Zmiana składu gazowego atmosfery jest wynikiem połączenia zjawisk naturalnych w przyrodzie i działalności człowieka. Ale który z tych procesów obecnie panuje? Aby się dowiedzieć, najpierw wyjaśniamy, co zanieczyszcza powietrze. Jego stosunkowo stały skład w ostatnich latach uległ znacznym wahaniom. Rozważ główne problemy związane z kontrolą emisji i ochroną czystości basenu powietrznego na przykładzie tej pracy w miastach.
Czy zmienia się skład atmosfery?
Ekolodzy uważają zanieczyszczenie powietrza za zmianę jego średnich wartości zebranych przez długi czas obserwacji. Występują one w wyniku wielu rodzajów wpływu społeczeństwa na środowisko, a także w wyniku naturalnych procesów. Na przykład substancje, które zanieczyszczają powietrze i zmieniają skład gazu w atmosferze, powstają w wyniku oddychania, foto- i chemosyntezy w komórkach żywych organizmów.
Oprócz zanieczyszczenia naturalnego istnieje zanieczyszczenie antropogeniczne. Jego źródłami mogą być emisje z dowolnych zakładów produkcyjnych, odpady gazowe z przemysłu domowego i spaliny samochodowe. Właśnie to zanieczyszcza powietrze, zagraża zdrowiu i dobrostanowi ludzi, stanowi całego środowiska. Główne wskaźniki składu atmosfery powinny pozostać niezmienione, tak jak na poniższym schemacie.
Zawartość niektórych składników w atmosferze jest nieznaczna, ale brana jest pod uwagę przy podejmowaniu decyzji, które substancje zanieczyszczają powietrze, a które są nieszkodliwe dla organizmów żywych. W poniższej tabeli oprócz głównych uwzględniono również stałe składniki powietrza, których zawartość wzrasta podczas procesu wulkanicznego, aktywności gospodarczej ludności (dwutlenek węgla i azot, metan).
Co nie zanieczyszcza powietrza?
Skład gazowy atmosfery nad oceanami, morzami, lasami i łąkami, rezerwy biosfery zmieniają się mniej niż w miastach. Oczywiście substancje również przedostają się do środowiska ponad powyższymi obiektami naturalnymi. Trwa wymiana gazowa w biosferze. Ale w ekosystemach dominuje proces, który nie zanieczyszcza powietrza. Na przykład w lasach - fotosynteza, nad częściami wód - parowanie. Bakterie wiążą azot z powietrza, rośliny wydzielają i absorbują dwutlenek węgla. Atmosfera nad oceanami i morzami jest nasycona parą wodną, jodem, bromem, chlorem.
Co zanieczyszcza powietrze?
Związki niebezpieczne dla żywych organizmów są bardzo różnorodne, w sumie znanych jest ponad 20 000 zanieczyszczeń biosfery. W atmosferze megamiast, centrów przemysłowych i transportowych występują proste i złożone substancje gazowe, aerozole, małe cząstki stałe. Podajemy, które substancje zanieczyszczają powietrze:
- tlenek węgla i dwutlenek węgla (mono- i dwutlenek węgla);
- siarka i dwutlenek siarki (dwutlenek siarki i tritlenek);
- związki azotu (tlenki i amoniak);
- metan i inne węglowodory gazowe;
- pył, sadza i cząstki zawieszone, na przykład rudy w kopalniach.
Jakie są źródła emisji?
Substancje szkodliwe zanieczyszczające powietrze atmosferyczne przedostają się do atmosfery nie tylko w stanie gazowym i parowym, ale także w postaci drobnych kropel, stałych cząstek o różnych rozmiarach. Zanieczyszczenia otrzymywane od przedsiębiorstw i transportu są rejestrowane dla określonych związków i ich grup (stałe, gazowe, płynne).
Stężenie stałych i zmiennych składników powietrza zmienia się w ciągu dnia, w zależności od pór roku. Przy obliczaniu zawartości zanieczyszczeń bierze się pod uwagę ciśnienie atmosferyczne, temperaturę i kierunek wiatru, ponieważ warunki meteorologiczne wpływają na skład warstwy powierzchniowej atmosfery. Zmiany stężeń większości składników, takich jak dwutlenek węgla, występują nie tylko w ciągu roku. Odnotowano wzrost ilości CO 2 w ciągu ostatnich stu lat (efekt cieplarniany). W niektórych przypadkach zmiany stężeń substancji są spowodowane zjawiskami naturalnymi. Mogą to być erupcje wulkaniczne, spontaniczne wydostawanie się trujących związków spod ziemi lub wody w niektórych obszarach. Częściej jednak działalność człowieka prowadzi do niekorzystnych zmian w składzie atmosfery.
Co zanieczyszcza powietrze na Ziemi? Naturalne i wytworzone przez człowieka źródła emisji szkodliwych związków. Te ostatnie są stacjonarne (rury przedsiębiorstw, kotłownie, dystrybutory paliw na stacjach benzynowych) i mobilne (różne rodzaje transportu). Wymieniamy główne obiekty, z których pochodzą substancje zanieczyszczające powietrze:
- prowadzenie przedsiębiorstw z wielu branż;
- kamieniołomy, w których prowadzi się wydobycie;
- samochody (zanieczyszczają powietrze podczas spalania paliwa pochodzącego z ropy, gazu i innych substancji zawierających węgiel);
- stacje paliw gazowych i płynnych;
- kotłownie wykorzystujące paliwa kopalne i produkty ich przetwarzania;
- składowiska i składowiska odpadów, na których w wyniku rozkładu, rozkładu odpadów przemysłowych i domowych powstają zanieczyszczenia powietrza.
Grunty rolne, takie jak pola, ogrody, ogrody warzywne, również przyczyniają się do negatywnej zmiany składu atmosfery. Wynika to z pracy sprzętu, nawożenia, opryskiwania pestycydami.
Jakie jest główne źródło zanieczyszczenia powietrza?
Wiele szkodliwych związków przedostaje się do atmosfery podczas wystrzeliwania rakiet, spalania odpadów, pożarów w osadach, lasach, polach i stepach. W gęsto zaludnionych regionach najbardziej znaczący wkład w zmianę składu warstwy wierzchniej atmosfery mają pojazdy. Według różnych szacunków odpowiada za 60 do 95% wszystkich emisji gazowych.
Co zanieczyszcza powietrze w mieście? Ludność krajów zurbanizowanych jest szczególnie dotknięta toksycznymi produktami spalania paliw i paliw. Emisje cząstek stałych obejmują cząstki stałe, takie jak sadza i ołów, związki płynne i gazowe: dwutlenek siarki, tlenek węgla, tlenki azotu, węglowodory i ich pochodne.
Fabryki zanieczyszczają powietrze w regionach przemysłowych, w których rozwijają się branże przetwarzające rudy metali, sole, ropę, węgiel i gaz ziemny. Skład emisji jest różny w zależności od branży w danym regionie kraju. Zanieczyszczone powietrze w miastach często zawiera produkty spalania, wśród nich jest wiele czynników rakotwórczych, na przykład dioksyn. Dym pojawia się z powodu pożarów lasów, stepów i torfu, płonących liści i śmieci. Częściej sadzonki drzew i odpady palą się w pobliżu miast, ale zdarza się, że nawet bezpośrednio na ulicach podpalają liście i trawę.
Jakie substancje zawierają emisje z przemysłu i transportu?
Co zanieczyszcza powietrze w mieście? Centra przemysłowe prowadzą przedsiębiorstwa przemysłowe, transportowe, komunalne i budowlane. Każdy obiekt indywidualnie i wszystkie razem mają technogeniczny wpływ na środowisko. Często zanieczyszczenia oddziałują ze sobą. Najczęściej zachodzi rozpuszczanie tlenków niemetalicznych w kropelkach wody - w ten sposób tworzą się kwaśne mgły i deszcze. Powodują one nieodwracalne szkody dla przyrody, zdrowia ludzkiego i arcydzieł architektury.
Emisje zanieczyszczeń brutto w miastach sięgają setek i tysięcy ton. Największa ilość toksycznych związków pochodzi z przedsiębiorstw hutniczych, paliwowych i energetycznych, chemicznych i transportowych. Fabryki zanieczyszczają powietrze toksycznymi substancjami: amoniakiem, benzapirenem, dwutlenkiem siarki, formaldehydem, merkaptanem, fenolem. Emisje dużego przedsiębiorstwa przemysłowego zawierają od 20 do 120 rodzajów związków. W mniejszym stopniu szkodliwe związki powstają w kombajnach w przemyśle spożywczym i lekkim, w instytucjach edukacyjnych, zdrowotnych i kulturalnych.
Czy produkty spalania odpadów organicznych są niebezpieczne?
W miastach zabronione jest spalanie opadłych liści, trawy, przycinania, pakowania, materiałów budowlanych i innych odpadów przemysłowych i domowych. Żrący dym zawiera substancje, które zanieczyszczają powietrze. Szkodzą zdrowiu ludzi, ogólnie pogarszają jakość środowiska.
Niepokojące jest to, że niektórzy obywatele i pracownicy przedsiębiorstw nie rozumieją, że naruszają zasady poprawy, pogarszają i tak już niesprzyjającą sytuację środowiskową, gdy stosy śmieci i obornik są spalane na ich działkach, a spalają odpady w pojemnikach na podwórkach wielopiętrowych budynków. Bardzo często w śmieciach są plastikowe butelki, folia. Ten dym jest szczególnie szkodliwy ze względu na produkty rozkładu termicznego polimerów. W Federacji Rosyjskiej przewiduje się kary za spalanie śmieci w granicach osady.
Podczas spalania części roślin, kości, skór zwierzęcych, polimerów i innych produktów syntezy organicznej uwalniane są tlenki węgla, para wodna i kilka związków azotu. Ale to nie wszystkie substancje zanieczyszczają powietrze, które powstają podczas spalania lub rozkładu odpadów, domowych śmieci. Jeśli liście, gałęzie, trawa i inne materiały są mokre, wówczas uwalnianych jest więcej toksycznych substancji niż nieszkodliwa para wodna. Na przykład, gdy 1 tona tlących się mokrych liści, uwalnia się około 30 kg tlenku węgla (tlenku węgla).
Stojąc obok tlącego się wysypiska śmieci jest jak przebywanie na najbardziej zanieczyszczonej gazem ulicy w metropolii. Niebezpieczeństwo tlenku węgla polega na tym, że wiąże on hemoglobinę we krwi. Powstała karboksyhemoglobina nie może już dostarczać tlenu do komórek. Inne substancje zanieczyszczające powietrze mogą powodować nieprawidłowe działanie oskrzeli i płuc, zatrucie, zaostrzenie chorób przewlekłych. Na przykład podczas wdychania tlenku węgla serce pracuje ze zwiększonym stresem, ponieważ do tkanek nie jest dostarczana wystarczająca ilość tlenu. W takim przypadku choroby sercowo-naczyniowe mogą się pogorszyć. Jeszcze większym niebezpieczeństwem jest połączenie tlenku węgla z zanieczyszczeniami w emisjach przemysłowych, spalinach samochodowych.
Normy stężenia zanieczyszczeń
Szkodliwe emisje pochodzą z zakładów metalurgicznych, węgla, ropy i gazu, zakładów energetycznych, budownictwa i mediów. Zanieczyszczenie radioaktywne z wybuchów w elektrowni jądrowej w Czarnobylu i elektrowniach jądrowych w Japonii rozprzestrzeniło się na całym świecie. Wzrasta zawartość tlenków węgla, siarki, azotu, freonów, radioaktywnych i innych niebezpiecznych emisji w różnych punktach naszej planety. Czasami toksyny znajdują się daleko od miejsca, w którym znajdują się przedsiębiorstwa zanieczyszczające powietrze. Powstała sytuacja jest alarmującym i trudnym do rozwiązania globalnym problemem ludzkości.
W 1973 r. Odpowiedni komitet Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) zaproponował kryteria oceny jakości powietrza w miastach. Eksperci ustalili, że stan zdrowia ludzi w 15-20% zależy od warunków środowiskowych. Na podstawie wielu badań przeprowadzonych w XX wieku określono akceptowalne poziomy głównych zanieczyszczeń, które były nieszkodliwe dla populacji. Na przykład średnie roczne stężenie w powietrzu zawieszonych cząstek powinno wynosić 40 μg / m3. Zawartość tlenków siarki nie powinna przekraczać 60 μg / m 3 rocznie. W przypadku tlenku węgla odpowiednia średnia wynosi 10 mg / m3 przez 8 godzin.
Jakie jest maksymalne dopuszczalne stężenie (MPC)?
Dekretem Głównego Państwowego Lekarza Sanitarnego Federacji Rosyjskiej zatwierdzono higieniczny standard zawartości prawie 600 szkodliwych związków w atmosferze osiedli. Jest to RPP zanieczyszczeń w powietrzu, których zgodność wskazuje na brak negatywnych skutków dla ludzi i warunków sanitarnych. Norma wskazuje klasy zagrożenia związków, ich zawartość w powietrzu (mg / m 3). Wskaźniki te są udoskonalane, gdy pojawiają się nowe dane dotyczące toksyczności poszczególnych substancji. Ale to nie wszystko. Dokument zawiera listę 38 substancji, dla których wprowadzono zakaz emisji ze względu na ich wysoką aktywność biologiczną.
Jak przeprowadzana jest kontrola stanu w dziedzinie ochrony powietrza atmosferycznego?
Antropogeniczne zmiany w składzie powietrza prowadzą do negatywnych konsekwencji dla gospodarki, pogarsza się zdrowie i zmniejsza się długość życia ludzi. Problemy związane ze zwiększeniem napływu szkodliwych związków do atmosfery dotyczą zarówno rządów, władz państwowych i gminnych, jak i społeczeństwa, zwykłych ludzi.
Przepisy wielu krajów przewidują badania inżynierii środowiska przed rozpoczęciem budowy, przebudowy, modernizacji prawie wszystkich obiektów gospodarki. Zanieczyszczenia powietrza są racjonowane i podejmowane są działania w celu ochrony atmosfery. Podejmowane są kwestie zmniejszenia antropogenicznej presji na środowisko, zmniejszenia emisji i zrzutów zanieczyszczeń. Rosja przyjęła ustawy federalne dotyczące ochrony środowiska, powietrza atmosferycznego oraz inne akty prawne i wykonawcze regulujące działania na rzecz środowiska. Prowadzona jest państwowa kontrola środowiska, zanieczyszczenia są ograniczone, emisje są regulowane.
Co to jest MPE?
Przedsiębiorstwa zanieczyszczające powietrze powinny przeprowadzić inwentaryzację źródeł szkodliwych związków w powietrzu. Zwykle praca ta znajduje logiczną kontynuację w określaniu maksymalnych dopuszczalnych emisji (MPE). Konieczność uzyskania tego dokumentu wiąże się z regulacją obciążenia technogenicznego powietrza atmosferycznego. Na podstawie informacji zawartych w tym MPE przedsiębiorstwo otrzymuje pozwolenie na uwalnianie zanieczyszczeń do atmosfery. Dane dotyczące emisji regulacyjnych są wykorzystywane do obliczania płatności za negatywny wpływ na środowisko.
Jeśli nie ma wielkości i zezwolenia MPE, przedsiębiorstwa płacą 2, 5, 10 razy więcej za emisje ze źródeł zanieczyszczeń znajdujących się na terenie zakładu przemysłowego lub innego przemysłu. Racjonowanie zanieczyszczeń w powietrzu zmniejsza negatywny wpływ na atmosferę. Istnieje zachęta ekonomiczna do podjęcia działań w celu ochrony przyrody przed wnikaniem do niej obcych związków.
Płatności za zanieczyszczenia środowiska od przedsiębiorstw są gromadzone przez władze lokalne i federalne w specjalnie utworzonych budżetowych funduszach środowiskowych. Środki finansowe są wydawane na działania środowiskowe.
Jak czyścić i chronić powietrze w obiektach przemysłowych i innych?
Oczyszczanie zanieczyszczonego powietrza odbywa się różnymi metodami. Filtry są instalowane na rurach kotłowni i zakładów przetwórczych, a istnieją systemy wychwytywania pyłu i gazu. Dzięki zastosowaniu rozkładu termicznego i utleniania niektóre substancje toksyczne przekształcane są w nieszkodliwe związki. Wychwytywanie szkodliwych gazów w emisjach odbywa się metodami kondensacji, sorbenty służą do pochłaniania zanieczyszczeń, katalizatory do oczyszczania.
Perspektywy działań w dziedzinie ochrony powietrza wiążą się z pracami nad ograniczeniem uwalniania zanieczyszczeń do atmosfery. Konieczne jest opracowanie laboratoryjnej kontroli szkodliwych emisji w miastach, na ruchliwych drogach. Należy kontynuować prace nad wprowadzeniem systemów zbierania cząstek stałych z mieszanin gazowych w przedsiębiorstwach. Potrzebujemy tanich nowoczesnych urządzeń do usuwania emisji z toksycznych aerozoli i gazów. W dziedzinie kontroli państwa wymagany jest wzrost liczby stanowisk w celu sprawdzenia i dostosowania toksyczności spalin samochodowych. Przedsiębiorstwa przemysłu energetycznego i pojazdy silnikowe powinny zostać przekształcone w mniej szkodliwe (z punktu widzenia ochrony środowiska) rodzaje paliw (np. Gaz ziemny, biopaliwo). Podczas spalania uwalniane są mniej zanieczyszczeń stałych i ciekłych.
