Загрязнение атмосферы. Атмосфера всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников

Атмосфера всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относятся: пыль растительного, вулканического, космического происхождения, возникающая при эрозии почвы; частицы морской соли; туман, дымы и газы от лесных пожаров, и т.д. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало меняется с течением времени.

Выбросы в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека резко изменили сложившееся равновесие, и воздушный бассейн в ряде регионов стал опасен для человека и окружающей среды.

Загрязнители, непосредственно поступающие в воздух в результате каких-либо процессов, называются первичными (например, диоксид серы). Вторичные загрязнители воздуха образуются в воздухе в результате химических реакций между первичными загрязнителями и одной или несколькими составляющими воздуха (например, серная кислота).

Основными компонентами выбросов (загрязнителями) на сегодня являются:

1. Взвешенные частицы – твердые частицы (пыль, сажа, асбест и т.д.) и жидкие капельки химических веществ (кислоты, нефть, пестициды и т.д.). Большие частицы (больше 10 мкм) обычно остаются в атмосфере день или два перед тем, как быть возвращенными на землю силой тяжести или осадками. Частицы средних размеров (1 – 10 мкм), как правило, остаются во взвешенном состоянии в течение нескольких суток. Тонкие частицы (менее 1 мкм) могут оставаться несколько недель. Эти мелкие частицы особенно опасны для человека, т.к. слишком малы, чтобы отфильтровываться естественным образом, и могут приносить на своей поверхности капельки или частицы ядовитых загрязнителей.

2. Диоксид серы (SO₂). Проблема SO₂ – результат того, что при сжигании ископаемого топлива (в первую очередь угля) и при обработке серосодержащих руд сернистый газ улетучивается в воздух. 93% поступающего в атмосферу SO₂ выбрасывается в Северном полушарии и только 7% – в Южном. Последствия выбросов диоксида серы – кислотные дожди, а также заболевания дыхательных путей (насморк, кашель, бронхит, астма), конъюнктивит, головная боль. Кроме того, диоксид серы негативно воздействует на растительность.

3. Оксид углерода (СО). Образуется при неполном сгорании углерода. Не имеет ни цвета, ни запаха, наши органы чувств не в состоянии его обнаружить. Попадая в кровь, СО конкурирует с кислородом за молекулы гемоглобина. Гемоглобин – белок, переносящий кислород из легких к клеткам, а углекислый газ – обратно. Чем больше окиси углерода содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним, и тем меньше кислорода заполняет клеток. По этой причине СО при повышенных концентрация представляет собой смертельно опасный яд. При низких концентрациях СО у человека снижается способность воспринимать сигналы, а также повышается риск сердечных заболеваний.

4. Оксиды азота (NО, NО₂). Окислы азота образуются в основном в результате окисления азота воздуха в зоне высоких температур. Поэтому выбросы этого вещества значительны при сжигании всех видов топлива. Большая часть выбросов окислов (90%) – окись азота. Однако в воздухе она превращается в гораздо более опасный диоксид азота. NО₂ – газ с неприятным запахом. Аналогично СО может связываться с гемоглобином, вызывать болезни дыхательных путей. Кроме того, при взаимодействии с фотохимическими окислителями и некоторыми органическими соединениями образует очень вредные соединения – пероксиацилнитраты (ПАН).

5. Углеводороды (метан, бензин и т.д.). На долю этих пяти групп приходится около 98 % всех выбросов в атмосферу. Ежегодно в атмосферный воздух поступает более 200 млн т окиси углерода, до 150 млн т двуокиси серы, свыше 50 млн т окисей азота, более 50 млн т различных углеводородов, более 250 млн т мелкодисперсных аэрозолей. Учитывая, что большинство этих загрязнителей выбрасываются при сжигании ископаемого топлива, можно сделать вывод, что решение энергетической проблемы повлечет за собой значительное улучшение качества атмосферного воздуха.

6. Фотохимические окислители (озон, альдегиды и т.д.) образуются в результате взаимодействия кислорода, оксидов азота и др. химических соединений под влиянием солнечного света.

7. Свинец и другие тяжелые металлы. Свинец – кумулятивный яд, т.е. он постепенно накапливается в организме человека. Присутствующий в атмосфере свинец непрерывно добавляется к тому количеству, которое уже содержится в нашем организме. Свинец уменьшает скорость образования эритроцитов в костном мозге и блокирует синтез гемоглобина, что приводит к умственной отсталости у детей и гипертонии у взрослых. Основной источник поступления свинца в воздух – краски и сгорание бензина с добавлением тетраэтилсвинца либо тетраметилсвинца.

8. Радиоактивные вещества(радон 222, йод – 131 и др.).

Основным источником загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания, которые используются на автотранспорте. В связи с увеличением численности мирового парка автомобилей растет валовый выброс вредных веществ. (В Курской области валовый выброс от автотранспорта составляет 70% от общего количества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу).