Зимний и летний смог. Причины и последствия
Смог — любое видимое загрязнение воздуха, обычно в сочетании дыма, влаги и пыли. Различают смог лондонского типа (зимний), и лос-анджелесского типа (летний); Смог- ядовит смесь дыма, тумана и пыли.
В разных странах доля пром. выброса SO2 достигает 12% от суммарного выброса. При продолжительном воздействии вызывает: гастрит, гепатит, легочные заболевания, рак.
Реальная угроза – зольные выделения – пыль, Hg, As, Cu. Поражают головной мозг, печень, почки.
1. Зимний (лондонский) – возникает зимой в крупных промышленных городах при отсутствии ветра и повышении температуры воздуха с высотой, вместо понижения. Образуется в результате нарушения циркуляции воздуха – дым не поднимается вверх и не рассеивается. Концентрация вредных веществ приводит к нарушению кровообращения, удушью и т.д. вплоть до летального исхода.
2. Летний (лос-анджелесский, фотохимический) - летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух насыщенный выхлопными газами. При слабом движении ветра происходят сложные хим. реакции с образованием высокотоксичных загрязнителей – фотооксидантов (O3, NO2, орг. перекиси). Вредное воздействие на слизистые оболочки глаз, носа, рта, ЖКТ и легких.
39. Глобальные загрязнения атмосферы: а) озоновый слой; физико-химические процессы образования озона; причины и реакции нарушения озонового слоя; б) кислотные дожди; причины и реакции образования; последствия для ОС; в) парниковый эффект; причины возникновения и его последствия.
а) Термосфера, магнитосфера. Тропосферы 4/5 массы атмосферы.
Озоновый слой – 40 тон. 6500 раз ослабляет ультра фиолетовое излучение.
Причины разрушения O3 озонового слоя: (1) Cl2 природное извержение, антропогенный фактор. ClFCH – фреоны, CH4FxClx-1. Одна молекула Cl2 разрушает 100000 молекул O3. (2) NO2, NxOy. Разложение азотных удобрений. выхлопные газы ракет, машин, ядерные взрывы в атмосфере, 1 молекула NO2=10 молекул O3. (3) H2. Роль озона :Защита от УФ; Разрушение загрязнителей 3CO+O3à3CO2. Вредное действие озон оказывает в нижних слоях атмосферы: 0,000001 – доля полезного действия; 0,000001-0,000005 вредное вещество; больше 0,000005 ядовитое вещество (разрушение гемоглобина).
б) Кислотные дожди — осадки, кислотность которых выше нормальной. Связаны с выбросами в атмосферу сернистого газа, сероводорода, окисла и диокисла азота, углекислого газа. Антропогенным источником SO2 является процесс сжигания ископаемого топлива. Происходят реакции: SO2+H2O=H2SO3+Q; H2SO3+O=H2SO4 или SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO. Негативное воздействие на водоемы: озера, реки, пруды, заливы, повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауны; деградация лесов, вымывание биогенов из почвы; По мере повышения кислотности воды становится возможным растворение из донных отложений и почв токсичных тяжелых и легких металлов: кадмия, ртути, свинца, алюминия и др. Люди, пьющие воду с высоким содержанием свинца или принимающие в пищу рыбу, перенасыщенную ртутью, могут приобрести серьезные заболевания.
в)Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за нагревания газов. Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – это водяные пары и углекислый газ.
Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы значительно ниже, чем она есть сейчас. Однако при повышении концентрации парниковых газов увеличивается непроницаемость атмосферы для инфракрасных лучей, что приводит к повышению температуры Земли.
В настоящее время за счет повышения концентрации СО2повысилась температура Земли на 0,3-0,45Сповышение температуры воздуха на 2,5°С приведет к таянию полярных ледников, подъему уровня океанов на 4-8м катастрофическому затоплению больших регионов земной поверхности, к исчезновению многих представителей животно-растительного мира, нехватка питьевой воды.
40.Контроль и управление качеством атмосферного воздуха: понятие о ПДК. а)ПДК
а)С позиции экологии ПДК есть верхний предел лимитирующих факторов среды, при которых их содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека.
ПДК - предельно допустимая концентрация – норматив – количество вредного вещества в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияющее на окружающую среду в целом, на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у его потомства. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями.
ПДКрз (рабочий. зоны) – это концентрация, которая при ежедневном 8-часовом рабочем дне или др продолжительности (но не больше 41 часа в неделю) не вызовет заболеваний в процессе работы или в отдаленное время, в том числе и последующих поколений. Рабочая зона – 2 м над уровнем пола.
ПДКав– максимальная концентрация, отнесенная к определенному времени осреднения (24 часа), которая при периодическом воздействии не оказывает вредного влияния на человека и на среду обитания в целом. Учитывается в атмосфере насел пункта, не граничащего с пром объектом.
ПДКрз>ПДКав, т.к в раб зоне находятся здоровые люди, прошедшие мед освидетельствование, а в зоне жилого района в том числе - больные, старики и дети.
В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнителей на диких животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом. Исследования самого последнего времени привели к выводу об отсутствии нижних безопасных порогов (а следовательно, ПДК) при воздействии канцерогенов и ионизирующей радиации. Любое превышение ими привычных, природных фонов опасно для животных организмов хотя бы генетически, в цепи поколений.
Для установления ПДК:
-рассчетный - когда расчетом определяется вредная. допустимая концентрация (ВДК), а затем вносятся коррективы.
- экспериментальный - обоснов-е ПДК проводится благодаря экспериментам на белых мышах и крысах в специальных учреждениях.
б)Среднесуточная ПДК (ПДК с.с) - концентрация загрязнителя в воздухе, не оказывающая токсичного, канцерогенного, мутагенного воздействия. Действует в течение суток.
Максимальная разовая величина ПДК не должна допускать неприятных рефлекторных реакций человеческого организма. Действует в течение одного раза (30 мин).
в) ПДВ – нормативы предельно-допустимых выбросов вредных веществ, химических и биологических воздействий. ПДВ в атмосферу, водоемы устанавливается для каждого стационарного источника отдельно. Установление по каждому источнику загрязнения ПДВ определяется характером выбросов конкретного предприятия, цеха, установки, поэтому они могут быть различными даже в рамках одного предприятия.
При расчете ПДВ учитывается: ПДК; размер трубы источника выброса; время года; температура выброса; объем выбрасываемой смеси ;.
Литосфера загрязняется в результате поступления в нее соединений тяжелых металлов, удобрений, ядохимикатов. Горные разработки приводят к уничтожению естественного почвенного покрова на огромных площадях.
В основном загрязнение связано с хозяйственной деятельностью человека (антропогенное загрязнение), однако возможно загрязнение в результате природных явлений, например извержений вулканов, землетрясений, падения метеоритов и др.
Если обеспечение ПДВ в данный момент не может быть проведено по техническим причинам, то учитывается временно согласованный выброс (ВСВ), который за конкретное время поэтапно доводится до значения ПДВ. Учитывается также эффект суммации.