Нормативы загрязнения атмосферного воздуха
В Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норматива:
· норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется «предельно допустимые максимально–разовые концентрации».
· норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».
ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.
Критерии качества атмосферного воздуха в ЕС – уровень, установленный на основе научных знаний, с целью исключения, предотвращения или сокращения вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду в целом. В случае превышения установленных критериев качества атмосферного воздуха по каждому загрязняющему веществу он должен быть достигнут в течение заданного периода времени, после чего он не может быть превышен.
В основе требований ВОЗ лежит охрана здоровья человека. Класс опасности - показатель, характеризующий степень опасности для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Вещества делятся на следующие классы опасности:
1 класс - чрезвычайно опасные;
2 класс - высоко опасные;
3 класс - опасные;
4 класс - умеренно опасные.
Разработка ПДК основывается на лимитирующем показателе вредности загрязняющего вещества. Лимитирующий (определяющий) показатель вредности характеризует направленность биологического действия вещества.Качество атмосферного воздуха - важнейший фактор, влияющий на здоровье, на санитарную и эпидемиологическую ситуацию. Но две трети населения (!) нашей Федерации проживает на территориях, где уровень загрязнения атмосферного воздуха не соответствует гигиеническим нормам.
По сей день сотни тысяч человек вынуждены проживать в так называемых санитарно-защитных зонах промышленных предприятий, где особенно высок уровень загрязнения атмосферного воздуха (т.е. там, где по российским законам проживать запрещено). Например, в Челябинской области в этих СЗЗ проживает сейчас более 200 тыс. человек, в Кировской области - более 20 тыс., а в Самарской - около 13 тыс. человек.
Для Москвы эта проблема - выбросы автотранспортом загрязняющих веществ в атмосферный воздух - остается одной из самых главных.
Если учесть, что доля этих выбросов - более 90%, становится ясным, почему в округах разработаны специальные программы Снижения выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду от автотранспорта. Гости столицы с удивлением смотрят на стены и окна домов на Тверской, Ленинском и Кутузовском проспектах, Садовом кольце - они буквально серые от выхлопных газов.
Воздух загрязнен бенз(а)пиреном, диоксидом азота, сероуглеродом и формальдегидом. Сероуглерод чаще всего выбрасывают в атмосферу предприятия, а диоксид азота - автотранспорт.
Большая часть населения России живет в городах и промышленных центрах. В Центральном округе (18 субъектов Федерации) воздух проверялся в 37 городах и выяснилось, что только в 2 из них он отвечает норме.
Атмосферу нельзя жестко разделить границами, как земную территорию. Загрязняющие вещества переносятся на большие расстояния из одной страны в другую. Это называется трансграничным загрязнением воздуха. Например, в 2000 г. на Европейскую часть России выпало 2,4 млн. тонн окисленных серы и азота. Больше половины из них (57%) - в результате трансграничного переноса. И в основном - за счет Украины, Польши, Белоруссии, Румынии и Германии. Конечно, и российский воздух кочует в сторону других стран.
Одна из наиболее болезненных проблем - выпадения тяжелых металлов, особенно свинца. На Европейскую территорию России его выпало 2739 тонн (да еще 68,5 тонн кадмия), больше половины - трансграничного происхождения. В Екатеринбурге, Саратове и Волгограде, например, основной источник поступления свинца в окружающую среду - автотранспорт.
Авиация, и ракетно-космическая техника; даже привычная многим охота. Почему - охота? Потому, что после нее ежегодно (!) в почве остается почти полторы тысячи тонн свинцовой дроби. Свинец не просто токсичен, но и имеет особенность накапливаться в организме (при этом у млекопитающих - в головном мозге и в печени). К проблеме свинца близка и существующая в России проблема ртути. Хотя из почти 70 тонн, которые выпали из атмосферы на Россию, российским источникам принадлежат только 3,5 тонн, то есть всего 5%. Остальные 95%, как говорится, ветром принесло - речь о трансграничном загрязнении.
Основной вклад в загрязнение атмосферы санитарно-защитной зоны вносят диоксиды серы и азота.
Роль вулканов в общем загрязнении атмосферы иногда существенно преувеличивается. Хотя очевидно, что наиболее мощные извержения вулканов действительно сильно загрязняют верхние слои атмосферы.
Около 90% всех видов загрязнения атмосферы являются результатом разработки и утилизации энергетических ресурсов.
Сравнительно большая доля стран Восточной и Западной Европы по этим видам загрязнения атмосферы объясняется высоким уровнем использования бурого угля в энергопроизводстве. Есть основания полагать, что ежегодные выбросы SO2 в атмосферу будут возрастать в связи с ростом потребления топлива.
23. Источники СО2 в атмосфере, парниковый эффект.
Последние полвека наблюдается тенденция усиления парникового эффекта, имеющая общепланетарный характер. По мнению многих ученых -климатологов и экологов, с этим явлением связаны глобальные климатические изменения антропогенного характера. Это одна из наиболее серьезных экологических угроз, ожидающих человечество в XXI столетии. Основным источником жизни и всех природных процессов на Земле является лучистая энергия Солнца. Энергия солнечной радиации всех длин волн, поступающая на нашу планету в единицу времени на единицу площади, перпендикулярной солнечным лучам, называется солнечной постоянной и составляет 1,4 кДж/см2. Это лишь одна двухмиллиардная доля энергии, излучаемой поверхностью Солнца. Из общего количества солнечной энергии, поступающей на Землю, атмосфера поглощает -20%. Примерно 34% энергии, проникающей в глубь атмосферы и доходящей до поверхности Земли, отражается облаками атмосферы, аэрозолями, в ней находящимися, и самой поверхностью Земли. Таким образом, до земной поверхности доходит -46% солнечной энергии и поглощается ею. В свою очередь поверхность суши и воды излучает длинноволновую инфракрасную (тепловую) радиацию, которая частично уходит в космос, а частично остается в атмосфере, задерживаясь входящими в ее состав газами и нагревая приземные слои воздуха. Эта изоляция Земли от космического пространства создала благоприятные условия для развития живых организмов.
Природное явление, суть которого заключается в том, что прозрачная для солнечной радиации атмосфера задерживает идущее от земной поверхности тепловое излучение (подобно пленке над парником), получило образное название парниковый эффект. Газы, задерживающие тепловое излучение и препятствующие оттоку тепла в космическое пространство, называют парниковыми газами. Благодаря парниковому эффекту среднегодовая температура у поверхности Земли в последнее тысячелетие составляет примерно 15 °С. Без парникового эффекта эта температура опустилась бы до -18 °С и существование жизни на Земле стало бы невозможным. Основным парниковым газом атмосферы является водяной пар, задерживающий 60% теплового излучения Земли. Содержание водяного пара в атмосфере определяется планетарным круговоротом воды и (при сильных широтных и высотных колебаниях) практически постоянно. Примерно 40% теплового излучения Земли задерживается другими парниковыми газами, в том числе более 20% -углекислым газом. Основные природные источники СО2 в атмосфере - извержения вулканов и естественные лесные пожары. На заре эволюции Земли углекислый газ поступал в Мировой океан через подводные вулканы, насыщал его и выделялся в атмосферу. Содержание СО2 в атмосфере в первый миллиард лет ее существования было в тысячу раз больше, чем в настоящее время, - около 39%. Тогда температура воздуха в приземном слое достигала почти 100 °С, а температура воды в Мировом океане приближалась к точке кипения ("сверхпарниковый" эффект). С появлением фотосинтезируюших организмов и химических процессов связывания углекислого газа стал действовать мощный механизм изъятия СО2 из атмосферы и океана в осадочные породы. Парниковый эффект стал постепенно уменьшаться, пока не наступило то равновесие в биосфере, которое имело место до начала эпохи индустриализации и которому соответствует минимальное содержание углекислого газа в атмосфере - 0,03%.