развитие скоростного городского транспорта.

Источник: https://legkopolezno.ru/ekologiya/globalnye-problemy/zagryaznenie-atmosfery/

Причины и пути решения проблемы загрязнения воздуха

Атмосфера защищает Землю от перегревания, ультрафиолетового излучения и космического пространства, в атмосфере формируется климат, погода, содержится кислород, который жизненно необходим для людей, животных и растений.

В последнее время атмосферный воздух всё больше и больше загрязняется. Источники его загрязнения разделяют на две вида: природные и искусственные.

Природные источники загрязнения — это пылевые бури, лесные пожары (возникшие без участия человека), извержения вулканов.

Значительный вред атмосфере наносят искусственные источники, созданные человеком:

промышленные предприятия, тепловые электростанции, бытовые котельные;

интенсивное развитие автотранспорта;

радиоактивное загрязнение (авария на Чернобыльной АЭС, утечки при хранении и транспортировке радиоактивных отходов);

сельское хозяйство;

бытовые отходы.

В результате деятельности человека в воздухе распространяются ядовитые газы, едкий дым, частицы копоти и пепла, возникают озоновые дыры в атмосфере, происходит таяние льдов. Действие вредных веществ, которые попадают в воздух, усугубляется их взаимными реакциями между собой, метеоусловиями, продолжительным нахождением их в воздухе.

Загрязнение атмосферы и его последствия приводят к тошноте, головной боли, раздражению слизистых оболочек, плохому самочувствию человека. Возможен летальный исход. Загрязнённый воздух больше всего сказывается на жителях больших городов, также страдает животный и растительный мир планеты, поэтому защита атмосферы имеет очень важное значение.

К способам охраны воздуха относят очистку газовых выбросов предприятий и автотранспорта, использование фильтров очистки, возобновляемых и экологически чистых источников энергии (ветра, воды, Солнца), безотходных технологий производства, изменения в ведении сельского хозяйства, озеленение населённых пунктов и промышленных центров.

Способы очистки газовых выбросов промышленных предприятий подразделяют на:

абсорбционный;

окислительный;

каталитический (физико-химический);

механический вихревой;

электроогневой.

Абсорбционный способ основан на использовании поглотителей из активированного угля, известняка или щелочных растворов известняка и аммиака. Это самый простой способ, обеспечивающий достаточно хорошую очистку, однако нуждающийся в установке оборудования, занимающего много места, и систематической очистке поглощающей жидкости.

Окислительным способом выжигают вредные горючие примеси, но при использовании такого способа выделяется углекислый газ.

Газовые выбросы при каталитическом способе очистки пропускают через твёрдые катализаторы. Недостаток этого способа в высокой стоимости и трудной реализации.

Механическим способом очистки твёрдые частицы удаляют путём вращения потока выбросов. Этот способ характеризуется высокими затратами энергии, слабой очисткой и необходимостью периодического удаления собранных частиц.

Поток газовых выбросов в электроогневом способе пропускается через наэлектризованное пламя. Способ хоть и эффективен, но сложно реализуем.

Порою целесообразно использовать комплекс из нескольких способов очистки.

Автодороги, заводы, фабрики необходимо отделять от жилых районов зелёными насаждениями, промзоны по возможности должны располагаться за пределами города.

В сельском хозяйстве применяется экологическое земледелие, которое включает в себя использование разнообразных севооборотов, внесение навоза и компоста, щадящую обработку почв, постепенный отказ от использования химико-синтетических веществ.

Одновременно с другими способами ведётся правовая охрана воздуха, которая контролирует выполнение требований закона и предусматривает ответственность за их нарушение.

Источник: https://jdis.co/pritchin-i-puti-resheniya-problem-zagryazneniya-vozduha.html

Защита атмосферы от загрязнений: семестровая по экологии

1. Атмосфера
2. Основные загрязнители атмосферного воздуха
3. Основные загрязнители атмосферы
4. Загрязнение атмосферы и контроль ее качества
5. Контроль газовых смесей
6. Экологические последствия загрязнения атмосферы
7. Парниковый эффект
8. Киотский протокол
9. Средства защиты
10. Защита атмосферы
11. Средства защиты
12. Оборудование для очистки выбросов
13. Сухие пылеуловители
14. Мокрые пылеуловители
15. Фильтры
16. Электрофильтры
17. Способы очистки от газо- и парообразных примесей

Атмосфера — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией.

Обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое.

Глубина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.

Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.

Основные загрязнители атмосферного воздуха

Основными загрязнителями атмосферного воздуха, образующимися как в процессе хозяйственной деятельности человека, так и в результате природных процессов, являются:

• диоксид серы SO2,
• диоксид углерода CO2,
• оксиды азота NOx,
• твердые частицы – аэрозоли.

Доля этих загрязнителей составляет 98% в общем объеме выбросов вредных веществ.

Помимо этих основных загрязнителей, в атмосфере наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: формальдегид, фенол, бензол, соединения свинца и других тяжелых металлов, аммиак, сероуглерод и др.

Основные загрязнители атмосферы

Источники загрязнения атмосферы проявляются практически во всех видах хозяйственной деятельности человека. Их можно разделить на группы стационарных и подвижных объектов.

К первым относятся промышленные, сельскохозяйственные и другие предприятия, ко вторым – средства наземного, водного и воздушного транспорта.

Среди предприятий наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят:

• теплоэнергетические объекты (тепловые электрические станции, отопительные и производственные котельные агрегаты);
• металлургические, химические и нефтехимические заводы.

Загрязнение атмосферы и контроль ее качества

Контроль атмосферного воздуха осуществляется с целью установления соответствия его состава и содержания компонентов требованиям охраны окружающей среды и здоровья человека.

Контролю подлежат все источники образования загрязнений, поступающих в атмосферу, их рабочие зоны, а также зоны влияния этих источников на окружающую среду (воздух населенных пунктов, мест отдыха и др.)

Комплексный контроль качества включает следующие измерения:

• химический состав атмосферного воздуха по ряду наиболее важных и значимых компонентов;
• химический состав атмосферных осадков и снежного покрова
• химический состав пылевых загрязнений;
• химический состав жидкофазных загрязнений;
• содержание в приземном слое атмосферы отдельных компонентов газовых, жидкофазных и твердофазных загрязнений (в том числе токсических, биологических и радиоактивных);
• радиационный фон;
• температура, давление, влажность атмосферного воздуха;
• направление и скорость ветра в приземном слое и на уровне флюгера.

Данные этих измерений позволяют не только оперативно оценивать состояние атмосферы, но и прогнозировать неблагоприятные метеорологические условия.

Контроль газовых смесей

Контроль состава газовых смесей и содержания в них примесей основан на сочетании качественного и количественного анализа. При качественном анализе выявляют присутствие в атмосфере специфических особо опасных примесей без определения их содержания.

Применяют органолептический, индикаторный методы и метод тест-проб. Органолептическое определение основано на способности человека узнавать запах специфического вещества (хлор, аммиак, сера и др.), изменение окраски воздуха, чувствовать раздражающее действие примесей.

Экологические последствия загрязнения атмосферы

К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся:

• возможное потепление климата (парниковый эффект);
• нарушение озонового слоя;
• выпадение кислотных дождей;
• ухудшение здоровья.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – это повышение температуры нижних слоев атмосферы Земли по сравнению с эффективной температурой,т.е. температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

Киотский протокол

В декабре 1997 г. на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению климата, делегатами из более чем 160 стран была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы СО2. Киотский протокол обязывает 38 индустриально развитых стран сократить к 2008–2012 г.г. выбросы СО2 на 5 % от уровня 1990 г.:

• Европейский союз должен сократить выбросы СО2 и других тепличных газов на 8 %,
• США – на 7%,
• Япония – на 6 %.

Средства защиты

Основными путями снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы служат:

• разработка и внедрение очистных фильтров на предприятиях,
• использование экологически безопасных источников энергии,
• использование безотходной технологии производства,
• борьба с выхлопными газами автомобилей,
• озеленение городов и поселков.

Очистка промышленных отходов не только предохраняет атмосферу от загрязнений, но и дает дополнительное сырье и прибыли предприятиям.

Защита атмосферы

Один из способов предохранения атмосферы от загрязнения – переход на новые экологически безопасные источники энергии. Например, строительство электростанций, использующих энергию приливов и отливов, тепло недр, применение гелиоустановок и ветряных двигателей для получения электроэнергии.

В 1980-е годы перспективным источником энергии считались атомные электростанции (АЭС). После чернобыльской катастрофы число сторонников широкого использования атомной энергии уменьшилось.

Эта авария показала, что атомные электростанции требуют повышенного внимания к системам их безопасности. Альтернативным источником энергии академик А. Л.

Яншин, например, считает газ, которого в России в перспективе можно добывать около 300 трлн кубометров.

Средства защиты

• Очистка технологических газовых выбросов от вредных примесей.
• Рассеивание газовых выбросов в атмосфере. Рассеивание осуществляется с помощью высоких дымовых труб (высотой более 300 м). Это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные сооружения не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.
• Устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства.

Ширина СЗЗ устанавливается в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ (50–1000 м).

Архитектурно-планировочные решения – правильное взаимное размещение источников выбросов и населенных мест с учетом направления ветров, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.

Оборудование для очистки выбросов

• устройства для очистки газовых выбросов от аэрозолей (пыли, золы, сажи);
• устройства для очистки выбросов от газо- и парообразных примесей (NO, NO2, SO2, SO3 и др.)

Сухие пылеуловители

Сухие пылеуловители предназначены для грубой механической очистки от крупной и тяжелой пыли. Принцип работы – оседание частиц под действием центробежной силы и силы тяжести. Широкое распространение получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные.

Мокрые пылеуловители

Мокрые пылеуловители характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсной пыли размером до 2 мкм. Работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции или броуновского движения.

Запыленный газовый поток по патрубку 1 направляется на зеркало жидкости 2, на котором осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Затем газ поднимается навстречу потоку капель жидкости, подаваемой через форсунки, где происходит очистка от мелких частиц пыли.

Фильтры

Предназначены для тонкой очистки газов за счет осаждения частиц пыли (до 0,05 мкм) на поверхности пористых фильтрующих перегородок.

По типу фильтрующей загрузки различают тканевые фильтры (ткань, войлок, губчатая резина) и зернистые.

Выбор фильтрующего материала определяется требованиями к очистке и условиями работы: степень очистки, температура, агрессивность газов, влажность, количество и размер пыли и т.д.

Электрофильтры

Электрофильтры – эффективный способ очистки от взвешенных частиц пыли (0,01 мкм), от масляного тумана.

Принцип действия основан на ионизации и осаждении частиц в электрическом поле. У поверхности коронирующего электрода происходит ионизация пылегазового потока.

Приобретая отрицательный заряд, частицы пыли движутся к осадительному электроду, имеющему знак, противоположный заряду коронирующего электрода.

По мере накопления на электродах частицы пыли падают под действием силы тяжести в сборник пыли или удаляются встряхиванием.

Способы очистки от газо- и парообразных примесей

Очистка от примесей путем каталитического превращения. С помощью этого метода превращают токсичные компоненты промышленных выбросов в безвредные или менее вредные вещества путем введения в систему катализаторов (Pt, Pd, Vd):

• каталитическое дожигание СО до СО2;
• восстановление NОx до N2.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента, например, используют воду для улавливания таких газов как NH3, HF, HCl.

Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов – твердых тел с ультрамикроскопической структурой (активированный уголь, цеолиты, Al2O3.

Источник: https://fevt.ru/load/zashhita_atmosfery/96-1-0-1870

Проблема загрязнения атмосферы — угроза существованию человечества

Смог, который сегодня стал постоянным спутником огромных мегаполисов, озон, стремительно исчезающий в атмосфере планеты, парниковый эффект – темы, которыми сегодня постоянно пестрят информационные ленты средств массовой информации.

Загрязненный воздух становится обязательным явлением больших городов, а их население вынуждено приспосабливаться к новой среде обитания. В немалой степени ответственность за стремительное ухудшение экологической обстановки на планете лежит на нас.

Загрязнение атмосферы человеком приняло угрожающие масштабы, а дышать грязным воздухом во многих местах на земном шаре, становится нормой.

Если не предпринимать никаких усилий, последствия загрязнения атмосферы для окружающей среды и в частности, для человеческой цивилизации, могут быть плачевными.

Уже сегодня косвенный ущерб  оценивается учеными и специалистами в сфере экологической безопасности в десятки, сотни миллиардов долларов.

Так, загрязненный воздух грозит стать постоянным и неотъемлемым атрибутом существования последующих поколений.

Основные причины загрязнения атмосферы нашей планеты

Одним из основных природных богатств, которым обладает планета Земля, является ее атмосфера. Несколько слоев образуют уникальный химический состав воздуха:

• азот 78%;
• кислород 21%;
• менее 1% приходится на другие газы, включая CO2, гелий, водород, аргон, неон и метан.

Такой газовый состав земного воздуха способствовал появлению на планете миллиарды лет назад первых форм жизни, обеспечил последующее создание биосферы, создание условий для существования всего живого на Земле.

Во все времена чистый воздух и благополучная экологическая обстановка являются главными условиями развития человеческой цивилизации.

Именно от их состояния зависит существование человека как вида, здоровье и долголетие целых наций.

Однако рассматривать проблему следует в глобальном масштабе, оценивая каждый из факторов, участие которого негативно сказывается на состоянии воздуха.

Да, безответственная деятельность человека сыграла не последнюю роль в ухудшении ситуации, однако сегодня доказано, что качество воздуха изменилось ввиду общего, глобального загрязнения атмосферы, которое является результатом совокупного действия естественных и искусственно созданных факторов. Определяющим фактором качественного изменения атмосферы является увеличение в ее составе количества парниковых газов, включая диоксид углерода и других тяжелых примесей.

Эти негативные изменения химического состава атмосферы не возникают сами по себе. Этому способствуют источники загрязнения, одни из которых существовали всегда, а другие появились в результате искусственных процессов. В связи с этим, экологи сегодня имеют дело с двумя видами источников загрязнения:

• естественные источники загрязнения атмосферы;
• антропогенные источники загрязнения атмосферы.

С естественными источниками, влияющими на качественный состав атмосферы Земли, человек имеет дело не одно тысячелетие. Литосфера планеты активно принимает участие в формирование воздушного слоя нашей атмосферы.

Вулканы на протяжении всего существования планеты в период своей активности регулярно насыщали нашу атмосферу серой, миллионы тонн которой вместе с углекислым газом и тяжелыми металлами оказывали вредное влияние на живые организмы.

Лесные пожары, естественная эрозия поверхностного слоя почвы и прочие катаклизмы, происходящие в истории планеты ранее и случающиеся сегодня, вносят свою лепту в изменение химического состава воздуха.

Основные источники загрязнения атмосферы

Естественная борьба за выживание, которую вел человек на протяжении многих тысячелетий, первоначально не носила масштабного характера. Однако по мере своего могущества, человек все активнее стал вступать в единоборство с природой, стараясь удовлетворить свои потребности и амбиции.

Еще в Древнем Риме интенсивное строительство флота привело к масштабной вырубке лесов, что сразу же привело к изменению климата на Юге Европы и к изменениям среды обитания человека.

В дальнейшем началась эра подзольного земледелия, которая привела к грандиозной вырубке лесов в масштабах целых регионов. Развитие мореплавания и борьба на море лишили естественных лесов целые страны.

Несмотря на то, что размеры вмешательства человека в масштабах планеты невелики, это стало первым тревожным сигналом того, что человек не остановится в своем желании использовать ресурсы планеты.

Последующая в XVII-XVIII промышленная революция дала старт новому беспощадному использованию природных ресурсов, что незамедлительно сказалось на состоянии атмосферы нашей планеты. Следующие 200 лет стали тем периодом в истории человеческой цивилизации, когда человек своими действиями сделал загрязненный воздух нормой нашего существования.

Основными искусственными источниками загрязнения нашей атмосферы стали:

• металлургические предприятия, химические заводы и фабрики, топливная и машиностроительная отрасль;
• развитие сельского хозяйства, связанного с применением минеральных удобрений;
• стремительно развивающаяся транспортная отрасль (появление автомобилей, самолетов, ракетная техника).

На этом фоне можно говорить о классификации процессов, оказывающих влияние на состояние воздуха. Сегодня рассматривается физическое, биологическое и химическое загрязнение. Физическое загрязнение связано с увеличением количества промышленной и бытовой пыли.

Загрязнение атмосферы пылью, другими крупным и фрагментами, насыщенными радионуклидами становится потенциально опасным для здоровья человека. Сюда можно отнести вредное влияние продуктов создаваемого человеком электромагнитного излучения, воздействие тепловых и шумовых факторов.

В этом аспекте радиоактивное загрязнение атмосферы, вызванное последствиями ядерных испытаний и техногенных аварий, стало одним из наиболее опасных явлений в XX веке.

Здесь мы имеем дело с целым перечнем факторов, среди которых выделяются стационарные источники загрязнения и автотранспорт. К стационарным источникам относятся промышленные предприятия, которые осуществляют масштабные промышленные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Выбросы предприятий химической промышленности содержат в основном токсичные химические элементы. Вместе с промышленным загрязнением вред наносит использование продуктов бытовой химии на бытовом уровне.

Аэрозольное загрязнение воздуха является следствием увеличения масштабов использования в процессе деятельности инертных газов. Их попадание в атмосферу и увеличение концентрации приводит к разрушению озонового слоя планеты. Наносит вред земным формам жизни и загрязнение атмосферы оксидами азота, альдегидами и диоксидом серы, которые в большой концентрации становятся ядовитыми соединениями.

Основные загрязнители воздуха и их влияние

В той или иной мере изменение газового состава воздуха неизбежно отражается на состоянии биосферы и в частности на здоровье человека.

Экологические организации, занимающиеся мониторингом и контролем загрязнения воздуха, сегодня имеют массу информации о том, что показатели загрязнения атмосферы превысили допустимые значения.

Так, количество вредных компонентов в земном воздухе превысило допустимую норму.

Промышленный рост, глобализация экономики, стремительное увеличение населения планеты привели к тому, что в атмосферу планеты стали попадать в огромных количествах следующие вредные и опасные вещества и компоненты:

• диоксид углерода в увеличенной концентрации нарушает естественный теплообмен нашей планеты, способствуя изменению климата;
• оксид углерода, он же угарный газ, в больших концентрациях отравляет все живое;
• соединения углеводорода в превышенных дозах становятся токсичными для человека, способствуя развитию заболеваний органов зрения и дыхательных путей;
• производные серы, попадая в воздушный слой атмосферы, приводят к образованию кислотных дождей. Такие дожди, выпадая за десятки, сотни километров от источников выбросов, убивают растительность и наносят катастрофический ущерб сельскому хозяйству;
• соединения азота (оксиды азота) в большой концентрации приводят к увеличению заболеваний дыхательных путей, к росту числа сердечно-сосудистых патологий;
• радионуклиды, выпадая вместе с осадками на поверхность планеты, накапливаются в живых организмах, провоцируя рост генетических осложнений и раковых заболеваний.

Последствия ухудшения качества воздуха для человека

Состав атмосферы, с которым мы имеем дело сегодня на Земле, уже далеко не тот, каким он всего 100-200 лет назад. Не говоря уже о том воздухе, которым дышали древние греки или египтяне.

Современные ученые видят прямую связь увеличения количества опасных для жизни и здоровья заболеваний, снижение уровня рождаемости в отдельных государствах. Только за последние 100 лет, когда началась интенсивная индустриализация экономики, врачи столкнулись с рядом новых, ранее неизвестных патологий и болезней.

Это является прямым следствием ухудшения среды обитания человеческой расы. Состояние атмосферы в данном случае имеет первостепенное значение.

Прекрасным примером сплоченной позиции человечества в этом вопросе стало Киотское климатическое соглашение и Парижская международная конференция. Именно на этих международных форумах были зафиксированы основные проблемы, с которыми необходимо бороться человечеству для сохранения климата на планете.

В большей степени это касается и вопросов по сохранению атмосферы планеты.

Защита атмосферы от загрязнения сегодня носит глобальный характер.

В рамках достигнутых соглашений определено несколько способов решения проблемы, одним из которых является снижение объема выбросов парниковых газов для промышленных объектов.

Значимое место в сфере борьбы за чистоту воздуха занимает международная программа по сохранению озонового слоя нашей планеты. Уменьшение объема использования аэрозолей позволит уменьшить попадание в атмосферу инертных газов.

По данным экологических организаций самым грязным воздухом дышат жители Шанхая и Дели. Несмотря на огромное население, эти гигантские мегаполисы представляют для человека самые враждебные места обитания на нашей планете.

Любой завод или огромный химический комбинат, который ранее загрязнял воздух на всю округу, сегодня должен быть закрыт или модернизирован в соответствии с требованиями экологической безопасности.

Прогнозируемое будущее

Только коллективные усилия, направленные на уменьшение количества антропогенных источников загрязнения, могут дать желаемый результат. Человечество достигло того максимума, когда одиночные и самостоятельные действия уже не принесут успеха. Наша атмосфера — это наше общее достояние, поэтому и бороться за ее чистоту надо сообща, всем миром.

Переход на альтернативные источники энергии, позволит отказаться в скором будущем от котельных, которые являются основными источниками загрязнения воздуха.

Только закрытие в Китае двух, трех десятков тепловых электростанций позволит уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу на 10-15%. Если такие мероприятия делать в масштабах планеты, успех гарантирован.

По мнению экспертов, уменьшение количества автотранспорта, оснащенного двигателями внутреннего сгорания на одну треть, уже через пять лет позволит снизить количество вредных веществ в составе воздуха на 20-25%.

Источник: https://comp-pro.ru/ugrozy-dlya-zhizni-na-planete/zagryaznenie-atmosfery.html

Глобальная экологическая проблема, приводящая к кислородному голоданию природы

«Загрязнение воздуха – экологическая проблема». Эта фраза не отражает ни в малейшей степени тех последствий, которые несет в себе нарушение природного состава и баланса в смеси газов, называемой воздух.

Проиллюстрировать такое заявление не вызывает никакого труда. Всемирная организация здравоохранения привела данные по этой теме за 2014 год. Из-за загрязнения воздуха в мире умерло около 3,7 млн. человек. Почти 7 млн. человек умерло от воздействия на организм загрязненного воздуха. И это за один год.

В состав воздуха входит 98–99% азота и кислорода, остальное: аргон, углекислый газ, вода и водород. Из него состоит атмосфера Земли. Основной компонент, как  видим, кислород. Он необходим для существования всего живого.

Им «дышат» клетки, то есть при поступлении его в клетку организма происходит химическая реакция окисления, в результате которой выделяется энергия необходимая для роста, развития, размножения, обмена с другими организмами и тому подобное, то есть для жизни.

Загрязнение атмосферы толкуется как привнесение в атмосферный воздух неприсущих ему химических, биологических и физических веществ, то есть изменение их естественной концентрации.

Но важнее не изменение концентрации, которое, без сомнения, происходит, а уменьшение в составе воздуха наиболее полезного для жизни компонента – кислорода. Ведь объем смеси не увеличивается. Вредные и загрязняющие вещества не добавляются простым сложением объемов, а уничтожают и занимают его место.

Фактически возникает и продолжает накапливаться недостаток пищи для клеток, то есть базового питания живого существа.

От голода умирает около 24000 человек в сутки, то есть в год примерно около 8 млн., что сопоставимо с цифрой смертности от загрязнения воздуха.

Виды и источники загрязнения

Воздух подвергался загрязнению во все времена.

Извержения вулканов, пожары лесные и торфяные, пыль и пыльца растений и иное попадание в атмосферу веществ обычно неприсущих ее природному составу, но произошедшие в результате природных причин – это первый вид происхождения загрязнения воздуха – естественный. Второй – это в результате деятельности человека, то есть искусственный или антропогенный.

Антропогенное загрязнение, в свою очередь, можно разделить на подвиды: транспортные или возникшие в результате работы разных видов транспорта, производственные, то есть связанные с выбросами в атмосферу веществ, образующихся в производственном процессе и бытовые или появившиеся в результате непосредственной жизнедеятельности человека.

Само загрязнение воздуха может быть физическим, химическим и биологическим.

• К физическому относят пыль и твердые частица, радиоактивное излучение и изотопы, электромагнитные волны и радиоволны, шумовое, включая громкие звуки и низкочастотное колебание и тепловое, в любой форме.
• Химическое загрязнение – это попадание в воздух газообразных веществ: оксида углерода и азота, диоксида серы, углеводородов, альдегидов, тяжелых металлов, аммиака и аэрозолей.
• Загрязнение микробами называется биологическим. Это различные споры бактерий, вирусы, грибы, токсины и тому подобное.

• Оксид углерода или «угарный газ». Химическая формула СО. Это газ без цвета и запаха. Появляется после неполного сгорания угля, газа, нефти и других видов топлива при условиях недостаточности кислорода и низкой температуре. Он взаимодействует с имеющимся в крови человека гемоглобином и блокирует поступление в нее кислорода. Впервые его выделил в 1776 году врач Жак деЛассон.
• Двуокись углерода или углекислый газ. Химическая формула СО2. Газ без цвета, но с кисловатым запахом и вкусом. Появляется после полного окисления углерода. Он является одним из парниковых газов.
• Диоксид серы или сернистый ангидрид. Химическая формула SO2. Газ бесцветный. Запах резкий. Появляется при сжигании таких видов топлива, которые содержат серу и при переработке сернистых руд. Один из видов газа, формирующего кислотные дожди. В организме человека сначала вызывает потерю вкусовых ощущений, затем затрудненное дыхание, отек легких и остановку дыхания.
• Оксиды и диоксиды азота. Химическая формула NO и NO2 соответственно. Появляется при любых процессах горения. Его количество зависит от температуры сгорания. Чем она выше, тем его больше. Источниками его появления являются предприятия по производству азотных удобрений и кислоты, нитратов, анилиновой кислоты, транспортные средства, промышленные предприятия и некоторые виды бытового оборудования.
• Озон. Химическая формула О3. Газ с характерным запахом. Самый токсичный их всех загрязняющих веществ.
• Углеводороды. Одни из самых распространенных с различными вариантами соединений углерода С и водорода Н. они содержатся в несгоревших нефтепродуктах, жидкостях для химчисток, растворителях и многом другом.
• Свинец. Химический знак Pb. Токсичный в любом виде металл серебристо-серого цвета. Применяется при производстве боеприпасов, красок, автомобильных аккумуляторов и тому подобное. Главный его источник попадания в атмосферу – выхлопные газы автотранспорта с двигателями, работающими на этилированном бензине.
• Промышленная пыль. Ее принято подразделять на классы в зависимости от происхождения.

Первый – механическая пыль. Появляется в технологических процессах измельчения веществ и материалов.

Второй — возгоны. Они образуются при конденсации паров охлажденного газа и пропускаемые через технологическое оборудование.

Третий – летучая зола. Он содержится в дымовом газе во взвешенном состоянии и представляет собой несгоревший минеральные примеси топлива.

В основном на сегодняшний день источниками таких загрязнений являются теплоэлектростанции, работающие на твердом топливе и угле.

Последствия загрязнений

Основными последствиями загрязнения атмосферного воздуха являются: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди и смог.

Парниковый эффект построен на способности атмосферы Земли пропускать короткие волны и задерживать длинные. Короткие волны – это солнечная радиация, а длинные – это тепловое излучение, идущее от Земли. То есть образуется слой, в котором происходит аккумулирование тепла или парник.

Газы, способные к такому эффекту называются, соответственно, парниковыми. Эти газы нагреваются сами и нагревают всю атмосферу. Этот процесс естественный и природный. Он происходил и происходит в настоящее время. Без него не была бы возможна жизнь на планете. Его начало не связано с деятельностью человека.

Но если раньше природа сама регулировала этот процесс, то сейчас в него интенсивно вмешался человек.

Углекислый — основной парниковый газ. Его доля в парниковом эффекте более 60%. На долю остальных – хлорфторуглеводорода, метана, оксидов азота, озона и так далее, приходится не более 40%. Именно благодаря столь большой доли углекислого газа, была возможна природная саморегуляция.

Сколько углекислого газа выделялось при дыхании живыми организмами, столько и потребляли его растения, производя кислород. Объемы и концентрация его сохранялась в атмосфере.

Промышленная и иная деятельность человека, и, прежде всего, вырубание лесов и сжигание природного топлива, привели к увеличению углекислого газа и других парниковых газов за счет снижения объема и концентрации кислорода. Результатом стало большее нагревание атмосферы – повышение температуры воздуха.

Озоновые дыры или нарушение озонового слоя. Озон одна из форм существования кислорода и образуется в атмосфере естественным путем. Это происходит при попадании ультрафиолетового излучения солнца на молекулу кислорода.

Потому наибольшая концентрация озона в верхних слоях атмосферы на высоте около 22 км. от поверхности Земли. По высоте он распространяется примерно на 5 км. этот слой считается защитным, так как задерживает это самое излучение.

Без такой защиты все живое на Земле погибло. Сейчас наблюдается уменьшение концентрации озона в защитном слое. Почему это происходит до сих пор достоверно не установлено. Впервые это истощение было обнаружено в 1985 году над Антарктидой.

Промышленные выбросы в атмосферу диоксида серы и оксида азота, соединяющиеся с атмосферной влагой, образуют серную и азотную кислоту и вызывают «кислотные» дожди. Такими считаются любые осадки, кислотность которых выше природной, то есть ph

Источник: https://ecology-of.ru/eko-razdel/globalnaya-ekologicheskaya-problema-privodyashchaya-k-kislorodnomu-golodaniyu-prirody/