Ekologie: Ekologické důsledky znečištění ovzduší, Testovací práce. Znečištění ovzduší je vážným ekologickým problémem, jaké látky nejčastěji znečišťují ovzduší

PŘEHLED: Úvod1. Atmosféra je vnějším obalem biosféry2. Znečištění atmosféry3. Environmentální důsledky znečištění atmosféry7

3.1 Skleníkový efekt

3.2 Poškozování ozónové vrstvy

3 Kyselé deště

Závěr

Seznam použitých zdrojůÚvodAtmosférický vzduch je nejdůležitějším životodárným přírodním prostředím a je směsí plynů a aerosolů povrchové vrstvy atmosféry, vznikajících během vývoje Země, lidských činností a nacházejících se mimo obytné, průmyslové a jiné prostory. V současné době je ze všech forem degradace přírodního prostředí v Rusku nejnebezpečnější znečištění atmosféry škodlivými látkami. Charakteristiky situace v oblasti životního prostředí v určitých regionech Ruské federace a vznikající environmentální problémy jsou způsobeny místními přírodními podmínkami a povahou vlivu průmyslu, dopravy, veřejných služeb a Zemědělství. Stupeň znečištění ovzduší závisí zpravidla na stupni urbanizace a průmyslového rozvoje území (specifika podniků, jejich kapacita, umístění, použité technologie), jakož i na klimatických podmínkách, které určují potenciál znečištění ovzduší. . Atmosféra má intenzivní vliv nejen na člověka a biosféru, ale také na hydrosféru, půdní a vegetační kryt, geologické prostředí, budovy, stavby a další uměle vytvořené objekty. Ochrana atmosférického vzduchu a ozonové vrstvy je proto nejvyšší prioritou environmentálního problému a je jí věnována velká pozornost ve všech vyspělých zemích.Člověk vždy využíval životní prostředí především jako zdroj zdrojů, ale svou činností velmi dlouho mají znatelný dopad na biosféru. Teprve na konci minulého století přitáhly pozornost vědců změny v biosféře pod vlivem ekonomické aktivity. V první polovině tohoto století tyto změny narůstaly a nyní připomínají lidskou civilizaci jako lavina. Tlak na životní prostředí zvláště prudce vzrostl ve druhé polovině 20. století. Ke kvalitativnímu skoku došlo ve vztahu společnosti a přírody, kdy v důsledku prudkého nárůstu populace, intenzivní industrializace a urbanizace naší planety začala ekonomická zátěž převyšovat schopnost ekologické systémy pro samočištění a regeneraci. V důsledku toho došlo k narušení přirozeného oběhu látek v biosféře a ohrožení zdraví současných i budoucích generací lidí.

Hmotnost atmosféry naší planety je zanedbatelná – pouze jedna miliontina hmotnosti Země. Jeho role v přírodních procesech biosféry je však obrovská. Přítomnost atmosféry kolem zeměkoule určuje obecný tepelný režim povrchu naší planety, chrání ji před škodlivým kosmickým a ultrafialovým zářením. Atmosférická cirkulace má vliv na místní klimatické podmínky a prostřednictvím nich na režim řek, půdní a vegetační kryt a procesy tvorby reliéfu.

Moderní plynové složení atmosféry je výsledkem dlouhého historický vývoj zeměkoule. Jde především o plynnou směs dvou složek – dusíku (78,09 %) a kyslíku (20,95 %). Normálně obsahuje také argon (0,93 %), oxid uhličitý (0,03 %) a malá množství inertních plynů (neon, helium, krypton, xenon), čpavek, metan, ozón, oxid siřičitý a další plyny. Spolu s plyny obsahuje atmosféra pevné částice pocházející ze zemského povrchu (například produkty spalování, sopečné činnosti, částice půdy) a z vesmíru (kosmický prach) a také různé produkty rostlinného, živočišného nebo mikrobiálního původu. Kromě toho hraje v atmosféře důležitou roli vodní pára.

Pro různé ekosystémy mají největší význam tři plyny, které tvoří atmosféru: kyslík, oxid uhličitý a dusík. Tyto plyny se účastní hlavních biogeochemických cyklů.

Kyslík hraje důležitou roli v životě většiny živých organismů na naší planetě. Je nutné, aby každý dýchal. Kyslík nebyl vždy součástí zemské atmosféry. Objevil se v důsledku životně důležité činnosti fotosyntetických organismů. Pod vlivem ultrafialových paprsků se mění na ozón. Jak se ozon nahromadil, vytvořila se v horních vrstvách atmosféry ozónová vrstva. Ozonová vrstva jako clona spolehlivě chrání povrch Země před ultrafialovým zářením, které je pro živé organismy smrtelné.

Moderní atmosféra obsahuje sotva dvacetinu kyslíku dostupného na naší planetě. Hlavní zásoby kyslíku jsou soustředěny v uhličitanech, organických látkách a oxidech železa, část kyslíku je rozpuštěna ve vodě. V atmosféře zřejmě existovala přibližná rovnováha mezi produkcí kyslíku v procesu fotosyntézy a jeho spotřebou živými organismy. V poslední době ale hrozí, že v důsledku lidské činnosti se zásoby kyslíku v atmosféře mohou snižovat. Zvláště nebezpečné je ničení ozonové vrstvy, které bylo pozorováno v posledních letech. Většina vědců to připisuje lidské činnosti.

Cyklus kyslíku v biosféře je extrémně složitý, protože s ním reaguje velké množství organických a anorganických látek, stejně jako vodík, přičemž kyslík tvoří vodu.

Oxid uhličitý(oxid uhličitý) se používá v procesu fotosyntézy za vzniku organických látek. Právě díky tomuto procesu se koloběh uhlíku v biosféře uzavírá. Stejně jako kyslík je uhlík součástí půd, rostlin, živočichů a účastní se různých mechanismů oběhu látek v přírodě. Obsah oxidu uhličitého ve vzduchu, který dýcháme, je v různých částech světa přibližně stejný. Výjimkou jsou velká města, ve kterých je obsah tohoto plynu ve vzduchu nad normou.

Určité kolísání obsahu oxidu uhličitého v ovzduší oblasti závisí na denní době, ročním období a biomase vegetace. Studie přitom ukazují, že od počátku století se průměrný obsah oxidu uhličitého v atmosféře sice pomalu, ale neustále zvyšuje. Tento proces vědci spojují především s lidskou činností.

Dusík- nenahraditelný biogenní prvek, protože je součástí bílkovin a nukleových kyselin. Atmosféra je nevyčerpatelnou zásobárnou dusíku, ale většina živých organismů tento dusík neumí přímo využít: musí být nejprve vázán ve formě chemických sloučenin.

Část dusíku přichází z atmosféry do ekosystémů ve formě oxidu dusnatého, který vzniká působením elektrických výbojů při bouřkách. Hlavní část dusíku se však dostává do vody a půdy v důsledku jeho biologické fixace. Existuje několik druhů bakterií a modrozelených řas (naštěstí velmi početné), které jsou schopny fixovat vzdušný dusík. Autotrofní rostliny jsou díky své činnosti a také díky rozkladu organických zbytků v půdě schopny absorbovat potřebný dusík.

Cyklus dusíku úzce souvisí s cyklem uhlíku. Přestože je cyklus dusíku složitější než cyklus uhlíku, bývá rychlejší.

Ostatní složky ovzduší se biochemických cyklů neúčastní, ale přítomnost velkého množství znečišťujících látek v atmosféře může vést k vážnému narušení těchto cyklů.

2. Znečištění ovzduší.

Znečištění atmosféra. Různé negativní změny v zemské atmosféře jsou spojeny především se změnami koncentrace vedlejších složek atmosférického vzduchu.

Existují dva hlavní zdroje znečištění ovzduší: přírodní a antropogenní. Přírodní zdroj- jedná se o sopky, prachové bouře, zvětrávání, lesní požáry, procesy rozkladu rostlin a živočichů.

K hlavnímu antropogenních zdrojů znečištění ovzduší zahrnuje podniky palivového a energetického komplexu, dopravu, různé strojírenské podniky.

Kromě plynných škodlivin se do atmosféry dostává velké množství pevných částic. Jedná se o prach, saze a saze. Velké nebezpečí představuje kontaminace přírodního prostředí těžkými kovy. Olovo, kadmium, rtuť, měď, nikl, zinek, chrom, vanad se staly téměř stálými složkami vzduchu v průmyslových centrech. Problém znečištění ovzduší olovem je obzvláště akutní.

Globální znečištění ovzduší ovlivňuje stav přírodních ekosystémů, zejména zeleného pokryvu naší planety. Jedním z nejviditelnějších ukazatelů stavu biosféry jsou lesy a jejich blahobyt.

Kyselé deště, způsobené především oxidem siřičitým a oxidy dusíku, způsobují velké škody lesním biocenózám. Bylo zjištěno, že jehličnany trpí kyselými dešti ve větší míře než listnaté.

Jen na území naší země dosáhla celková plocha lesů zasažených průmyslovými emisemi 1 milion hektarů. Významným faktorem degradace lesů v posledních letech je znečištění životního prostředí radionuklidy. V důsledku havárie v jaderné elektrárně v Černobylu tak bylo zasaženo 2,1 milionu hektarů lesů.

Postiženy jsou zejména zelené plochy v průmyslových městech, jejichž atmosféra obsahuje velké množství škodlivin.

letecký ekologický problémúbytek ozónové vrstvy, včetně výskytu ozónových děr nad Antarktidou a Arktidou, je spojen s nadměrným používáním freonů při výrobě a každodenním životě.

Lidská ekonomická činnost, nabývající stále globálnějšího charakteru, začíná mít velmi hmatatelný dopad na procesy probíhající v biosféře. O některých výsledcích lidské činnosti a jejich vlivu na biosféru jste se již dozvěděli. Naštěstí do určité úrovně je biosféra schopna samoregulace, což umožňuje minimalizovat negativní důsledky lidské činnosti. Ale existuje hranice, kdy už biosféra není schopna udržet rovnováhu. Začínají nevratné procesy vedoucí k ekologickým katastrofám. Lidstvo se s nimi již setkalo v řadě regionů planety.

3. Environmentální dopady znečištění atmosféry

Mezi nejvýznamnější environmentální důsledky globálního znečištění ovzduší patří:

1) možné oteplování klimatu („skleníkový efekt“);

2) porušení ozónové vrstvy;

3) kyselé deště.

Většina vědců na světě je považuje za největší ekologický problém naší doby.

3.1 Skleníkový efekt

V současnosti pozorované změny klimatu, které se projevují postupným zvyšováním průměrné roční teploty, počínaje druhou polovinou minulého století, většina vědců spojuje s akumulací tzv. „skleníkových plynů“ – uhlíku v atmosféře. oxid (CO 2), metan (CH 4), chlorfluoruhlovodíky (freony), ozon (O 3), oxidy dusíku atd. (viz tabulka 9).

Tabulka 9

Antropogenní látky znečišťující ovzduší a související změny (V.A. Vronsky, 1996)

Poznámka. (+) - zvýšený účinek; (-) - snížení účinku

Skleníkové plyny a především CO 2 zabraňují dlouhovlnnému tepelnému záření z povrchu Země. Atmosféra bohatá na skleníkové plyny působí jako střecha skleníku. Na jednu stranu propustí většinu slunečního záření, na druhou stranu téměř nepropustí teplo vyzářené Zemí.

V souvislosti se spalováním stále více fosilních paliv: ropy, plynu, uhlí atd. (ročně více než 9 miliard tun referenčního paliva) se koncentrace CO 2 v atmosféře neustále zvyšuje. Vlivem emisí do ovzduší při průmyslové výrobě i v běžném životě roste obsah freonů (chlorfluoruhlovodíků). Obsah metanu se zvyšuje o 1-1,5 % ročně (emise z hlubinných důlních děl, spalování biomasy, emise skotu atd.). V menší míře roste i obsah oxidů dusíku v atmosféře (ročně o 0,3 %).

Důsledkem nárůstu koncentrací těchto plynů, které vytvářejí „skleníkový efekt“, je zvýšení průměrné globální teploty vzduchu blízko povrch Země. Za posledních 100 let byly nejteplejšími roky 1980, 1981, 1983, 1987 a 1988. V roce 1988 byla průměrná roční teplota o 0,4 stupně vyšší než v letech 1950-1980. Výpočty některých vědců ukazují, že v roce 2005 bude o 1,3 °C vyšší než v letech 1950-1980. Zpráva, kterou pod záštitou Organizace spojených národů připravila mezinárodní skupina pro změnu klimatu, uvádí, že do roku 2100 se teplota na Zemi zvýší o 2-4 stupně. Rozsah oteplení v tomto relativně krátkém období bude srovnatelný s oteplením, ke kterému došlo na Zemi po době ledové, což znamená, že důsledky pro životní prostředí mohou být katastrofální. Za prvé je to dáno očekávaným vzestupem hladiny světového oceánu, vlivem tání polárního ledu, zmenšováním oblastí horského zalednění atd. Modelování environmentálních důsledků zvýšení hladiny oceánů pouze o 0,5-2,0 m do konce 21. století vědci zjistili, že to nevyhnutelně povede k narušení klimatické rovnováhy, zaplavení pobřežních plání ve více než 30 zemích, degradaci permafrostu, zaplavení rozsáhlých území a dalším nepříznivým následkům. .

Řada vědců však v údajném globálním oteplování vidí pozitivní environmentální důsledky. Zvýšení koncentrace CO2 v atmosféře a s tím spojené zvýšení fotosyntézy, stejně jako zvýšení zvlhčování klimatu, může podle jejich názoru vést ke zvýšení produktivity obou přirozených fytocenóz (lesy, louky, savany, savany, savany, savany atd.). atd.) a agrocenózy ( pěstované rostliny, sady, vinice atd.).

Rovněž v otázce míry vlivu skleníkových plynů na globální oteplování klimatu nepanuje jednotný názor. Zpráva Mezivládního panelu pro změnu klimatu (1992) tedy uvádí, že oteplení klimatu o 0,3–0,6 °С pozorované v minulém století mohlo být způsobeno především přirozenou variabilitou řady klimatických faktorů.

Na mezinárodní konferenci v Torontu (Kanada) v roce 1985 dostal světový energetický průmysl za úkol snížit do roku 2010 o 20 % průmyslové emise uhlíku do atmosféry. Je však zřejmé, že hmatatelného environmentálního efektu lze dosáhnout pouze kombinací těchto opatření s globálním směrem. ekologická politika- maximální možné zachování společenstev organismů, přírodních ekosystémů a celé biosféry Země.

3.2 Poškozování ozónové vrstvy

Ozonová vrstva (ozonosféra) pokrývá celou zeměkouli a nachází se ve výškách od 10 do 50 km s maximální koncentrací ozonu ve výšce 20-25 km. Nasycení atmosféry ozonem se v kterékoli části planety neustále mění, maxima dosahuje na jaře v subpolární oblasti. Poprvé upoutání ozonové vrstvy upoutalo pozornost široké veřejnosti v roce 1985, kdy byla nad Antarktidou objevena oblast s nízkým (až 50%) obsahem ozonu, tzv. „ozónové díry“. Z Od té doby výsledky měření potvrdily rozsáhlé poškozování ozonové vrstvy téměř na celé planetě. Takže například v Rusku se za posledních deset let koncentrace ozonové vrstvy snížila o 4–6 %. zimní čas a 3% - v létě. V současné době je poškozování ozonové vrstvy všemi považováno za vážnou hrozbu pro globální bezpečnost životního prostředí. Pokles koncentrace ozonu oslabuje schopnost atmosféry chránit veškerý život na Zemi před tvrdým ultrafialovým zářením (UV záření). Živé organismy jsou velmi zranitelné vůči ultrafialovému záření, protože energie i jednoho fotonu z těchto paprsků stačí na zničení chemické vazby ve většině organických molekul. Není náhodou, že v oblastech s nízkým obsahem ozonu dochází k četným spáleninám, nárůstu výskytu rakoviny kůže mezi lidmi atd. 6 milionů lidí. Kromě kožních onemocnění je možné vyvinout oční onemocnění (katarakta atd.), útlum imunitní systém atd. Bylo také zjištěno, že pod vlivem silného ultrafialového záření rostliny postupně ztrácejí schopnost fotosyntézy a narušení vitální aktivity planktonu vede k přerušení trofických řetězců bioty vodních ekosystémů atd. Věda dosud plně nezjistilo, jaké jsou hlavní procesy, které poškozují ozonovou vrstvu. Předpokládá se přirozený i antropogenní původ „ozonových děr“. To druhé je podle většiny vědců pravděpodobnější a je spojeno se zvýšeným obsahem chlorfluoruhlovodíky (freony). Freony jsou široce používány v průmyslové výrobě a v každodenním životě (chladicí jednotky, rozpouštědla, rozprašovače, aerosolové obaly atd.). Freony stoupající do atmosféry se rozkládají za uvolňování oxidu chloru, který má škodlivý vliv na molekuly ozonu. Podle mezinárodní ekologické organizace Greenpeace jsou hlavními dodavateli chlorfluoruhlovodíků (freonů) USA – 30,85 %, Japonsko – 12,42 %, Velká Británie – 8,62 % a Rusko – 8,0 %. USA prorazily „díru“ v ozonové vrstvě o rozloze 7 milionů km 2 , Japonsko - 3 miliony km 2 , což je sedmkrát větší než plocha samotného Japonska. V poslední době byly v USA a v řadě západních zemí vybudovány továrny na výrobu nových typů chladiv (hydrochlorfluoruhlovodík) s nízkým potenciálem poškozování ozonové vrstvy. Podle protokolu Montrealské konference (1990), později revidovaného v Londýně (1991) a Kodani (1992), se počítalo se snížením emisí chlorfluoruhlovodíků o 50 % do roku 1998. Podle Čl. 56 zákona Ruské federace o ochraně životního prostředí jsou v souladu s mezinárodními dohodami všechny organizace a podniky povinny snížit a následně zcela zastavit výrobu a používání látek poškozujících ozonovou vrstvu.

Řada vědců nadále trvá na přirozeném původu „ozónové díry“. Někteří vidí příčiny jejího vzniku v přirozené proměnlivosti ozonosféry, cyklické činnosti Slunce, jiní tyto procesy spojují s trhlinami a odplyňováním Země.

3.3 Kyselé deště

Jeden z nejdůležitějších environmentálních problémů, který je spojen s oxidací přírodního prostředí, - kyselý déšť . Vznikají při průmyslových emisích oxidu siřičitého a oxidů dusíku do atmosféry, které ve spojení se vzdušnou vlhkostí tvoří sírové a kyselina dusičná. V důsledku toho dochází k okyselení deště a sněhu (hodnota pH pod 5,6). V Bavorsku (Německo) v srpnu 1981 pršelo s kyselostí pH=3,5. Maximální zaznamenaná kyselost srážek v západní Evropa- pH = 2,3. Celkové globální antropogenní emise dvou hlavních látek znečišťujících ovzduší – viníků okyselování atmosférickou vlhkostí – SO 2 a NO – jsou ročně více než 255 milionů tun. dusík (dusičnan a amonný) ve formě kyselých sloučenin obsažených ve srážce. Jak je vidět z obrázku 10, nejvyšší zátěže síry jsou pozorovány v hustě obydlených a průmyslových oblastech země.

Obrázek 10. Průměrné roční srážky síranů kg S/sq. km (2006) [podle webu http://www.sci.aha.ru]

Jsou pozorovány vysoké úrovně srážek síry (550-750 kg/km2 za rok) a množství sloučenin dusíku (370-720 kg/km2 za rok) ve formě velkých ploch (několik tisíc km2). v hustě obydlených a průmyslových oblastech země. Výjimkou z tohoto pravidla je situace v okolí města Norilsk, jehož stopa znečištění přesahuje rozlohou a tloušťkou srážek v zóně depozice znečištění v Moskevské oblasti na Uralu.

Na území většiny subjektů Svazu nepřesahuje depozice síry a dusičnanového dusíku z vlastních zdrojů 25 % jejich celkové depozice. Příspěvek vlastních zdrojů síry překračuje tuto hranici v regionech Murmansk (70 %), Sverdlovsk (64 %), Čeljabinsk (50 %), Tula a Rjazaň (40 %) a na Krasnojarském území (43 %).

Obecně platí, že na evropském území země je pouze 34 % ložisek síry ruského původu. Ze zbytku pochází 39 % z evropských zemí a 27 % z jiných zdrojů. K přeshraniční acidifikaci přírodního prostředí přitom nejvíce přispívají Ukrajina (367 tis. tun), Polsko (86 tis. tun), Německo, Bělorusko a Estonsko.

Situace je obzvláště nebezpečná ve vlhkém klimatickém pásmu (od Rjazaňská oblast a na sever v evropské části a všude na Uralu), protože tyto regiony se vyznačují přirozeně vysokou kyselostí přírodních vod, která se v důsledku těchto emisí ještě zvyšuje. To zase vede k poklesu produktivity vodních útvarů a ke zvýšení výskytu zubů a střevního traktu u lidí.

Na rozsáhlém území dochází k acidifikaci přírodního prostředí, což má velmi negativní dopad na stav všech ekosystémů. Ukázalo se, že přírodní ekosystémy jsou ničeny i při nižší úrovni znečištění ovzduší, než jaké je pro člověka nebezpečné. "Jezera a řeky bez ryb, umírající lesy - to jsou smutné důsledky industrializace planety." Nebezpečí zpravidla nepředstavuje samotné kyselé srážení, ale procesy probíhající pod jejich vlivem. Vlivem kyselých srážek se z půdy vyplavují nejen životně důležité rostliny. živin, ale také toxické těžké a lehké kovy - olovo, kadmium, hliník atd. Následně jsou samy nebo vzniklé toxické sloučeniny absorbovány rostlinami a dalšími půdními organismy, což vede k velmi negativním důsledkům.

Vliv kyselých dešťů snižuje odolnost lesů vůči suchu, chorobám a přirozenému znečištění, což vede k ještě výraznější degradaci lesů jako přirozených ekosystémů.

Pozoruhodným příkladem negativního dopadu kyselých srážek na přírodní ekosystémy je acidifikace jezer. . V naší zemi dosahuje oblast výrazné acidifikace z kyselých srážek několik desítek milionů hektarů. Byly také zaznamenány konkrétní případy acidifikace jezer (Karelia aj.). Zvýšená kyselost srážek je pozorována podél západní hranice (přeshraniční transport síry a dalších znečišťujících látek) a na území řady velkých průmyslových regionů a částečně i na pobřeží Taimyru a Jakutska.

Závěr

Ochrana přírody je úkolem našeho století, problémem, který se stal problémem společenským. Znovu a znovu slyšíme o nebezpečích, která ohrožují životní prostředí, ale přesto je mnozí z nás považují za nepříjemný, ale nevyhnutelný produkt civilizace a věří, že se všemi obtížemi, které vyšly najevo, ještě stihneme zvládnout.

Dopad člověka na životní prostředí však nabral znepokojivých rozměrů. Teprve ve druhé polovině 20. století se díky rozvoji ekologie a šíření ekologických znalostí mezi obyvatelstvem ukázalo, že lidstvo je nepostradatelnou součástí biosféry, že dobývání přírody, nekontrolované využívání jejího zdrojů a znečištění životního prostředí je slepou uličkou ve vývoji civilizace i v evoluci člověka samotného. Nejdůležitější podmínkou rozvoje lidstva je proto pečlivý přístup k přírodě, komplexní péče o racionální využívání a obnovu jejích zdrojů a zachování příznivého životního prostředí.

Mnozí však nechápou úzký vztah mezi ekonomickou činností člověka a stavem přírodního prostředí.

Široká environmentální a environmentální výchova by měla lidem pomoci osvojit si takové environmentální znalosti a etické normy a hodnoty, postoje a životní styly, které jsou nezbytné pro udržitelný rozvoj přírody a společnosti. K zásadnímu zlepšení situace bude zapotřebí účelných a promyšlených akcí. Odpovědná a účinná politika životního prostředí bude možná pouze tehdy, budeme-li shromažďovat spolehlivá data stav techniky prostředí, podložené poznatky o interakci důležitých faktorů prostředí, pokud vyvine nové metody ke snížení a prevenci škod způsobených přírodě člověkem.

Bibliografie

1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Ekologie. Moskva: Jednota, 2000.

2. Bezuglaya E.Yu., Zavadskaya E.K. Vliv znečištění ovzduší na veřejné zdraví. Petrohrad: Gidrometeoizdat, 1998, s. 171–199. 3. Galperin M. V. Ekologie a základy hospodaření v přírodě. Moskva: Forum-Infra-m, 2003.4. Danilov-Danilyan V.I. Ekologie, ochrana přírody a ekologická bezpečnost. M.: MNEPU, 1997,5. Klimatické charakteristiky podmínek pro šíření nečistot v atmosféře. Referenční příručka / Ed. E.Yu Bezuglaya a M.E. Berlyand. - Leningrad, Gidrometeoizdat, 1983. 6. Korobkin V. I., Peredelsky L. V. Ekologie. Rostov na Donu: Phoenix, 7. července 2003. Protasov V.F. Ekologie, zdraví a ochrana životního prostředí v Rusku. M.: Finance a statistika, 1999.8. Wark K., Warner S., Znečištění ovzduší. Zdroje a ovládání, přel. z angličtiny, M. 1980. 9. Ekologický stav území Ruska: Učebnice pro studenty vysokých škol. ped. vzdělávací instituce/ V.P. Bondarev, L.D. Dolgushin, B.S. Zalogin a další; Ed. S.A. Ushakova, Ya.G. Katz - 2. vyd. M.: Akademie, 2004.10. Seznam a kódy látek znečišťujících ovzduší. Ed. 6. SPb., 2005, 290 s. 11. Ročenka stavu znečištění ovzduší ve městech v Rusku. 2004.– M.: agentura Meteo, 2006, 216 s.

Znečištění zemské atmosféry je změna přirozené koncentrace plynů a nečistot ve vzdušném obalu planety a také vnášení cizích látek do prostředí.

Poprvé se o tom na mezinárodní úrovni začalo mluvit před čtyřiceti lety. V roce 1979 byla přijata Úmluva o znečišťování ovzduší přesahujícím hranice států dlouhé vzdálenosti. První mezinárodní dohodou o snížení emisí skleníkových plynů byl v roce 1997 Kjótský protokol.

Přestože tato opatření přinášejí výsledky, znečištění ovzduší zůstává pro společnost vážným problémem.

Látky znečišťující atmosféru

Hlavními složkami atmosférického vzduchu jsou dusík (78 %) a kyslík (21 %). Podíl inertního plynu argonu je o něco méně než procento. Koncentrace oxidu uhličitého je 0,03 %. V malém množství jsou v atmosféře také přítomny:

ozón,
neon,
metan,
xenon,
krypton,
oxid dusičitý,
oxid siřičitý,
helium a vodík.

V čistých vzduchových hmotách je oxid uhelnatý a amoniak přítomen ve formě stop. Kromě plynů obsahuje atmosféra vodní páru, krystaly soli a prach.

Hlavní látky znečišťující ovzduší:

Oxid uhličitý je skleníkový plyn, který ovlivňuje výměnu tepla Země s okolním prostorem, a tím i klima.
Oxid uhelnatý nebo oxid uhelnatý, který se dostane do lidského nebo zvířecího těla, způsobuje otravu (až smrt).
Uhlovodíky jsou toxické chemikálie, které dráždí oči a sliznice.
Deriváty síry přispívají ke vzniku kyselých dešťů a vysychání rostlin, vyvolávají onemocnění dýchacích cest a alergie.
Deriváty dusíku vedou k zánětům plic, zádi, bronchitidě, častým nachlazením a zhoršují průběh kardiovaskulárních onemocnění.
Radioaktivní látky, které se hromadí v těle, způsobují rakovinu, změny genů, neplodnost a předčasnou smrt.

Vzduch obsahující těžké kovy představuje zvláštní nebezpečí pro lidské zdraví. Znečišťující látky jako kadmium, olovo, arsen vedou k onkologii. Vdechované rtuťové páry nepůsobí rychlostí blesku, ale tím, že se ukládají ve formě solí, ničí nervový systém. Škodlivý a těkavý ve významných koncentracích organická hmota: terpenoidy, aldehydy, ketony, alkoholy. Mnohé z těchto látek znečišťujících ovzduší jsou mutagenní a karcinogenní sloučeniny.

Zdroje a klasifikace znečištění ovzduší

Podle povahy jevu se rozlišují tyto druhy znečištění ovzduší: chemické, fyzikální a biologické.

V prvním případě je v atmosféře pozorována zvýšená koncentrace uhlovodíků, těžkých kovů, oxidu siřičitého, amoniaku, aldehydů, dusíku a oxidů uhlíku.
Při biologickém znečištění vzduch obsahuje odpadní produkty různých organismů, toxiny, viry, spory plísní a bakterií.
Velké množství prachu nebo radionuklidů v atmosféře svědčí o fyzickém znečištění. Stejný typ zahrnuje důsledky tepelných, hlukových a elektromagnetických emisí.

Složení vzdušného prostředí ovlivňuje jak člověk, tak příroda. Přírodní zdroje znečištění ovzduší: aktivní sopky, lesní požáry, eroze půdy, prašné bouře, rozklad živých organismů. Malý zlomek vlivu dopadá na kosmický prach vzniklý v důsledku spalování meteoritů.

Antropogenní zdroje znečištění ovzduší:

podniky chemického, palivového, hutního a strojírenského průmyslu;
zemědělská činnost (rozstřikování pesticidů pomocí letadel, živočišný odpad);
tepelné elektrárny, vytápění domácností uhlím a dřevem;
doprava („nejšpinavější“ typy jsou letadla a auta).

Jak se určuje znečištění ovzduší?

Při sledování kvality atmosférického ovzduší ve městě se zohledňuje nejen koncentrace látek škodlivých lidskému zdraví, ale také časové období jejich působení. Znečištění atmosféry v Ruské federaci se posuzuje podle následujících kritérií:

Standardní index (SI) je ukazatel získaný vydělením nejvyšší naměřené jednotlivé koncentrace znečišťující látky maximální povolenou koncentrací nečistoty.
Index znečištění naší atmosféry (API) je komplexní veličina, jejíž výpočet zohledňuje koeficient nebezpečnosti znečišťující látky a také její koncentraci - průměrnou roční a maximální přípustnou průměrnou denní.
Nejvyšší četnost (NP) - vyjádřená jako procento četnosti překročení nejvyšší přípustné koncentrace (maximálně jednorázové) během měsíce nebo roku.

Úroveň znečištění ovzduší je považována za nízkou, když je SI menší než 1, API se pohybuje mezi 0–4 a NP nepřesahuje 10 %. Mezi velkými ruskými městy jsou podle Rosstatu nejšetrnější k životnímu prostředí Taganrog, Soči, Groznyj a Kostroma.

Při zvýšené úrovni emisí do atmosféry je SI 1–5, API je 5–6 a NP je 10–20 %. Regiony s těmito ukazateli se vyznačují vysokým stupněm znečištění ovzduší: SI – 5–10, ISA – 7–13, NP – 20–50 %. Vysoce vysoká úroveň znečištění atmosféry je pozorováno v Čitě, Ulan-Ude, Magnitogorsku a Belojarsku.

Města a země světa s nejšpinavějším vzduchem

V květnu 2016 zveřejnila Světová zdravotnická organizace každoroční žebříček měst s nejšpinavějším vzduchem. Lídrem seznamu byl íránský Zabol – město na jihovýchodě země, pravidelně trpící písečnými bouřemi. Tento atmosférický jev trvá asi čtyři měsíce a opakuje se každý rok. Druhou a třetí pozici obsadila indická města Gwalior a Prayag. WHO dal další místo hlavnímu městu Saúdské Arábie - Rijádu.

První pětici měst s nejšpinavější atmosférou doplňuje El Jubail – relativně malé místo na populaci v Perském zálivu a zároveň velké průmyslové centrum pro produkci a rafinaci ropy. Na šestém a sedmém schodu byla opět indická města - Patna a Raipur. Hlavními zdroji znečištění ovzduší jsou průmyslové podniky a doprava.

Ve většině případů je znečištění ovzduší skutečným problémem rozvojových zemí. Degradaci životního prostředí však nezpůsobuje jen rychle rostoucí průmysl a dopravní infrastruktura, ale také katastrofy způsobené člověkem. Živým příkladem toho je Japonsko, které přežilo radiační havárii v roce 2011.

Top 7 zemí, kde je stav vzduchu uznán jako žalostný, je následujících:

Čína. V některých regionech země úroveň znečištění ovzduší překračuje normu 56krát.
Indie. Největší stát Hindustan vede v počtu měst s nejhorší ekologií.
JIŽNÍ AFRIKA. Ekonomice země dominuje těžký průmysl, který je také hlavním zdrojem znečištění.
Mexiko. Ekologická situace v hlavním městě státu Mexico City se za posledních dvacet let výrazně zlepšila, ale smog ve městě stále není neobvyklý.
Indonésie trpí nejen průmyslovými emisemi, ale také lesními požáry.
Japonsko. Země se i přes rozsáhlé terénní úpravy a využívání vědeckých a technologických úspěchů v oblasti životního prostředí pravidelně potýká s problémem kyselých dešťů a smogu.
Libye. Hlavní zdroj environmentální strasti severoafrického státu – ropný průmysl.

Efekty

Znečištění ovzduší je jedním z hlavních důvodů nárůstu počtu onemocnění dýchacích cest, akutních i chronických. Škodlivé nečistoty obsažené ve vzduchu přispívají k rozvoji rakoviny plic, srdečních chorob a mrtvice. WHO odhaduje, že 3,7 milionu lidí ročně zemře předčasně kvůli znečištěnému ovzduší na celém světě. Většina těchto případů je zaznamenána v zemích Jihovýchodní Asie a oblast západního Pacifiku.

Ve velkých průmyslových centrech je často pozorován tak nepříjemný jev, jako je smog. Hromadění částic prachu, vody a kouře ve vzduchu snižuje viditelnost na silnicích, což zvyšuje počet nehod. Agresivní látky zvyšují korozi kovových konstrukcí, nepříznivě ovlivňují stav flóry a fauny. Smog představuje největší nebezpečí pro astmatiky, osoby trpící rozedmou plic, bronchitidou, anginou pectoris, hypertenzí, VVD. Dokonce i zdraví lidé, kteří inhalují aerosoly, mohou mít silné bolesti hlavy, slzení a bolest v krku.

Nasycení vzduchu oxidy síry a dusíku vede ke vzniku kyselých dešťů. Po srážkách s nízkou hladinou pH ryby ve vodních útvarech hynou a přeživší jedinci nemohou porodit. V důsledku toho se snižuje druhové a početní složení populací. Kyselé srážky vyluhují živiny, a tím půdu ochuzuje. Zanechávají chemické popáleniny na listech, oslabují rostliny. Pro lidské prostředí takové deště a mlhy také představují hrozbu: kyselá voda koroduje potrubí, auta, fasády budov, památky.

Zvýšené množství skleníkových plynů (oxid uhličitý, ozón, metan, vodní pára) ve vzduchu vede ke zvýšení teploty spodních vrstev zemské atmosféry. Přímým důsledkem skleníkového efektu je oteplování klimatu, které bylo pozorováno v posledních šedesáti letech.

Povětrnostní podmínky také významně ovlivňují „ozónové díry“ vznikající vlivem atomů bromu, chloru, kyslíku a vodíku. Kromě jednoduchých látek mohou molekuly ozonu ničit i organické a anorganické sloučeniny: deriváty freonů, metan, chlorovodík. Proč je oslabení štítu nebezpečné pro životní prostředí a lidi? Kvůli ztenčování vrstvy roste sluneční aktivita, což zase vede ke zvýšení úmrtnosti zástupců mořské flóry a fauny, ke zvýšení počtu onkologických onemocnění.

Jak udělat čistič vzduchu?

Snížení znečištění ovzduší umožňuje zavádění technologií, které snižují emise ve výrobě. V oblasti tepelné energetiky je třeba spoléhat na alternativní zdroje energie: stavět solární, větrné, geotermální, přílivové a vlnové elektrárny. Stav ovzduší je pozitivně ovlivněn přechodem na kombinovanou výrobu energie a tepla.

V boji za čistý vzduch je důležitým prvkem strategie komplexní program pro likvidaci odpadu. Měla by směřovat ke snižování množství odpadu, ale i jeho třídění, zpracování či opětovnému využití. Urbanistické plánování zaměřené na zlepšení životního prostředí včetně ovzduší zahrnuje zlepšení energetické účinnosti budov, budování cyklistické infrastruktury a rozvoj vysokorychlostní městské dopravy.

Hlavními znečišťujícími látkami atmosférického ovzduší, vznikajícími jak při hospodářské činnosti člověka, tak v důsledku přírodních procesů, jsou oxid siřičitý SO 2 , oxid uhličitý CO 2 , oxidy dusíku NO x , pevné částice - aerosoly. Jejich podíl na celkových emisích škodlivých látek činí 98 %. Kromě těchto hlavních znečišťujících látek je v atmosféře pozorováno více než 70 druhů škodlivých látek: formaldehyd, fenol, benzen, sloučeniny olova a dalších těžkých kovů, čpavek, sirouhlík atd.

Environmentální dopady znečištění atmosféry

Mezi nejvýznamnější environmentální důsledky globálního znečištění ovzduší patří:

možné oteplování klimatu (skleníkový efekt);
porušení ozónové vrstvy;
kyselý déšť;
zhoršení zdraví.

Skleníkový efekt

Skleníkový efekt je zvýšení teploty spodních vrstev zemské atmosféry oproti efektivní teplotě, tzn. teplota tepelného záření planety pozorovaná z vesmíru.

V prosinci 1997 na setkání v Kjótu (Japonsko) věnovaném globální změně klimatu přijali delegáti z více než 160 zemí úmluvu zavazující rozvinuté země ke snižování emisí CO2. Kjótský protokol zavazuje 38 průmyslových zemí ke snížení do roku 2008-2012. Emise CO2 o 5 % úrovně z roku 1990:

Evropská unie musí snížit emise CO2 a dalších skleníkových plynů o 8 %,
USA – o 7 %,
Japonsko – o 6 %.

Protokol stanoví systém kvót pro emise skleníkových plynů. Její podstata spočívá v tom, že každá ze zemí (zatím se to týká pouze třiceti osmi zemí, které se zavázaly snižovat emise) dostává povolení k vypouštění určitého množství skleníkových plynů. Zároveň se předpokládá, že některé země či firmy překročí emisní kvótu. V takových případech si tyto země nebo společnosti budou moci koupit právo na dodatečné emise od těch zemí nebo společností, jejichž emise jsou nižší než přidělená kvóta. Předpokládá se tedy, že hlavního cíle snížení emisí skleníkových plynů v příštích 15 letech o 5 % bude dosaženo.

Jako další příčiny oteplování klimatu vědci nazývají nestálost sluneční aktivity, změna magnetické pole Země a atmosférické elektrické pole.

Léky

K ochraně atmosféry před negativními antropogenními vlivy se používají následující hlavní opatření.

1. Ekologizace technologických procesů:

1.1. vytváření uzavřených technologických cyklů, nízkoodpadových technologií, které vylučují uvolňování škodlivých látek do ovzduší;
1.2. snížení znečištění z tepelných zařízení: dálkové vytápění, předběžné čištění paliva od sloučenin síry, použití alternativní zdroje energetika, přechod na kvalitnější paliva (od uhlí po zemní plyn);
1.3. snížení znečištění z vozidel: používání elektrických vozidel, čištění výfukových plynů, používání katalyzátorů pro dodatečné spalování paliva, rozvoj dopravy vodíku, přesun dopravních proudů mimo město.

2. Čištění emisí technologických plynů od škodlivých nečistot.
3. Rozptyl plynných emisí v atmosféře. Rozptyl se provádí pomocí vysokých komínů (nad 300 m vysokých). Jedná se o dočasné, vynucené opatření, které se provádí z důvodu, že stávající čistírny nezajišťují úplné čištění emisí od škodlivých látek.
4. Uspořádání pásem hygienické ochrany, architektonická a plánovací řešení.

Pásmo hygienické ochrany (SPZ)- jedná se o pás oddělující zdroje průmyslového znečištění od obytných nebo veřejných budov k ochraně obyvatelstva před vlivem škodlivé faktory Výroba. Šířka SPZ je stanovena v závislosti na třídě produkce, stupni škodlivosti a množství látek vypouštěných do ovzduší (50–1000 m).

Architektonická a plánovací řešení- správné vzájemné umístění zdrojů emisí a obydlených oblastí s přihlédnutím ke směru větrů, konstrukce dálnice obcházení osad atd.

Zařízení na úpravu emisí:

zařízení na čištění emisí plynů z aerosolů (prach, popel, saze);
zařízení na čištění emisí z plynných a parních nečistot (NO, NO 2, SO 2, SO 3 atd.)

Zařízení pro čištění technologických emisí do ovzduší od aerosolů. Sběrače suchého prachu (cyklóny)

Suché sběrače prachu jsou určeny pro hrubé mechanické čištění hrubého a silného prachu. Principem činnosti je usazování částic působením odstředivé síly a gravitace. Cyklony jsou rozšířené různé druhy: jeden, skupina, baterie.

Diagram (obr. 16) ukazuje zjednodušený návrh jednoho cyklonu. Proud prachu a plynu je přiváděn do cyklonu vstupním potrubím 2, stáčí se a vykonává rotačně-translační pohyb podél tělesa 1. Prachové částice jsou působením odstředivých sil odmrštěny na stěnu tělesa a poté, působením gravitace se shromažďují v prachové nádobě 4, odkud jsou periodicky odstraňovány. Plyn zbavený prachu se otočí o 180° a vystupuje z cyklonu potrubím 3.

Mokré lapače prachu (pračky)

Mokré sběrače prachu se vyznačují vysokou účinností čištění od jemného prachu až do velikosti 2 mikronů. Fungují na principu usazování prachových částic na povrchu kapek působením setrvačných sil nebo Brownova pohybu.

Proud prašného plynu je směrován potrubím 1 do kapalinového zrcadla 2, na kterém se usazují největší prachové částice. Poté plyn stoupá směrem k proudu kapiček kapaliny přiváděných tryskami, kde se čistí od jemných prachových částic.

Filtry

Určeno pro jemné čištění plynů díky usazování prachových částic (až 0,05 mikronu) na povrchu porézních filtračních přepážek (obr. 18). Podle druhu filtrační zátěže se rozlišují látkové filtry (látkové, plstěné, houbové) a zrnité. Výběr filtračního materiálu je dán požadavky na čištění a pracovními podmínkami: stupeň čištění, teplota, agresivita plynů, vlhkost, množství a velikost prachu atd.

Elektrostatické odlučovače

Elektrostatické odlučovače – účinná metodačištění od suspendovaných prachových částic (0,01 mikronu), od olejové mlhy. Princip činnosti je založen na ionizaci a depozici částic v elektrické pole. Na povrchu korónové elektrody je proud prachu a plynu ionizován. Získáním záporného náboje se prachové částice pohybují směrem ke sběrné elektrodě, která má opačné znaménko než náboj korónové elektrody. Když se částice prachu hromadí na elektrodách, padají gravitací do sběrače prachu nebo jsou odstraněny třepáním.

Znečištění venkovního ovzduší

Znečištěním ovzduší je třeba rozumět jakoukoli změnu jeho složení a vlastností, která má negativní dopad na zdraví lidí a zvířat, stav rostlin a ekosystémů.

Znečištění atmosféry může být přirozené (přirozené) a antropogenní (technogenní).

přírodní znečištění vzduch je způsoben přírodními procesy. Patří mezi ně vulkanická činnost, zvětrávání skály, větrná eroze, hromadné kvetení rostlin, kouř z lesních a stepních požárů atd. Antropogenní znečištění spojené s uvolňováním různých škodlivin v procesu lidské činnosti. Svým rozsahem výrazně převyšuje přirozené znečištění ovzduší.

V závislosti na rozsahu distribuce existují odlišné typy znečištění atmosféry: místní, regionální a globální. místní znečištění se vyznačuje zvýšeným obsahem škodlivin na malých územích (město, průmyslová oblast, zemědělská zóna apod.). regionální znečištění do sféry negativního dopadu jsou zapojeny významné oblasti, nikoli však celá planeta. Globální znečištění spojené se změnami stavu atmosféry jako celku.

Podle stavu agregace se emise škodlivých látek do ovzduší dělí na:

1) plynné (oxid siřičitý, oxidy dusíku, oxid uhelnatý, uhlovodíky atd.)

2) kapalina (kyseliny, zásady, roztoky solí atd.);

3) pevné (karcinogenní látky, olovo a jeho sloučeniny, organický a anorganický prach, saze, dehtové látky atd.).

Nejnebezpečnější znečištění atmosféry je radioaktivní. V současnosti za to mohou především globálně rozšířené radioaktivní izotopy s dlouhou životností – produkty zkoušek jaderných zbraní prováděných v atmosféře i pod zemí. Povrchová vrstva atmosféry je rovněž znečištěna emisemi radioaktivních látek do ovzduší z provozovaných jaderných elektráren při jejich běžném provozu a dalších zdrojů.

Další formou znečištění atmosféry je lokální přebytečný přísun tepla z antropogenních zdrojů. Známkou tepelného (tepelného) znečištění atmosféry jsou tzv. tepelné tóny, například „tepelný ostrov“ ve městech, oteplování vodních ploch atd.

Obecně, soudě podle oficiálních údajů za roky 1997-1999, úroveň znečištění ovzduší u nás, zejména v ruských městech, zůstává vysoká, a to i přes výrazný pokles výroby, který je spojen především s nárůstem počtu automobilů, včetně - vadné.

Environmentální dopady znečištění atmosféry

Znečištění ovzduší ovlivňuje lidské zdraví a životní prostředí různé způsoby- od přímého a bezprostředního ohrožení (smog apod.) k pomalé a postupné destrukci různé systémy podpora života těla. V mnoha případech znečištění ovzduší naruší strukturální složky ekosystému natolik, že je regulační procesy nedokážou vrátit do původního stavu a v důsledku toho nefunguje mechanismus homeostázy.

Nejprve zvažte, jak to ovlivňuje životní prostředí lokální (lokální) znečištění atmosféru a poté globální.

Fyziologický dopad hlavních polutantů (polutantů) na lidský organismus je zatížen nejzávažnějšími důsledky. Oxid siřičitý se tedy spojuje s vlhkostí a vzniká kyselina sírová, který ničí plicní tkáň lidí a zvířat. Tento vztah je zvláště jasně vidět v analýze dětské plicní patologie a stupně koncentrace oxidu siřičitého v atmosféře velkých měst.

Prach obsahující oxid křemičitý (SiO 2 ) způsobuje těžké plicní onemocnění - silikózu. Oxidy dusíku dráždí a v těžkých případech naleptávají sliznice např. oči, plíce, podílejí se na tvorbě jedovaté mlhy apod. Nebezpečné jsou zejména tehdy, jsou-li obsaženy ve znečištěném ovzduší spolu s oxidem siřičitým a dalšími toxickými sloučeninami. V těchto případech dochází již při nízkých koncentracích škodlivin k synergickému efektu, tedy ke zvýšení toxicity celé plynné směsi.

Vliv oxidu uhelnatého (oxidu uhelnatého) na lidský organismus je všeobecně známý. Při akutní otravě se objevuje celková slabost, závratě, nevolnost, ospalost, ztráta vědomí, možná smrt (i po třech až sedmi dnech). Vzhledem k nízké koncentraci CO v atmosférickém vzduchu však zpravidla nezpůsobuje hromadné otravy, i když je velmi nebezpečný pro lidi trpící anémií a kardiovaskulárními chorobami.

Mezi suspendovanými pevnými částicemi jsou nejnebezpečnější částice o velikosti menší než 5 mikronů, které mohou pronikat do lymfatických uzlin, zdržovat se v plicních sklípcích a ucpávat sliznice.

Anabióza- dočasné pozastavení všech životně důležitých procesů.

Velmi nepříznivé důsledky, které mohou ovlivnit obrovský časový interval, jsou spojeny i s takovými drobnými emisemi jako je olovo, benzo(a)pyren, fosfor, kadmium, arsen, kobalt atd. Utlačují krvetvorný systém, způsobují onkologická onemocnění, snižují odolnost organismu vůči infekcím atd. Prach obsahující sloučeniny olova a rtuti má mutagenní vlastnosti a způsobuje genetické změny v buňkách těla.

Důsledky vystavení lidského těla škodlivým látkám obsaženým ve výfukových plynech automobilů jsou velmi vážné a mají nejširší rozsah účinku:

Londýnský typ smogu se vyskytuje v zimě ve velkých průmyslových městech za nepříznivých povětrnostních podmínek (nedostatek větru a teplotní inverze). Teplotní inverze se projevuje zvýšením teploty vzduchu s výškou v určité vrstvě atmosféry (obvykle v rozmezí 300-400 m od zemského povrchu) místo obvyklého poklesu. V důsledku toho je cirkulace atmosférického vzduchu vážně narušena, kouř a škodliviny nemohou stoupat a nejsou rozptýleny. Často se vyskytují mlhy. Koncentrace oxidů síry, suspendovaného prachu, oxidu uhelnatého dosahují nebezpečných hodnot pro lidské zdraví, vedou k oběhovým a respiračním poruchám a často i ke smrti.

Typ smogu v Los Angeles nebo fotochemický smog, ne méně nebezpečné než Londýn. Dochází k němu v létě při intenzivním působení slunečního záření na vzduch nasycený, či spíše přesycený výfukovými plyny automobilů.

Antropogenní emise znečišťujících látek ve vysokých koncentracích a dlouhodobě způsobují velké škody nejen lidem, ale negativně ovlivňují i zvířata, stav rostlin a ekosystémy jako celek.

Ekologická literatura popisuje případy hromadných otrav volně žijících zvířat, ptáků a hmyzu emisemi škodlivých polutantů vysoké koncentrace (zejména salvy). Tak například bylo zjištěno, že když se určité toxické druhy prachu usazují na medonosných rostlinách, je pozorováno znatelné zvýšení úmrtnosti včel. Pokud jde o velká zvířata, jedovatý prach v atmosféře na ně působí především prostřednictvím dýchacích orgánů a do těla se dostává spolu s požranými prašnými rostlinami.

Toxické látky se do rostlin dostávají různými cestami. Bylo zjištěno, že emise škodlivých látek působí jak přímo na zelené části rostlin, dostávají se průduchy do pletiv, ničí chlorofyl a buněčnou strukturu, tak půdou do kořenového systému. Takže například kontaminace půdy prachem toxických kovů, zejména v kombinaci s kyselinou sírovou, má škodlivý vliv na kořenový systém a tím i na celou rostlinu.

Plynné polutanty ovlivňují vegetaci různými způsoby. Některé jen mírně poškozují listy, jehličí, výhony (oxid uhelnatý, etylen atd.), jiné mají škodlivý vliv na rostliny (oxid siřičitý, chlor, páry rtuti, čpavek, kyanovodík aj.) Oxid siřičitý (SO 2 ), pod jejichž vlivem umírá mnoho stromů a především jehličnanů - borovice, smrky, jedle, cedry.

V důsledku dopadu vysoce toxických polutantů na rostliny dochází ke zpomalení jejich růstu, tvorbě nekróz na koncích listů a jehličí, selhání asimilačních orgánů apod. Zvětšení povrchu poškozených listů může vést ke snížení spotřeby vláhy z půdy, jejího celkového zamokření, což se nevyhnutelně projeví na jejím stanovišti.

Může se vegetace zotavit poté, co se sníží expozice škodlivým polutantům? To bude do značné míry záviset na schopnosti obnovy zbývající zelené hmoty a celkovém stavu přírodních ekosystémů. Zároveň je třeba poznamenat, že nízké koncentrace jednotlivých škodlivin rostlinám nejen neškodí, ale podobně jako například sůl kadmia stimulují klíčení semen, růst dřeva a růst některých rostlinných orgánů.

Environmentální dopady znečištění atmosféry

Mezi nejvýznamnější environmentální důsledky globálního znečištění ovzduší patří:

1) možné oteplování klimatu („skleníkový efekt“);

2) porušení ozónové vrstvy;

3) kyselé deště.

Většina vědců na světě je považuje za největší ekologický problém naší doby.

Skleníkový efekt

Tabulka 9

Antropogenní polutanty atmosféry a související změny (V. A. Vronskij, 1996)

Poznámka. (+) - zvýšený účinek; (-) - snížení účinku

Důsledkem nárůstu koncentrací těchto plynů, které vytvářejí „skleníkový efekt“, je zvýšení průměrné globální teploty vzduchu v blízkosti zemského povrchu. Za posledních 100 let byly nejteplejšími roky 1980, 1981, 1983, 1987 a 1988. V roce 1988 byla průměrná roční teplota o 0,4 stupně vyšší než v letech 1950-1980. Výpočty některých vědců ukazují, že v roce 2005 bude o 1,3 °C vyšší než v letech 1950-1980. Zpráva, kterou pod záštitou Organizace spojených národů připravila mezinárodní skupina pro změnu klimatu, uvádí, že do roku 2100 se teplota na Zemi zvýší o 2-4 stupně. Rozsah oteplení v tomto relativně krátkém období bude srovnatelný s oteplením, ke kterému došlo na Zemi po době ledové, což znamená, že důsledky pro životní prostředí mohou být katastrofální. Za prvé je to dáno očekávaným vzestupem hladiny světového oceánu, vlivem tání polárního ledu, zmenšováním oblastí horského zalednění atd. Modelování environmentálních důsledků zvýšení hladiny oceánů pouze o 0,5-2,0 m do konce 21. století vědci zjistili, že to nevyhnutelně povede k narušení klimatické rovnováhy, zaplavení pobřežních plání ve více než 30 zemích, degradaci permafrostu, zaplavení rozsáhlých území a dalším nepříznivým následkům. .

Řada vědců však v údajném globálním oteplování vidí pozitivní environmentální důsledky. Zvýšení koncentrace CO 2 v atmosféře a s tím spojené zvýšení fotosyntézy, stejně jako zvýšení zvlhčování klimatu, může podle jejich názoru vést ke zvýšení produktivity obou přirozených fytocenóz (lesy, louky, savany , atd.) a agrocenózy (pěstované rostliny, zahrady, vinice atd.).

Na mezinárodní konferenci v Torontu (Kanada) v roce 1985 dostal světový energetický průmysl za úkol snížit do roku 2010 o 20 % průmyslové emise uhlíku do atmosféry. Je ale zřejmé, že hmatatelného environmentálního efektu lze dosáhnout pouze spojením těchto opatření s globálním směřováním environmentální politiky - maximální možné zachování společenstev organismů, přírodních ekosystémů a celé biosféry Země.

Poškozování ozonové vrstvy

Úbytek ozonové vrstvy přitáhl pozornost široké veřejnosti poprvé v roce 1985, kdy byla nad Antarktidou objevena oblast s nízkým (až 50%) obsahem ozonu, nazývaná „ozonová díra“. Z Od té doby výsledky měření potvrdily rozsáhlé poškozování ozonové vrstvy téměř na celé planetě. Například v Rusku za posledních deset let klesla koncentrace ozonové vrstvy v zimě o 4–6 % a v létě o 3 %. V současné době je poškozování ozonové vrstvy všemi považováno za vážnou hrozbu pro globální bezpečnost životního prostředí. Pokles koncentrace ozonu oslabuje schopnost atmosféry chránit veškerý život na Zemi před tvrdým ultrafialovým zářením (UV záření). Živé organismy jsou velmi zranitelné vůči ultrafialovému záření, protože energie i jednoho fotonu z těchto paprsků stačí ke zničení chemických vazeb ve většině organických molekul. Není náhodou, že v oblastech s nízkým obsahem ozonu dochází k četným spáleninám, nárůstu výskytu rakoviny kůže mezi lidmi atd. 6 milionů lidí. Kromě kožních onemocnění je možné rozvinout oční onemocnění (šedý zákal aj.), útlum imunitního systému atp.

Bylo také zjištěno, že pod vlivem silného ultrafialového záření rostliny postupně ztrácejí schopnost fotosyntézy a narušení vitální aktivity planktonu vede k přerušení trofických řetězců bioty vodních ekosystémů atd.

Věda dosud plně nezjistila, jaké jsou hlavní procesy, které narušují ozonovou vrstvu. Předpokládá se přirozený i antropogenní původ „ozonových děr“. To druhé je podle většiny vědců pravděpodobnější a souvisí se zvýšeným obsahem chlorfluoruhlovodíků (freonů) Freony jsou široce používány v průmyslové výrobě i v běžném životě (chladicí jednotky, rozpouštědla, rozprašovače, aerosolové obaly atd.). Freony stoupající do atmosféry se rozkládají za uvolňování oxidu chloru, který má škodlivý vliv na molekuly ozonu.

Podle mezinárodní ekologické organizace Greenpeace jsou hlavními dodavateli chlorfluoruhlovodíků (freonů) USA – 30,85 %, Japonsko – 12,42 %, Velká Británie – 8,62 % a Rusko – 8,0 %. USA prorazily „díru“ v ozonové vrstvě o rozloze 7 milionů km 2 , Japonsko - 3 miliony km 2 , což je sedmkrát větší než plocha samotného Japonska. V poslední době byly v USA a v řadě západních zemí vybudovány továrny na výrobu nových typů chladiv (hydrochlorfluoruhlovodík) s nízkým potenciálem poškozování ozonové vrstvy.

Podle protokolu Montrealské konference (1990), později revidovaného v Londýně (1991) a Kodani (1992), se počítalo se snížením emisí chlorfluoruhlovodíků o 50 % do roku 1998. Podle Čl. 56 zákona Ruské federace o ochraně životního prostředí jsou v souladu s mezinárodními dohodami všechny organizace a podniky povinny snížit a následně zcela zastavit výrobu a používání látek poškozujících ozonovou vrstvu.

kyselý déšť

Jedním z nejdůležitějších ekologických problémů, který je spojen s oxidací přírodního prostředí, jsou kyselé deště. . Vznikají při průmyslových emisích oxidu siřičitého a oxidů dusíku do atmosféry, které ve spojení se vzdušnou vlhkostí tvoří kyseliny sírové a dusičné. V důsledku toho dochází k okyselení deště a sněhu (hodnota pH pod 5,6). V Bavorsku (Německo) v srpnu 1981 pršelo s kyselostí pH=3,5. Maximální zaznamenaná kyselost srážek v západní Evropě je pH=2,3.

Celkové globální antropogenní emise dvou hlavních látek znečišťujících ovzduší – viníků okyselování atmosférickou vlhkostí – SO 2 a NO – jsou ročně více než 255 milionů tun.

Podle Roshydrometu ročně připadá na území Ruska nejméně 4,22 milionu tun síry, 4,0 milionu tun. dusík (dusičnan a amonný) ve formě kyselých sloučenin obsažených ve srážce. Jak je vidět z obrázku 10, nejvyšší zatížení sírou je pozorováno v hustě osídlených a průmyslových oblastech země.

Obrázek 10. Průměrné roční srážky síranů kg S/sq. km (2006)

Situace je obzvláště nebezpečná ve vlhkém klimatickém pásmu (z oblasti Rjazaň a na sever v evropské části a všude na Uralu), protože tyto oblasti se vyznačují přirozenou vysokou kyselostí přírodních vod, které v důsledku těchto emisí , se ještě zvyšuje. To zase vede k poklesu produktivity vodních útvarů a ke zvýšení výskytu zubů a střevního traktu u lidí.

Nebezpečí zpravidla nepředstavuje samotné kyselé srážení, ale procesy probíhající pod jejich vlivem. Působením kyselých srážek se z půdy vyplavují nejen životně důležité živiny pro rostliny, ale také toxické těžké a lehké kovy – olovo, kadmium, hliník atd. Následně jsou samy nebo vzniklé toxické sloučeniny absorbovány rostlinami a dalšími půdních organismů, což vede k velmi negativním důsledkům.

Vliv kyselých dešťů snižuje odolnost lesů vůči suchu, chorobám a přirozenému znečištění, což vede k ještě výraznější degradaci lesů jako přirozených ekosystémů.

Pozoruhodným příkladem negativního dopadu kyselých srážek na přírodní ekosystémy je acidifikace jezer. V naší zemi dosahuje oblast výrazné acidifikace z kyselých srážek několik desítek milionů hektarů. Byly také zaznamenány konkrétní případy acidifikace jezer (Karelia aj.). Zvýšená kyselost srážek je pozorována podél západní hranice (přeshraniční transport síry a dalších znečišťujících látek) a na území řady velkých průmyslových regionů a částečně i na pobřeží Taimyru a Jakutska.

Monitorování znečištění ovzduší

Pozorování úrovně znečištění ovzduší ve městech Ruské federace provádějí územní orgány Ruské Federální služby pro hydrometeorologii a monitorování životního prostředí (Roshydromet). Roshydromet zajišťuje fungování a rozvoj jednotné státní správy životního prostředí. Roshydromet je federální výkonný orgán, který organizuje a provádí pozorování, hodnocení a předpovědi stavu znečištění atmosféry a současně zajišťuje kontrolu nad přijímáním podobných výsledků pozorování různými organizacemi ve městech. Funkce Roshydrometu v oboru plní Oddělení pro hydrometeorologii a monitoring životního prostředí (UGMS) a jeho podúseky.

Podle údajů z roku 2006 zahrnuje monitorovací síť znečištění ovzduší v Rusku 251 měst s 674 stanicemi. Pravidelná pozorování na síti Roshydromet se provádějí ve 228 městech na 619 stanicích (viz obr. 11).

Obrázek 11. Síť monitorování znečištění ovzduší – hlavní stanice (2006).

Stanice se nacházejí v obytných oblastech, v blízkosti dálnic a velkých průmyslových podniků. V ruských městech se měří koncentrace více než 20 různých látek. Kromě přímých údajů o koncentraci nečistot je systém doplněn o informace o meteorologických podmínkách, poloze průmyslových podniků a jejich emisích, metodách měření atd. Na základě těchto dat, jejich analýzy a zpracování jsou zpracovávány Ročenky stavu znečištění ovzduší na území příslušného odboru hydrometeorologie a monitoringu životního prostředí. Další zobecnění informací se provádí na Hlavní geofyzikální observatoři. A. I. Voeikov v Petrohradě. Zde se sbírá a neustále doplňuje; na jejím základě jsou vytvářeny a vydávány ročenky stavu znečištění ovzduší v Rusku. Obsahují výsledky analýzy a zpracování rozsáhlých informací o znečištění ovzduší mnoha škodlivými látkami v Rusku jako celku a v některých z nejvíce znečištěných měst, informace o klimatických podmínkách a emisích škodlivých látek z mnoha podniků, o umístění hlavních zdrojů emisí a na monitorovací síti znečištění ovzduší.

Údaje o znečištění ovzduší jsou důležité jak pro hodnocení úrovně znečištění, tak pro hodnocení rizika nemocnosti a úmrtnosti populace. Pro posouzení stavu znečištění ovzduší ve městech se úrovně znečištění porovnávají s maximálními povolenými koncentracemi (MPC) látek v ovzduší obydlených oblastí nebo s hodnotami doporučenými Světovou zdravotnickou organizací (WHO).

Opatření na ochranu atmosférického vzduchu

I. Legislativní. Nejdůležitější pro zajištění normálního procesu ochrany atmosférického ovzduší je přijetí vhodného legislativního rámce, který by tento náročný proces stimuloval a napomáhal. Nicméně v Rusku, jakkoli to může znít politováníhodně, nedošlo v této oblasti v posledních letech k žádnému výraznému pokroku. Nejnovější znečištění, kterému nyní čelíme, svět zažil již před 30–40 lety a přijal ochranná opatření, takže nemusíme znovu vynalézat kolo. Je potřeba využít zkušeností vyspělých zemí a přijmout zákony, které omezí znečišťování, dát státní dotace výrobcům čistších aut a výhody pro majitele takových aut.

V roce 1998 vstoupí v USA v platnost zákon o zamezení dalšího znečišťování ovzduší, který Kongres schválil před čtyřmi lety. Tento časový rámec dává automobilovému průmyslu čas na přizpůsobení se novým požadavkům, ale do roku 1998 buďte tak laskav a vyrobíte alespoň 2 procenta elektrických vozidel a 20-30 procent vozidel na plyn.

Ještě dříve tam byly přijaty zákony, předepisující výrobu hospodárnějších motorů. A tady je výsledek: v roce 1974 spotřebovalo průměrné auto ve Spojených státech 16,6 litru benzinu na 100 kilometrů a o dvacet let později jen 7,7.

Snažíme se jít stejnou cestou. Ve Státní dumě je návrh zákona „O státní politice v oblasti používání zemního plynu jako motorového paliva“. Tento zákon stanoví snížení toxicity emisí z nákladních automobilů a autobusů v důsledku jejich přeměny na plyn. V případě státní podpory je celkem reálné to udělat tak, že do roku 2000 bychom měli 700 000 vozidel na plyn (dnes je to 80 000).

Naše automobilky však nikam nespěchají, raději vytvářejí překážky pro přijetí zákonů, které omezují jejich monopol a odhalují špatné řízení a technickou zaostalost naší výroby. Předloni analýza společnosti Moskompriroda ukázala hrozný technický stav tuzemských aut. 44 % Moskvanů, kteří opustili montážní linku AZLK, nevyhovělo GOST z hlediska toxicity! U ZIL bylo 11% takových vozů, u GAZ - až 6%. To je ostuda našeho automobilového průmyslu – i jedno procento je nepřijatelné.

Obecně v Rusku prakticky neexistuje žádný normální legislativní rámec, který by reguloval environmentální vztahy a stimuloval opatření na ochranu životního prostředí.

II. Architektonické plánování. Tato opatření jsou zaměřena na regulaci výstavby podniků, plánování rozvoje měst s ohledem na životní prostředí, ekologizaci měst atd. Při výstavbě podniků je nutné dodržovat pravidla stanovená zákonem a zabránit výstavbě škodlivého průmyslu v rámci města limity. Je nutné provést hromadnou ekologizaci měst, protože zelené plochy mnohé pohlcují škodlivé látky a přispívají k čištění atmosféry. Bohužel v moderní době v Rusku zelených ploch ani tak nepřibývá, jako spíše ubývá. Nemluvě o tom, že tehdy vybudované „kolejní areály“ při kontrole neobstojí. Protože v těchto oblastech jsou domy stejného typu umístěny příliš hustě (z důvodu úspory místa) a vzduch mezi nimi je vystaven stagnaci.

Mimořádně akutní je také problém racionálního uspořádání silniční sítě ve městech, ale i kvality samotných komunikací. Není žádným tajemstvím, že silnice bezmyšlenkovitě postavené ve své době nejsou zcela dimenzovány pro moderní řadu automobilů. V Permu je tento problém extrémně akutní a je jedním z nejdůležitějších. Je potřeba urychleně vybudovat obchvat, aby bylo centrum města odlehčeno od tranzitních těžkých vozidel. Dále je potřeba zásadní rekonstrukce (spíše než kosmetické opravy) povrchu vozovky, vybudování moderních dopravních uzlů, narovnání komunikací, instalace protihlukových bariér a terénní úpravy krajnice. Naštěstí i přes finanční potíže bylo v této oblasti v poslední době dosaženo pokroku.

Dále je nutné zajistit operativní sledování stavu atmosféry prostřednictvím sítě stálých a mobilních monitorovacích stanic. Je také nutné zajistit alespoň minimální kontrolu čistoty emisí vozidel prostřednictvím speciálních kontrol. Je také nemožné povolit spalovací procesy na různých skládkách, protože v tomto případě se s kouřem uvolňuje velké množství škodlivých látek.

III. Technologické a sanitární technické. Lze vyjmenovat tato opatření: racionalizace procesů spalování paliva; zlepšené těsnění továrního zařízení; instalace vysokých potrubí; hromadné používání čisticích zařízení apod. Nutno podotknout, že úrov léčebná zařízení v Rusku je na primitivní úrovni, mnoho podniků je vůbec nemá, a to i přes škodlivost emisí z těchto podniků.

Mnoho průmyslových odvětví vyžaduje okamžitou rekonstrukci a nové vybavení. Důležitým úkolem je také přestavba různých kotelen a tepelných elektráren na plynové palivo. Při takovém přechodu se mnohonásobně sníží emise sazí a uhlovodíků do atmosféry, nemluvě o ekonomických výhodách.

Neméně důležitým úkolem je vychovávat Rusy k ekologickému vědomí. Absenci léčebných zařízení lze samozřejmě vysvětlit nedostatkem peněz (a je na tom hodně pravdy), ale i když peníze jsou, raději je utrácejí za cokoli, jen ne za životní prostředí. Absence elementárního ekologického myšlení je v současné době zvláště patrná. Jestliže na Západě existují programy, jejichž prostřednictvím se u dětí od dětství kladou základy ekologického myšlení, pak v Rusku zatím v této oblasti nedošlo k výraznému pokroku. Dokud se v Rusku neobjeví generace s plně formovaným environmentálním vědomím, nedojde k žádnému významnému pokroku v pochopení a předcházení environmentálním důsledkům lidské činnosti.

Hlavním úkolem lidstva v moderní době je plné uvědomění si důležitosti environmentálních problémů a jejich zásadní řešení v krátké době. Je nutné vyvinout nové metody získávání energie, založené nikoli na destrukturalizaci látek, ale na jiných procesech. Lidstvo jako celek se musí chopit řešení těchto problémů, protože pokud se nic neudělá, Země brzy přestane existovat jako planeta vhodná pro živé organismy.