Джерела і види забруднення атмосфери

Забруднення атмосферного повітря — це будь-яка зміна складу і властивостей повітря, що негативно впливає на здоров'я людей і тварин, стан рослинного покриву та екосистеми.

Мал.10 Забруднення атмосфери

Забруднення атмосфери може бути природним і штучним (Мал..10). До природних забруднювачів повітря належать вулканічна діяльність, вивітрювання гірських порід, вітрова ерозія, пилок квіткових рослин, дим від лісових і степових пожеж. Доміш­ками, які надходять із природних джерел, є пил вулканічного, космічного, рослинного походження; продукти ерозії ґрунту; тумани; гази вулканічного походження; дим і гази від лісових і степових пожеж.

Штучне забруднення пов'язане із викидами різних забруднюючих речовин у процесі діяльності людини. За агрегатним складом викиди шкідливих речовин в атмосферу поділяються на газоподібні (діоксид сульфуру SО₂, діоксид карбону СО₂, озон О3, оксид нітрогену N0), рідкі (кислоти, луги, розчини
солей та ін.) і тверді (канцерогенні речовини, свинець і його сполуки, ртуть, кадмій, органічний і неорганічний пил, сажа, смолянисті речовини тощо.).

На сьогодні основними антропогеними забруднювачами атмосферного повітря є різні галузі промисловості а саме:

· теплоенергетика.

· підприємства металургійного комплексу.

· нафтовидобувна промисловість.

· нафтохімічна промисловість.

· автотранспорт.

· виробництво будівельних матеріалів.

Теплоенергетика включає теплові й атомні електростанції,промислові та міські котельні. Близько 70 - 80% світової електроенергії виробляється на теплових електростанціях. У процесі спалювання вугілля, нафти, природного газу, торфу в атмо­сферу виділяється дим, що містить продукти повного (діоксид карбону і пари води) і неповного (оксиди карбону, сульфуру, нітрогену, вуглеводні та ін.) згорання.

При спалювані 20 тис.т. на теплоелектростанції потужністю 2,4 млн. кВт за добу атмосферу викидається 680 т SO2 SO3, 200 т – NО, 120 – 140 т - твердих частинок (попіл, пил, сажа).

Атомні електростанції є джерелом забруднення повітря радіоактивним йодом, радіоактивними інертними газами та аерозолями.

Котельні утворюють мало оксидів нітрогену, проте викида­ють багато продуктів неповного згорання.

Підприємства металургійного комплексу посідають друге місце за загальною кількістю викидів в атмосферу серед галу­зей промисловості. Переважно викиди цих підприємств складаються з оксидів карбону, твердих речо­вин, діоксиду сульфуру, оксидів нітрогену. Основними джере­лами викидів у чорній металургій є агломераційне виробництво, виплавка чавуну і сталі. У кольоровій металургії джерелами утворення викидів є виробництво глинозему, алюмінію, купруму, плюмбуму, цинку, нікелю та дорогоцінних металів.

Забруднюючі речовини підприємств металургійного комп­лексу розносяться на відстань до 60 км від джерела забруднення, як свідчить аналіз аерокосмічних знімків снігового покриву.

Комбінати чорної металургії, що включають доменне, сталеплавильне, прокатне виробництва; гірничорудні цехи, агломе­раційні фабрики, заводи коксохімічні та по переробці відходів основних виробництв, теплоенергетичні установки викиди в атмосферу оксид вуглецю, сірчистий ангідрид, пил, окисли азоту, сірководень, аміак, сірковуглець, аерозолі хрому і марганцю, бензол, фенол, піридин, нафталан.

Кольорова металургія - забруднює атмосферу сполуками фтору, кольорових і важких металів (часто у вигляді аерозолів), парами ртуті, сірчистим ангідридом, окислами азоту, окислом вуглецю, поліметалічним пилом, смолистими речовинами, вуглеводнями, що містять бензопірен.

Викиди в атмосферу підприємств машинобудування і металообробка містять аерозолі сполук кольорових і важких металів, зокрема парів ртуті, з парами органічних розчинників.

Нафтовидобувна і нафтохімічна промисловість утворює за обсягом відносно небагато викидів. Проте вони характери­зуються високою токсичністю, значною різноманітністю і сконцентрованістю, тому становлять загрозу для всіх живих організмів. На різноманітних виробництвах атмосферне повітря забруднюється оксидами сульфуру, сполуками фтору, аміаком, сумішами окису нітрогену, хлористими сполуками, сірковод­нем, неорганічним пилом тощо.

Нафтопереробна і нафтохімічна промисловість є джерелом таких забруднювачів атмосфери: сірководню, сірчистого ангідриду, окису вуглецю, аміаку, вуглеводнів, у тому числі бензапірену.

Викиди в атмосферу підприємств неорганічної хімії містять оксид сірки й азоту, сірководень, аміак, сполуки фосфору, вільний хлор, оксид вуглецю.

Підприємства органічної хімії викидають в атмосферу велику кількість органічних речовин, що мають складний хімічний склад, соляну кислоти, сполук важких металів, сажі й пилу.

Викиди автотранспорту. Викидні гази двигунів внутріш­нього згорання містять велику кількість токсичних сполук — бензопірен, альдегіди, оксиди нітрогену і карбону і особливо небезпечні сполуки свинцю. У світі нараховується декілька мільйонів автомобілів, які спалюють велику кількість нафто­продуктів, істотно забруднюючи атмосферне повітря.

Встановлено, що найбільша кількість забруднюючих речо­вин надходить в атмосферу при розгонці автомобіля, при рухові з малою швидкістю, при гальмуванні та під час роботи двигуна на холостому ходу. Створення у містах систем руху в режимі «зелена хвиля» зменшує кількість зупинок транспорту на пере­хрестях і сприяє зменшенню забрудненості атмосферного повітря у містах.

Хімічне забруднення атмосфери автотранспортом єважли­вим фактором, який визначає географію хімічного забруднення середовища. Причому географічні закономірності поширення забруднювачів, які від нього надходять, дуже складні і визначаються не тільки конфігурацією мережі автомагістралей та інтенсивністю переміщення ними автотранспорту, але й вели­кою кількістю перехресть, де транспорт працює на перемінних режимах. Кількість моторизованого транспорту в усьому світі складає 630 млн. одиниць і вона ймовірно подвоїться в наступні 20 або 30 років. Наприклад, у США знаходиться в користуванні 40 млн. автомобілів, у Франції - 24 млн., у тому числі тільки в Парижі та його передмістях - 3,2 млн. У Західній Європі в середньому на два жителя припадає один автомобіль.

Забруднення навколишнього середовища автотранспортом одне за найбільш небезпечних для здоров'я людини, бо вихлопні гази надходять у приземний шар повітря, звідки утруднене їх розсіювання; до того ж будинки жилих кварталів, які знахо­дяться поряд з автомагістралями, є свого роду екраном для влов­лювання забруднювачів.

У складі відпрацьованих газів автомобілів найбільшу пито­му вагу за об'ємом мають - монооксид вуглецю (0,5-10%), окси­ди азоту (до 0,8%), неспалені вуглеводні (0,2-3,0%), альдегіди (до 0,2%) та сажа. В абсолютних величинах на 1000 л палива карбюраторний двигун викидає з вихлопними та характерними газами: 200 кг монооксиду вуглецю, 25 кг вуглеводнів, 20 кг оксидів азоту, 1 кг сажі, 1 кг сірчистих сполук.

Екологічний ефект впливу на здоров'я людини забруднення, пов'язаного з автотранспортом, залежить як від складу забруднювачів, так і від розміщення населення. Останнє визначається не просто шириною завантажених автомагістралей, але й близь­кістю до них жилих будинків. Обстеження 5226 дітей у віці 1-5 років, проведене в США, показало, що в 10,8% дітей, які живуть уздовж доріг з інтенсивним автомобільним рухом, вміст свинцю в крові досягав 60 мкг% і більше (при нормі 40 мкг%). У 30 м від цих доріг підвищений порівняно з нормою вміст свинцю відмічався у 8,1% дітей, а на відстані 60 м тільки в 4,7%.

Вважається, що через вихлопні гази щорічно помирають ти­сячі людей (в одній Великобританії, за підрахунками, щорічно помирає 11000 чоловік), а збитки, які завдаються навколишньо­му середовищу, складають мільярди доларів.

За іншими підрахунками, від 15 до 18 млн. дітей у країнах, що розвиваються, страждають через високий вміст свинцю у крові. В Індії, наприклад, установили, що між розумовими здібностями дітей і кількістю свинцю, який вони поглинають з повітрям, існує зв'язок. Розумові здібності знижуються, оскільки свинець при тривалому впливі отруює і руйнує мозок. Джерелом свинцю є етилований бензин.

Крім свинцю, в атмосферне повітря з вихлопними газами надходять такі отруйні речовини, як чадний газ (монооксид вуглецю), оксиди азоту й сірки, бензопірен. Вони викликають захворювання верхніх дихальних шляхів, серцево - судинної системи, різні онкопатології. Всередині машини рівень забрудненості в три рази вищий, ніж ззовні. Тривале вдихання парів бензину викликає рак легенів.

Виробництво будівельних матеріалів. Інтенсивне забруд­нення атмосферного повітря відбувається при видобутку і переробці мінеральної сировини, при викидах пилу і газів із підземних гірських розробок тощо.

Підприємства по виробництву будівельних матеріалів забруднюють атмосферу пилом, що містить сполуки важких металів, фтору, двоокису кремнію, азбесту, гіпсу, тонко - дисперсним скляним пилом.

Різні негативні зміни атмосфери Землі пов'язані головним чином із змінами концентрації другорядних компонентів атмосферного повітря.