Естественные источники загрязнения атмосферного воздуха
| Источник | Загрязняющие вещества |
| Метеориты | Космическая пыль |
| Вулканы | Оксиды серы, вулканическая пыль (мелкодисперсный пепел) |
| Лесные пожары | Окись и двуокись углерода, оксиды азота, зола |
| Пыльные бури | Пыль |
| Животные (жизнь) | Углекислый газ |
| Растения (жизнь) | Углекислый газ, углеводороды, пыльца |
| Растения, животные (разложение) | Метан, сероводород |
| Почва | Пыль, вирусы |
| Море | Частицы морской соли |
Антропогенные источники загрязнения отличаются большим разнообразием. Основной источник – транспорт. На его долю приходится 38% всех выбросов от антропогенных источников, что выше, чем доля любой из отраслей промышленности. Железнодорожный транспорт занимает второе место по загрязнению атмосферы (2% от общего объема выбросов всеми видами транспорта) после автомобильного (58%) [18]. В крупных городах доля автотранспорта значительно выше: в Москве 80 %, а в Нью-Йорке и Лос-Анджелесе – 90%. Среди объектов промышленности около 27% всех выбросов приходится на долю энергетики, включая выработку электроэнергии на ТЭЦ и тепловой энергии в котельных различной мощности. На втором месте – цветная металлургия (около 2 %), на третьем – черная (примерно 15%) [9].
В выбросах антропогенных источников присутствуют практически все элементы таблицы Менделеева, но основными ЗВ являются оксиды углерода, серы и азота, углеводороды, пыль и зола.
Выбросы естественных источников по массе иногда превышают антропогенные, что послужило поводом для высказываний некоторых политиков относительно опасности естественного загрязнения. Так, в 1980-х гг. президент США Рональд Рейган доказывал, что основной причиной кислотных осадков является вулканическая деятельность, а мэр Денвера утверждал, что загрязнение городского воздуха в летний период вызвано деревьями [33]. Однако именно антропогенные выбросы создают наиболее существенную долговременную угрозу биосфере. Причина этого заключается в том, что выбросы естественных источников хорошо рассеиваются и происходят нечасто. Поэтому они обычно не приводят к существенному повышению концентрации ЗВ. Такая концентрация является фоновой (устойчивой). Антропогенные источники выбрасывают большие количества ЗВ в ограниченной области, поэтому их вклад в локальное загрязнение довольно значителен.
Антропогенные источники выбросов по подвижности подразделяются на стационарные и передвижные. Передвижные источники подразделяются на тяговые (автомобили, тепловозы, моторно-рельсовый транспорт, самоходная путевая техника и т.п.) и нетяговые (рефрижераторный подвижной состав, пассажирские вагоны с печным отоплением и др.)
Стационарные источники классифицируются следующим образом:
- по периодичности: постоянные (непрерывные) и периодические (залповые). Последние включают также аварийные выбросы;
- по организованности: организованные (дымовые трубы, аэрационные фонари, вентиляционные устройства) и неорганизованные (сварочные посты, станки и т.п.);
- по высоте: высокие (более 50 м), средней высоты (10–50 м), низкие (2–10 м) и наземные (до 2 м).
Негативное влияние загрязнения атмосферы
Влияние на здоровье человека. Воздействие загрязнения атмосферы на организм человека может иметь острый либо хронический эффект. В первом случае речь идет о кратковременном воздействии высоких концентраций ЗВ (например, вследствие залпового выброса), во втором – о длительном нахождении человека в загрязненной воздушной среде. В табл. 2 приведены сведения о воздействии основных ЗВ на организм человека [33].
Таблица 2
Влияние основных ЗВ на здоровье человека
| ЗВ | Влияние на здоровье |
| Оксид углерода | Острый эффект: головная боль, головокружение, слабость, смерть Хронический эффект: воздействие на сердечно-сосудистую систему, быстрая утомляемость от физических нагрузок |
| Оксиды серы | Острый эффект: воспаление дыхательных путей, обострение астмы Хронический эффект: эмфизема, бронхит |
| Оксиды азота | Острый эффект: раздражение легких Хронический эффект: бронхит |
| Зола, пыль | Хронический эффект: раздражение дыхательной системы, рак (через бенз(а)пирен) |
| Фотохимические окислители – озон, альдегиды | Острый эффект: раздражение глаз и дыхательных путей Хронический эффект: эмфизема |
Наиболее восприимчивыми к загрязнению являются люди с заболеваниями легких и сердца. Оксид углерода активно соединяется с гемоглобином, и это приводит к снижению объема кислорода, переносимого кровью. Для того чтобы клетки получили достаточное количество кислорода, сердце должно работать намного интенсивнее, что может вызывать сердечные приступы.
Риск от загрязнения воздуха для здоровья детей в шесть раз больше, чем для взрослых [33]. Это объясняется большей активностью детей, а, следовательно, и большей интенсивностью их дыхания. Кроме того, дети чаще страдают от простуды и насморка и поэтому больше дышат ртом, что способствует попаданию в легкие большего количества ЗВ.
Влияние на растительность и животный мир.Наибольшую опасность для растений и животных представляют кислотные осадки – дождь и снег с повышенной кислотностью (рН < 7). Оксиды серы и азота, образующиеся при сгорании топливных ископаемых (нефти, угля, природного газа), соединяются с атмосферной влагой и образуют серную и азотную кислоты. Кислотные осадки являются глобальной экологической проблемой. Они характерны для стран с длительными периодами отрицательных температур (Северная Америка, Европа, некоторые регионы России: Кольский полуостров, Красноярский край и др.). Особенно опасны такие осадки для озерных экосистем. Так, в Швеции погибли: рыба, водоросли и другие организмы более чем в 20 000 озер [33].
Помимо кислот, для растений большую опасность представляют озон и диоксид серы (SO2). Озон делает растения ломкими, что приводит к существенному ущербу зерновых культур. В США такой ущерб составляет около 10 млрд долларов в год [33]. Диоксид серы угнетает жизнедеятельность клеток растений, при этом листья сначала покрываются бурыми пятнами, а затем засыхают [3].
Исследования американских ученых показывают, что по причине загрязнения воздуха некоторые разновидности растений становятся более привлекательными для насекомых-вредителей. Листья выделяют фермент глютаминил-цистеинил-глицин, который предохраняет их от загрязнения, но также и привлекает насекомых, обычно не проявляющих интереса к этим растениям [33].
Влияние на материалы. Загрязнение воздуха наносит ущерб различным материалам (табл. 3).
Таблица 3