Лекция 6. Ресурсы воздушной среды

Атмосфера – внешняя оболочка геосферы. Масса ее не велика (одна миллионная массы Земли), но роль огромна:

- определяет тепловой режим поверхности;

- защищает от вредных космических излучений;

- формирует климатические условия (через это воздействует на биоту, режим вод, почвенные процессы, экзогенез рельефообразования);

- кислород и углекислый газ необходимое условие существования жизни на Земле.

Газовый состав атмосферы был изучен уже давно. В 1774 году французский ученый Антуан Лавуазье изучил основные части воздуха и установил присутствие там кислорода и азота. Впоследствии обнаружилось, что кроме этих газов в воздухе находятся еще и другие газы. Таким образом, воздух — это смесь газов, состоящая у земной поверхности из следующих компонентов:

Азот — 78%

Кислород — 21%

Инертные газы — 0,94%

Углекислый газ — 0,03%

Пары воды и примеси — 0,03%

В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек. Результатом его деятельности стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО₂ потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека.

За последние 100 лет содержание СО₂ в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 20—30 лет количество СО₂ в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата.

Кислород. Запас свободного кислорода (О₂) в геосфере составляет порядка 15*10¹⁴ т., а запасы связанного кислорода в литосфере, гидросфере и биосфере в 100 раз больше.

Основной источник свободного кислорода – фотосинтез, и только 0,5% при фотодиссоциации водяного пара и оксида углерода в верхней атмосфере.

По расчетам, массовое содержание кислорода в атмосфере ежегодно пополняется 23 тыс. т свободного кислорода. Человек в результате ежегодного сжигания 9 млрд. т условного топлива расходует около 10-13 млрд. т свободного кислорода из атмосферы, и еще около 100 млн. т кислорода ежегодно идет на окисление металлов. При 5% ежегодном приросте сжигания топлива через 165 лет доля свободного кислорода может снизиться до критического для человека уровня – с 23,3 до 17%!

Важными свойствами атмосферы является циркуляция воздушных масс и турбулентность. Тропосферные возмущения могут обежать землю за две недели, а в средних слоях атм. в западно-восточном переносе - примерно за месяц.

Наряду с широтным переносом происходит и меридиональный перенос. Пример, за 40 лет применения ДДТ (с 1947 г.) на поверхность Антарктиды, куда он никогда не завозился, выпало 2500 т. этого препарата. (период естественного распада его равен 50 годам).

Атм. взаимодействует как открытая система с литосферой, гидросферой, биосферой. Переносы и связи позволяют атм. самоочищаться.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в АРК (2009-2010 гг.).

Источниками загрязнения атмосферного воздуха в Автономной Республике Крым являются промышленные предприятия и разные виды транспорта.

За 2008 год в атмосферный воздух Автономной Республики Крым стационарными источниками загрязнения было выброшено 26,363 тыс. тонн вредных веществ, в том числе твердых - 5,322 тыс. тон, газообразных и жидких - 25,824 тыс. тон. За период 2009 г внедрено 28 мероприятий на стационарных источниках выбросов, общей суммой произведенных работ - 4589,7 тыс. грн., что предоставило возможность уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух 0,26 тыс. тонн

Основной проблемой для АРК остается высокий фактор выбросов загрязняющих веществ от передвижных источников. Относительно 2008 года выбросы от передвижных источников в 2009 году уменьшились и составили - 111,005 тыс. тон, в том числе от автомобильного транспорта - 103,047 тыс. тон.

На территории Автономной Республики Крым от передвижных источников львиную долю в общий объем дает автотранспорт: автомобили индивидуальных владельцев - 60,9%; автотранспорт субъектов хозяйственной деятельности - 36,7 %. За последние 2 года количество единиц автотранспорта, который эксплуатируется населением, значительно увеличилось: так в 2007 году насчитывались - 295977 транспортных средств, а в 2008 году - 311043 единицы, из них легковых - 256678, а в 2009 году - 328394, из них легковые автомобили 273969.

В Крыму кроме транспорта, зарегистрированного в автономии большой взнос к общему объему выбросов дает транзитный транспорт, особенно в летний период, который значительно увеличивает выбросы в атмосферу.

Динамика выбросов загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками

Таблица 2.1.1.1. Динамика выбросов в атмосферный воздух (тыс. т)

Динамика выбросов самых распространенных загрязняющих веществ в атмосферный воздух в городах АРК

В сравнении с 2008 годом в 2009 году объем выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников значительно уменьшился в городах Армянск, Ялта, Керчь, Красноперекопск, увеличился в г. Симферополь, г. Джанкой. Увеличения выбросов обусловлено ростом выпуска продукции, и применением резервных видов топлива.

Таблица 2.1.2.1. Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников загрязнения в регионе по отдельным населенным пунктам (тыс. т)

Основными загрязнителями атмосферного воздуха являются предприятия 1 группы влияния на окружающую среду Перекопского промышленного узла, которые входят в 100 наибольших предприятий-загрязнителей Украины - ОАО «Крымский содовый завод», ЗАО «Крымский ТИТАН». Составляющая химической промышленности в народнохозяйственном комплексе АРК представляет в 1,5 раза больше, чем в среднем по Украине. Выбросы от химического производства составляют 61% от общего объема выбросов стационарными источниками автономии.

По результатам мониторинга загрязнения атмосферного воздуха, которые получены по данным систематических наблюдений от Центра гидрометеорологии в АРК установлено, что уровень загрязнения атмосферного воздуха не удовлетворяет санитарно-гигиеническим нормам по максимально-разовым концентрациям в городах Армянске, Красноперекопске, Керчи, Ялте. В частности по пыли 1,2 - 2,6 ПДК (г. Симферополь, г. Ялта, г. Армянск, г. Красноперекопск), фтористому водороду - 3,1 -3,29 ПДК (г. Армянск, Красноперекопск), хлористому водороду - 4,65 ПДК (г. Красноперекопск), оксидам азота - 2.2-5,4 ПДК (г. Керчь, г. Армянск, г. Ялта, г.Красноперекопск), формальдегида 1,4 ПДК (г. Ялта), по оксиду углерода 1,2-2,5 ПДК (г. Красноперекопск, г. Керчь), остальные ингредиенты удовлетворяют нормам ПДК.

Среднемесячные концентрации загрязняющих веществ также изменялись в отчетном периоде: подтверждается превышение норматива по пыли 1,6-2,7 ПДК (Ялта, Красноперекопск, Армянск); по диоксиду азота 1,1 - 1,8 ПДК (Керчь, Красноперекопск); по оксиду углерода - 1,3 ПДК в Красноперекопске; по фтористому водороду 1,8 ПДК (Армянск, Красноперекопск); формальдегид 1,3 - 3,0 ПДК превышал показатели по всем населенным пунктам где велось наблюдение. Превышение нормативов по оксиду углерода и формальдегиду связано с выбросами передвижных источников, в первую очередь - автотранспорту.