Økologi: Økologiske konsekvenser av atmosfærisk forurensning, Testarbeid. Luftforurensning er et alvorlig miljøproblem Hvilke stoffer forurenser oftest luften

OVERSIKT: Introduksjon1. Atmosfæren er det ytre skallet av biosfæren2. Atmosfærisk forurensning 3. Miljøkonsekvenser av atmosfærisk forurensning7

3.1 Drivhuseffekt

3.2 Ozonnedbryting

3 Surt regn

Konklusjon

Liste over brukte kilderInnledning Atmosfærisk luft er det viktigste livsbærende naturlige miljøet og er en blanding av gasser og aerosoler i overflatelaget av atmosfæren, dannet under utviklingen av jorden, menneskelige aktiviteter og plassert utenfor boliger, industri og andre lokaler. For tiden, av alle former for nedbrytning av det naturlige miljøet i Russland, er det forurensning av atmosfæren med skadelige stoffer som er den farligste. Funksjoner ved miljøsituasjonen i visse regioner i Den russiske føderasjonen og nye miljøproblemer skyldes lokale naturforhold og arten av innvirkningen på dem av industri, transport, verktøy og Jordbruk. Graden av luftforurensning avhenger som regel av graden av urbanisering og industriell utvikling av territoriet (bedriftenes spesifikasjoner, deres kapasitet, beliggenhet, anvendte teknologier), samt av klimatiske forhold som bestemmer potensialet for luftforurensning. . Atmosfæren har en intens innvirkning ikke bare på mennesker og biosfæren, men også på hydrosfæren, jord- og vegetasjonsdekket, geologisk miljø, bygninger, strukturer og andre menneskeskapte gjenstander. Derfor er beskyttelse av atmosfærisk luft og ozonlaget det høyest prioriterte miljøproblemet, og det gis stor oppmerksomhet i alle utviklede land.Mennesket har alltid brukt miljøet hovedsakelig som en kilde til ressurser, men i svært lang tid gjorde hans aktivitet det ikke ha en merkbar innvirkning på biosfæren. Først på slutten av forrige århundre vakte endringer i biosfæren under påvirkning av økonomisk aktivitet oppmerksomheten til forskere. I første halvdel av dette århundret har disse endringene vokst og er nå som et snøskred som rammer den menneskelige sivilisasjonen. Presset på miljøet økte spesielt kraftig i andre halvdel av 1900-tallet. Et kvalitativt sprang fant sted i forholdet mellom samfunn og natur, da, som et resultat av en kraftig økning i befolkningen, intensiv industrialisering og urbanisering av planeten vår, begynte økonomiske belastninger overalt å overstige evnen til å økologiske systemer for selvrensing og regenerering. Som et resultat ble den naturlige sirkulasjonen av stoffer i biosfæren forstyrret, og helsen til nåværende og fremtidige generasjoner av mennesker ble truet.

Massen av atmosfæren til planeten vår er ubetydelig - bare en milliondel av jordens masse. Imidlertid er dens rolle i de naturlige prosessene i biosfæren enorm. Tilstedeværelsen av atmosfæren rundt om i verden bestemmer det generelle termiske regimet til overflaten av planeten vår, beskytter den mot skadelig kosmisk og ultrafiolett stråling. Atmosfærisk sirkulasjon har en innvirkning på lokale klimatiske forhold, og gjennom dem - på regimet til elver, jord- og vegetasjonsdekke og prosessene for relieffdannelse.

Atmosfærens moderne gasssammensetning er et resultat av en lang historisk utvikling Kloden. Det er hovedsakelig en gassblanding av to komponenter - nitrogen (78,09%) og oksygen (20,95%). Normalt inneholder den også argon (0,93 %), karbondioksid (0,03 %) og små mengder inerte gasser (neon, helium, krypton, xenon), ammoniakk, metan, ozon, svoveldioksid og andre gasser. Sammen med gasser inneholder atmosfæren faste partikler som kommer fra jordoverflaten (for eksempel produkter av forbrenning, vulkansk aktivitet, jordpartikler) og fra verdensrommet (kosmisk støv), samt ulike produkter av plante-, animalsk eller mikrobiell opprinnelse. I tillegg spiller vanndamp en viktig rolle i atmosfæren.

De tre gassene som utgjør atmosfæren er av størst betydning for ulike økosystemer: oksygen, karbondioksid og nitrogen. Disse gassene er involvert i de viktigste biogeokjemiske syklusene.

Oksygen spiller en viktig rolle i livet til de fleste levende organismer på planeten vår. Det er nødvendig for alle å puste. Oksygen har ikke alltid vært en del av jordens atmosfære. Det dukket opp som et resultat av den vitale aktiviteten til fotosyntetiske organismer. Under påvirkning av ultrafiolette stråler blir det til ozon. Etter hvert som ozon akkumulerte, dannet det seg et ozonlag i den øvre atmosfæren. Ozonlaget, som en skjerm, beskytter jordoverflaten pålitelig mot ultrafiolett stråling, som er dødelig for levende organismer.

Den moderne atmosfæren inneholder knapt en tjuendedel av oksygenet som er tilgjengelig på planeten vår. Hovedreservene av oksygen er konsentrert i karbonater, organiske stoffer og jernoksider, en del av oksygenet er oppløst i vann. I atmosfæren var det tilsynelatende en omtrentlig balanse mellom produksjonen av oksygen i prosessen med fotosyntese og dets forbruk av levende organismer. Men nylig har det vært en fare for at oksygenreservene i atmosfæren kan reduseres som følge av menneskelig aktivitet. Av spesiell fare er ødeleggelsen av ozonlaget, som har blitt observert de siste årene. De fleste forskere tilskriver dette menneskelig aktivitet.

Oksygensyklusen i biosfæren er ekstremt kompleks, siden et stort antall organiske og uorganiske stoffer, så vel som hydrogen, reagerer med det, og kombinerer med hvilket oksygen danner vann.

Karbondioksid(karbondioksid) brukes i prosessen med fotosyntese for å danne organiske stoffer. Det er takket være denne prosessen at karbonkretsløpet i biosfæren lukkes. I likhet med oksygen er karbon en del av jord, planter, dyr og deltar i ulike mekanismer for sirkulasjonen av stoffer i naturen. Innholdet av karbondioksid i luften vi puster inn er omtrent det samme i ulike deler av verden. Unntaket er store byer der innholdet av denne gassen i luften er over normen.

Noen svingninger i innholdet av karbondioksid i luften i området avhenger av tid på døgnet, årstiden og vegetasjonens biomasse. Samtidig viser studier at siden begynnelsen av århundret øker gjennomsnittlig innhold av karbondioksid i atmosfæren sakte, men stadig. Forskere forbinder denne prosessen hovedsakelig med menneskelig aktivitet.

Nitrogen- et uerstattelig biogent element, siden det er en del av proteiner og nukleinsyrer. Atmosfæren er et uuttømmelig reservoar av nitrogen, men flertallet av levende organismer kan ikke direkte bruke dette nitrogenet: det må først bindes i form av kjemiske forbindelser.

En del av nitrogenet kommer fra atmosfæren til økosystemer i form av nitrogenoksid, som dannes under påvirkning av elektriske utladninger under tordenvær. Imidlertid kommer hoveddelen av nitrogen inn i vann og jord som et resultat av dens biologiske fiksering. Det finnes flere typer bakterier og blågrønnalger (heldigvis svært mange) som er i stand til å fikse atmosfærisk nitrogen. Som et resultat av deres aktiviteter, så vel som på grunn av nedbrytningen av organiske rester i jorda, er autotrofe planter i stand til å absorbere nødvendig nitrogen.

Nitrogenkretsløpet er nært knyttet til karbonkretsløpet. Selv om nitrogensyklusen er mer kompleks enn karbonsyklusen, har den en tendens til å være raskere.

Andre bestanddeler i luften deltar ikke i biokjemiske sykluser, men tilstedeværelsen av en stor mengde forurensninger i atmosfæren kan føre til alvorlige brudd på disse syklusene.

2. Luftforurensing.

Forurensing atmosfære. Ulike negative endringer i jordens atmosfære er hovedsakelig forbundet med endringer i konsentrasjonen av mindre komponenter i atmosfærisk luft.

Det er to hovedkilder til luftforurensning: naturlig og menneskeskapt. Naturlig kilde- dette er vulkaner, støvstormer, forvitring, skogbranner, nedbrytningsprosesser av planter og dyr.

Til det viktigste antropogene kilder Atmosfærisk forurensning inkluderer foretak i drivstoff- og energikomplekset, transport, ulike maskinbyggende bedrifter.

I tillegg til gassformige forurensninger kommer en stor mengde svevestøv inn i atmosfæren. Disse er støv, sot og sot. Forurensning av naturmiljøet med tungmetaller utgjør en stor fare. Bly, kadmium, kvikksølv, kobber, nikkel, sink, krom, vanadium har blitt nesten konstante komponenter i luften i industrisentre. Problemet med luftforurensning med bly er spesielt akutt.

Global luftforurensning påvirker tilstanden til naturlige økosystemer, spesielt det grønne dekket av planeten vår. En av de mest åpenbare indikatorene på tilstanden til biosfæren er skog og deres velvære.

Sur nedbør, hovedsakelig forårsaket av svoveldioksid og nitrogenoksider, forårsaker stor skade på skogbiocenoser. Det er fastslått at bartrær lider av sur nedbør i større grad enn løvblader.

Bare på vårt lands territorium har det totale arealet av skoger som er påvirket av industrielle utslipp nådd 1 million hektar. En vesentlig faktor i skogforringelsen de siste årene er miljøforurensning med radionuklider. Som et resultat av ulykken ved atomkraftverket i Tsjernobyl ble således 2,1 millioner hektar skog berørt.

Spesielt berørt er grønne områder i industribyer, hvis atmosfære inneholder en stor mengde forurensninger.

antenne økologisk problem nedbryting av ozonlaget, inkludert utseendet av ozonhull over Antarktis og Arktis, er assosiert med overdreven bruk av freoner i produksjon og hverdagsliv.

Menneskelig økonomisk aktivitet, som får en stadig mer global karakter, begynner å ha en veldig håndgripelig innvirkning på prosessene som foregår i biosfæren. Du har allerede lært om noen av resultatene av menneskelig aktivitet og deres innvirkning på biosfæren. Heldigvis, opp til et visst nivå, er biosfæren i stand til selvregulering, noe som gjør det mulig å minimere de negative konsekvensene av menneskelig aktivitet. Men det er en grense når biosfæren ikke lenger klarer å opprettholde balansen. Irreversible prosesser begynner, som fører til økologiske katastrofer. Menneskeheten har allerede møtt dem i en rekke regioner på planeten.

3. Miljøeffekter av atmosfærisk forurensning

De viktigste miljøkonsekvensene av global luftforurensning inkluderer:

1) mulig klimaoppvarming («drivhuseffekt»);

2) brudd på ozonlaget;

3) sur nedbør.

De fleste forskere i verden anser dem som de største miljøproblemene i vår tid.

3.1 Drivhuseffekt

For tiden er de observerte klimaendringene, som kommer til uttrykk i en gradvis økning i den gjennomsnittlige årlige temperaturen, fra andre halvdel av forrige århundre, de fleste forskere assosierer med akkumulering i atmosfæren av de såkalte "drivhusgassene" - karbon dioksid (CO 2), metan (CH 4), klorfluorkarboner (freoner), ozon (O 3), nitrogenoksider etc. (se tabell 9).

Tabell 9

Antropogene atmosfæriske forurensninger og relaterte endringer (V.A. Vronsky, 1996)

Merk. (+) - økt effekt; (-) - reduksjon i effekt

Drivhusgasser, og først og fremst CO 2 , hindrer langbølget termisk stråling fra jordoverflaten. En atmosfære rik på klimagasser fungerer som taket på et drivhus. På den ene siden slipper den inn mesteparten av solinnstrålingen, på den andre siden slipper den nesten ikke ut varmen som jorda omstråler.

I forbindelse med menneskets brenning av en økende mengde fossilt brensel: olje, gass, kull osv. (årlig mer enn 9 milliarder tonn standard drivstoff), øker konsentrasjonen av CO 2 i atmosfæren stadig. På grunn av utslipp til atmosfæren under industriell produksjon og i hverdagen vokser innholdet av freoner (klorfluorkarboner). Innholdet av metan øker med 1-1,5 % per år (utslipp fra underjordisk gruvedrift, forbrenning av biomasse, utslipp fra storfe, etc.). I mindre grad øker også innholdet av nitrogenoksid i atmosfæren (med 0,3 % årlig).

En konsekvens av økningen i konsentrasjonene av disse gassene, som skaper en "drivhuseffekt", er en økning i den gjennomsnittlige globale lufttemperaturen nær jordens overflate. I løpet av de siste 100 årene var de varmeste årene 1980, 1981, 1983, 1987 og 1988. I 1988 var gjennomsnittlig årstemperatur 0,4 grader høyere enn i 1950-1980. Beregninger fra enkelte forskere viser at det i 2005 vil være 1,3 °C høyere enn i 1950-1980. Rapporten, utarbeidet i regi av FN av den internasjonale gruppen for klimaendringer, slår fast at innen 2100 vil temperaturen på jorden øke med 2-4 grader. Omfanget av oppvarming i denne relativt korte perioden vil være sammenlignbart med oppvarmingen som skjedde på jorden etter istiden, noe som betyr at miljøkonsekvensene kan bli katastrofale. For det første skyldes dette den forventede økningen i nivået i verdenshavet, på grunn av smelting av polarisen, reduksjonen i områdene med fjellis, etc. Modellering av miljøkonsekvensene av en økning i havnivået med kun 0,5-2,0 m ved slutten av det 21. århundre, har forskere funnet ut at dette uunngåelig vil føre til brudd på den klimatiske balansen, flom av kystsletter i mer enn 30 land, nedbrytning av permafrost, sump av store områder og andre negative konsekvenser .

En rekke forskere ser imidlertid positive miljøkonsekvenser i den påståtte globale oppvarmingen. En økning i konsentrasjonen av CO 2 i atmosfæren og den tilhørende økningen i fotosyntese, samt en økning i klimafukting, kan etter deres mening føre til en økning i produktiviteten til begge naturlige fytocenoser (skoger, enger, savanner). , etc.) og agrocenoses ( kulturplanter, frukthager, vingårder, etc.).

Det er heller ingen enstemmighet i spørsmålet om graden av påvirkning av klimagasser på global klimaoppvarming. Rapporten fra Intergovernmental Panel on Climate Change (1992) bemerker at klimaoppvarmingen på 0,3–0,6 °С som ble observert i forrige århundre hovedsakelig kan skyldes den naturlige variasjonen til en rekke klimatiske faktorer.

På en internasjonal konferanse i Toronto (Canada) i 1985 fikk verdens energiindustri i oppgave å redusere innen 2010 med 20 % industrielle karbonutslipp til atmosfæren. Men det er åpenbart at en konkret miljøeffekt bare kan oppnås ved å kombinere disse tiltakene med en global retning. miljøpolitikk- størst mulig bevaring av samfunn av organismer, naturlige økosystemer og hele jordens biosfære.

3.2 Ozonnedbryting

Ozonlaget (ozonosfæren) dekker hele kloden og ligger i høyder fra 10 til 50 km med maksimal ozonkonsentrasjon i 20-25 km høyde. Metningen av atmosfæren med ozon endrer seg konstant i alle deler av planeten, og når et maksimum om våren i det subpolare området. For første gang vakte nedbrytningen av ozonlaget oppmerksomheten til allmennheten i 1985, da et område med lavt (opptil 50 %) ozoninnhold ble oppdaget over Antarktis, som ble kalt "ozonhull". FRA Siden den gang har måleresultater bekreftet den utbredte utarmingen av ozonlaget på nesten hele planeten. Så, for eksempel, i Russland de siste ti årene har konsentrasjonen av ozonlaget sunket med 4-6 % i vintertid og 3% - om sommeren. For øyeblikket anerkjennes utarming av ozonlaget av alle som en alvorlig trussel mot global miljøsikkerhet. En reduksjon i ozonkonsentrasjon svekker atmosfærens evne til å beskytte alt liv på jorden mot hard ultrafiolett stråling (UV-stråling). Levende organismer er svært sårbare for ultrafiolett stråling, fordi energien til selv ett foton fra disse strålene er nok til å ødelegge kjemiske bindinger i de fleste organiske molekyler. Det er ingen tilfeldighet at det i områder med lavt ozoninnhold er mange solforbrenninger, en økning i forekomsten av hudkreft hos mennesker osv. 6 millioner mennesker. I tillegg til hudsykdommer er det mulig å utvikle øyesykdommer (grå stær, etc.), undertrykkelse immunforsvar osv. Det er også fastslått at under påvirkning av sterk ultrafiolett stråling mister planter gradvis sin evne til å fotosyntese, og forstyrrelse av den vitale aktiviteten til plankton fører til et brudd i de trofiske kjedene i biotaen til akvatiske økosystemer osv. Vitenskap har ennå ikke helt fastslått hva som er hovedprosessene som bryter ned ozonlaget. Både naturlig og menneskeskapt opprinnelse av "ozonhull" antas. Sistnevnte, ifølge de fleste forskere, er mer sannsynlig og er assosiert med økt innhold klorfluorkarboner (freoner). Freoner er mye brukt i industriell produksjon og i hverdagen (kjøleenheter, løsemidler, sprøyter, aerosolpakker, etc.). Freoner stiger opp i atmosfæren og brytes ned med frigjøring av kloroksid, som har en skadelig effekt på ozonmolekyler. I følge den internasjonale miljøorganisasjonen Greenpeace er hovedleverandørene av klorfluorkarboner (freoner) USA – 30,85 %, Japan – 12,42 %, Storbritannia – 8,62 % og Russland – 8,0 %. USA slo et "hull" i ozonlaget med et areal på 7 millioner km 2, Japan - 3 millioner km 2, som er syv ganger større enn selve området til Japan. Den siste tiden er det bygget fabrikker i USA og i en rekke vestlige land for produksjon av nye typer kuldemedier (hydroklorfluorkarbon) med lavt potensial for ozonnedbrytning. I henhold til protokollen fra Montreal-konferansen (1990), senere revidert i London (1991) og København (1992), ble det tenkt å redusere klorfluorkarbonutslippene med 50 % innen 1998. I følge art. 56 i den russiske føderasjonens lov om miljøvern, i samsvar med internasjonale avtaler, er alle organisasjoner og virksomheter pålagt å redusere og deretter fullstendig stoppe produksjonen og bruken av ozonreduserende stoffer.

En rekke forskere fortsetter å insistere på den naturlige opprinnelsen til "ozonhullet". Noen ser årsakene til dens forekomst i ozonosfærens naturlige variasjon, solens sykliske aktivitet, mens andre forbinder disse prosessene med rift og avgassing av jorden.

3.3 Sur nedbør

Et av de viktigste miljøproblemene, som er forbundet med oksidasjon av det naturlige miljøet, - sur nedbør . De dannes under industrielle utslipp av svoveldioksid og nitrogenoksider til atmosfæren, som i kombinasjon med atmosfærisk fuktighet danner svovelsyre og salpetersyre. Som et resultat forsures regn og snø (pH-verdi under 5,6). I Bayern (Tyskland) regnet det i august 1981 med surhet pH=3,5. Maksimal registrert surhet av nedbør i Vest-Europa- pH=2,3. De totale globale menneskeskapte utslippene av de to viktigste luftforurensningene - synderne bak atmosfærisk fuktighetsforsuring - SO 2 og NO, er årlig - mer enn 255 millioner tonn. nitrogen (nitrat og ammonium) i form av sure forbindelser inneholdt i nedbør. Som det fremgår av figur 10, høyeste belastninger svovel er observert i tettbefolkede og industrielle regioner i landet.

Figur 10. Gjennomsnittlig årlig sulfatnedbør kg S/kvm. km (2006) [ifølge nettstedet http://www.sci.aha.ru]

Det er observert høye nivåer av svovelnedbør (550-750 kg/kvkm pr. år) og mengden nitrogenforbindelser (370-720 kg/kvkm pr år) i form av store områder (flere tusen kvadratkilometer). i tettbefolkede og industrielle regioner i landet. Et unntak fra denne regelen er situasjonen rundt byen Norilsk, hvor sporet av forurensning overskrider areal og tykkelse av nedbør i sonen for forurensningsavsetning i Moskva-regionen, i Ural.

På territoriet til de fleste undersåtter i føderasjonen overstiger ikke avsetningen av svovel- og nitratnitrogen fra egne kilder 25% av deres totale avsetning. Bidraget fra egne svovelkilder overstiger denne terskelen i regionene Murmansk (70 %), Sverdlovsk (64 %), Chelyabinsk (50 %), Tula og Ryazan (40 %) og i Krasnoyarsk-territoriet (43 %).

Generelt, på det europeiske territoriet til landet, er bare 34% av svovelforekomstene av russisk opprinnelse. Av resten kommer 39 % fra europeiske land og 27 % fra andre kilder. Samtidig gir Ukraina (367 tusen tonn), Polen (86 tusen tonn), Tyskland, Hviterussland og Estland det største bidraget til grenseoverskridende forsuring av naturmiljøet.

Situasjonen er spesielt farlig i den fuktige klimasonen (fra Ryazan-regionen og mot nord i den europeiske delen og overalt i Ural), siden disse regionene utmerker seg ved en naturlig høy surhet av naturlig vann, som på grunn av disse utslippene øker enda mer. I sin tur fører dette til en reduksjon i produktiviteten til vannforekomster og en økning i forekomsten av tenner og tarmkanalen hos mennesker.

Over et stort territorium er det naturlige miljøet forsuret, noe som har en svært negativ innvirkning på tilstanden til alle økosystemer. Det viste seg at naturlige økosystemer blir ødelagt selv ved et lavere nivå av luftforurensning enn det som er farlig for mennesker. "Sjøer og elver blottet for fisk, døende skoger - dette er de triste konsekvensene av industrialiseringen av planeten." Faren er som regel ikke selve sure nedbøren, men prosessene som skjer under deres påvirkning. Under påvirkning av sur nedbør blir ikke bare vitale planter utvasket fra jorda. næringsstoffer, men også giftige tung- og lette metaller - bly, kadmium, aluminium, etc. Deretter blir de selv eller de resulterende giftige forbindelsene absorbert av planter og andre jordorganismer, noe som fører til svært negative konsekvenser.

Effekten av sur nedbør reduserer skogens motstand mot tørke, sykdommer, naturlig forurensning, noe som fører til enda mer uttalt nedbrytning av skog som naturlige økosystemer.

Et slående eksempel på den negative virkningen av sur nedbør på naturlige økosystemer er forsuring av innsjøer. . I vårt land når området med betydelig forsuring fra sur nedbør flere titalls millioner hektar. Det er også registrert spesielle tilfeller av forsuring av innsjøer (Karelia, etc.). Økt surhet av nedbør er observert langs den vestlige grensen (grenseoverskridende transport av svovel og andre forurensninger) og på territoriet til en rekke store industriregioner, samt fragmentarisk på kysten av Taimyr og Yakutia.

Konklusjon

Vern av naturen er vårt århundres oppgave, et problem som har blitt et sosialt. Igjen og igjen hører vi om faren som truer miljøet, men fortsatt anser mange av oss dem som et ubehagelig, men uunngåelig produkt av sivilisasjonen og tror at vi fortsatt vil ha tid til å takle alle vanskelighetene som har kommet frem.

Menneskelig påvirkning på miljøet har imidlertid antatt alarmerende proporsjoner. Først i andre halvdel av det 20. århundre, takket være utviklingen av økologi og spredningen av økologisk kunnskap blant befolkningen, ble det åpenbart at menneskeheten er en uunnværlig del av biosfæren, at erobringen av naturen, den ukontrollerte bruken av dens ressurser og miljøforurensning er en blindvei i utviklingen av sivilisasjonen og i utviklingen av mennesket selv. Derfor er den viktigste betingelsen for utviklingen av menneskeheten en forsiktig holdning til naturen, omfattende omsorg for rasjonell bruk og restaurering av ressursene, og bevaring av et gunstig miljø.

Mange forstår imidlertid ikke det nære forholdet mellom menneskelig økonomisk aktivitet og tilstanden til naturmiljøet.

Bred miljøopplæring skal hjelpe mennesker til å tilegne seg slik miljøkunnskap og etiske normer og verdier, holdninger og livsstiler som er nødvendige for en bærekraftig utvikling av natur og samfunn. For å fundamentalt forbedre situasjonen, vil det være behov for målrettede og gjennomtenkte handlinger. Ansvarlig og effektiv miljøpolitikk vil kun være mulig dersom vi samler pålitelige data om toppmoderne miljø, underbygget kunnskap om samspillet mellom viktige miljøfaktorer, dersom det utvikler nye metoder for å redusere og forebygge skader påført naturen av mennesker.

Bibliografi

1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Økologi. Moskva: Unity, 2000.

2. Bezuglaya E.Yu., Zavadskaya E.K. Påvirkning av luftforurensning på folkehelsen. St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1998, s. 171–199. 3. Galperin M. V. Økologi og grunnleggende naturforvaltning. Moskva: Forum-Infra-m, 2003.4. Danilov-Danilyan V.I. Økologi, naturvern og økologisk sikkerhet. M.: MNEPU, 1997.5. Klimatiske egenskaper ved forholdene for forplantning av urenheter i atmosfæren. Referansemanual / Ed. E.Yu. Bezuglaya og M.E. Berlyand. - Leningrad, Gidrometeoizdat, 1983. 6. Korobkin V. I., Peredelsky L. V. Økologi. Rostov ved Don: Phoenix, 2003.7. Protasov V.F. Økologi, helse og miljøvern i Russland. M.: Finans og statistikk, 1999.8. Wark K., Warner S., Luftforurensning. Kilder og kontroll, trans. fra engelsk, M. 1980. 9. Økologisk tilstand på territoriet til Russland: Lærebok for studenter med høyere utdanning. ped. utdanningsinstitusjoner/ V.P. Bondarev, L.D. Dolgushin, B.S. Zalogin og andre; Ed. S.A. Ushakova, Ya.G. Katz - 2. utg. M.: Akademiet, 2004.10. Liste og koder for stoffer som forurenser den atmosfæriske luften. Ed. 6. SPb., 2005, 290 s.11. Årbok om tilstanden til luftforurensning i byer i Russland. 2004.– M.: Meteobyrå, 2006, 216 s.

Forurensning av jordens atmosfære er en endring i den naturlige konsentrasjonen av gasser og urenheter i luftskallet på planeten, samt innføring av fremmede stoffer i miljøet.

For første gang om på internasjonalt nivå begynte å snakke for førti år siden. I 1979 ble konvensjonen om grenseoverskridende luftforurensning kl lange avstander. Den første internasjonale avtalen om å redusere klimagassutslipp var Kyoto-protokollen fra 1997.

Selv om disse tiltakene gir resultater, er luftforurensning fortsatt et alvorlig problem for samfunnet.

Stoffer som forurenser atmosfæren

Hovedkomponentene i atmosfærisk luft er nitrogen (78 %) og oksygen (21 %). Andelen av inertgassen argon er litt mindre enn en prosent. Konsentrasjonen av karbondioksid er 0,03 %. I små mengder i atmosfæren er også tilstede:

ozon,
neon,
metan,
xenon,
krypton,
nitrogenoksid,
svoveldioksid,
helium og hydrogen.

I rene luftmasser finnes karbonmonoksid og ammoniakk i form av spor. I tillegg til gasser inneholder atmosfæren vanndamp, saltkrystaller og støv.

De viktigste luftforurensningene:

Karbondioksid er en klimagass som påvirker jordens varmeutveksling med det omkringliggende rommet, og derav klimaet.
Karbonmonoksid eller karbonmonoksid, som kommer inn i menneske- eller dyrekroppen, forårsaker forgiftning (opp til døden).
Hydrokarboner er giftige kjemikalier som irriterer øyne og slimhinner.
Svovelderivater bidrar til dannelsen av sur nedbør og tørking av planter, provoserer luftveissykdommer og allergier.
Nitrogenderivater fører til betennelse i lungene, kryss, bronkitt, hyppige forkjølelser og forverrer forløpet av hjerte- og karsykdommer.
Radioaktive stoffer, som samler seg i kroppen, forårsaker kreft, genforandringer, infertilitet og for tidlig død.

Luft som inneholder tungmetaller utgjør en særlig fare for menneskers helse. Forurensninger som kadmium, bly, arsen fører til onkologi. Innåndede kvikksølvdamper virker ikke lynraskt, men blir avsatt i form av salter og ødelegger nervesystemet. Skadelig og flyktig i betydelige konsentrasjoner organisk materiale: terpenoider, aldehyder, ketoner, alkoholer. Mange av disse luftforurensningene er mutagene og kreftfremkallende forbindelser.

Kilder og klassifisering av atmosfærisk forurensning

Basert på fenomenets natur skilles følgende typer luftforurensning ut: kjemisk, fysisk og biologisk.

I det første tilfellet observeres en økt konsentrasjon av hydrokarboner, tungmetaller, svoveldioksid, ammoniakk, aldehyder, nitrogen og karbonoksider i atmosfæren.
Med biologisk forurensning inneholder luften avfallsprodukter fra ulike organismer, giftstoffer, virus, sporer av sopp og bakterier.
En stor mengde støv eller radionuklider i atmosfæren indikerer fysisk forurensning. Samme type inkluderer konsekvensene av termisk, støy og elektromagnetiske utslipp.

Sammensetningen av luftmiljøet påvirkes av både menneske og natur. Naturlige kilder til atmosfærisk forurensning: aktive vulkaner, skogbranner, jorderosjon, støvstormer, nedbrytning av levende organismer. En liten brøkdel av påvirkningen faller på kosmisk støv dannet som følge av forbrenning av meteoritter.

Antropogene kilder til luftforurensning:

bedrifter innen kjemisk industri, drivstoff, metallurgisk, maskinbygging;
landbruksaktiviteter (sprøyting av plantevernmidler ved hjelp av fly, dyreavfall);
termiske kraftverk, boligoppvarming med kull og ved;
transport (de "skitneste" typene er fly og biler).

Hvordan bestemmes luftforurensning?

Når du overvåker kvaliteten på atmosfærisk luft i byen, tas det ikke bare hensyn til konsentrasjonen av stoffer som er skadelige for menneskers helse, men også tidsperioden for deres påvirkning. Atmosfærisk forurensning i Den russiske føderasjonen vurderes i henhold til følgende kriterier:

Standardindeksen (SI) er en indikator oppnådd ved å dele den høyeste målte enkeltkonsentrasjonen av en forurensning med den maksimalt tillatte konsentrasjonen av en urenhet.
Forurensningsindeksen til atmosfæren vår (API) er en kompleks verdi, hvis beregning tar hensyn til farekoeffisienten til en forurensning, så vel som dens konsentrasjon - gjennomsnittlig årlig og maksimalt tillatt gjennomsnitt daglig.
Den høyeste frekvensen (NP) - uttrykt som en prosentandel av frekvensen av overskridelse av den maksimalt tillatte konsentrasjonen (maksimalt én gang) innen en måned eller et år.

Nivået av luftforurensning anses som lavt når SI er mindre enn 1, API varierer mellom 0–4, og NP ikke overstiger 10 %. Blant de store russiske byene, ifølge Rosstat, er de mest miljøvennlige Taganrog, Sotsji, Grozny og Kostroma.

Med et økt nivå av utslipp til atmosfæren er SI 1–5, API er 5–6, og NP er 10–20 %. Regionene med følgende indikatorer er preget av høy grad av luftforurensning: SI – 5–10, ISA – 7–13, NP – 20–50 %. Høyt høy level atmosfærisk forurensning er observert i Chita, Ulan-Ude, Magnitogorsk og Beloyarsk.

Byer og land i verden med den skitneste luften

I mai 2016 publiserte Verdens helseorganisasjon en årlig rangering av byer med den skitneste luften. Lederen for listen var iranske Zabol – en by sør-øst i landet som regelmessig lider av sandstormer. Dette atmosfæriske fenomenet varer i omtrent fire måneder, og gjentar seg hvert år. Den andre og tredje posisjonen ble okkupert av de indiske byene Gwalior og Prayag. WHO ga neste plass til hovedstaden i Saudi-Arabia - Riyadh.

Fullfører de fem beste byene med den skitneste atmosfæren er El Jubail – et relativt lite sted i forhold til befolkning ved Persiabukta og samtidig et stort industrielt oljeproduksjons- og raffineringssenter. På sjette og syvende trinn igjen var de indiske byene - Patna og Raipur. De viktigste kildene til luftforurensning der er industribedrifter og transport.

I de fleste tilfeller er luftforurensning et reelt problem for utviklingsland. Imidlertid er miljøforringelse forårsaket ikke bare av den raskt voksende industrien og transportinfrastrukturen, men også av menneskeskapte katastrofer. Et levende eksempel på dette er Japan, som overlevde en strålingsulykke i 2011.

De 7 beste landene der klimaanlegget er anerkjent som beklagelig er som følger:

Kina. I noen regioner av landet overstiger nivået av luftforurensning normen med 56 ganger.
India. Den største delstaten Hindustan leder i antall byer med dårligst økologi.
SØR-AFRIKA. Landets økonomi er dominert av tungindustri, som også er hovedkilden til forurensning.
Mexico. Den økologiske situasjonen i hovedstaden i delstaten, Mexico City, har forbedret seg markant de siste tjue årene, men smog i byen er fortsatt ikke uvanlig.
Indonesia lider ikke bare av industrielle utslipp, men også av skogbranner.
Japan. Landet, til tross for den utbredte landskapsformingen og bruken av vitenskapelige og teknologiske prestasjoner på miljøområdet, står regelmessig overfor problemet med sur nedbør og smog.
Libya. Hovedkilde miljøproblemer i den nordafrikanske staten - oljeindustrien.

Effekter

Atmosfærisk forurensning er en av hovedårsakene til økningen i antall luftveissykdommer, både akutte og kroniske. Skadelige urenheter i luften bidrar til utvikling av lungekreft, hjertesykdom og hjerneslag. WHO anslår at 3,7 millioner mennesker i året dør for tidlig på grunn av luftforurensning verden over. De fleste av disse tilfellene er registrert i land Sørøst-Asia og den vestlige stillehavsregionen.

I store industrisentre observeres ofte et så ubehagelig fenomen som smog. Opphopning av partikler av støv, vann og røyk i luften reduserer sikten på veiene, noe som øker antallet ulykker. Aggressive stoffer øker korrosjonen av metallstrukturer, påvirker tilstanden til flora og fauna negativt. Smog utgjør den største faren for astmatikere, personer som lider av emfysem, bronkitt, angina pectoris, hypertensjon, VVD. Selv friske mennesker som inhalerer aerosoler kan få kraftig hodepine, tåreflakk og sår hals kan observeres.

Metning av luften med oksider av svovel og nitrogen fører til dannelse av sur nedbør. Etter nedbør med lavt pH-nivå dør fisk i vannmasser, og overlevende individer kan ikke føde. Som et resultat reduseres arten og den numeriske sammensetningen av populasjoner. Sur nedbør lekker ut næringsstoffer og utarmer dermed jorda. De etterlater kjemiske brannskader på bladene, svekker plantene. For det menneskelige habitatet utgjør slik regn og tåke også en trussel: surt vann tærer på rør, biler, bygningsfasader, monumenter.

En økt mengde klimagasser (karbondioksid, ozon, metan, vanndamp) i luften fører til en økning i temperaturen i de nedre lagene av jordens atmosfære. En direkte konsekvens av drivhuseffekten er klimaoppvarmingen, som er observert de siste seksti årene.

Værforholdene er også betydelig påvirket av "ozonhull" dannet under påvirkning av brom, klor, oksygen og hydrogenatomer. I tillegg til enkle stoffer kan ozonmolekyler også ødelegge organiske og uorganiske forbindelser: freonderivater, metan, hydrogenklorid. Hvorfor er svekkelsen av skjoldet farlig for miljøet og mennesker? På grunn av uttynningen av laget vokser solaktiviteten, noe som igjen fører til en økning i dødelighet blant representanter for marin flora og fauna, og en økning i antall onkologiske sykdommer.

Hvordan gjøre luften renere?

Å redusere luftforurensning tillater innføring av teknologier som reduserer utslipp i produksjonen. Innen termisk kraftteknikk bør man stole på alternative energikilder: bygge sol-, vind-, geotermiske, tidevanns- og bølgekraftverk. Tilstanden til luftmiljøet påvirkes positivt av overgangen til kombinert generering av energi og varme.

I kampen for ren luft er et viktig element i strategien omfattende program for avfallshåndtering. Det bør være rettet mot å redusere mengden avfall, samt sortering, bearbeiding eller gjenbruk. Byplanlegging rettet mot å forbedre miljøet, inkludert luften, innebærer å forbedre energieffektiviteten til bygninger, bygge sykkelinfrastruktur og utvikle høyhastighets bytransport.

De viktigste forurensningene i atmosfærisk luft, dannet både i løpet av menneskelige aktiviteter og som et resultat av naturlige prosesser, er svoveldioksid SO 2 , karbondioksid CO 2 , nitrogenoksider NO x , svevestøv - aerosoler. Deres andel er 98 % av de totale utslippene av skadelige stoffer. I tillegg til disse hovedforurensningene, observeres mer enn 70 typer skadelige stoffer i atmosfæren: formaldehyd, fenol, benzen, forbindelser av bly og andre tungmetaller, ammoniakk, karbondisulfid, etc.

Miljøeffekter av atmosfærisk forurensning

De viktigste miljøkonsekvensene av global luftforurensning inkluderer:

mulig klimaoppvarming (drivhuseffekt);
brudd på ozonlaget;
sur nedbør;
forverring av helsen.

Drivhuseffekt

Drivhuseffekten er en økning i temperaturen i de nedre lagene av jordens atmosfære sammenlignet med den effektive temperaturen, d.v.s. temperaturen på planetens termiske stråling observert fra verdensrommet.

I desember 1997, på et møte i Kyoto (Japan) dedikert til globale klimaendringer, vedtok delegater fra mer enn 160 land en konvensjon som forplikter utviklede land til å redusere CO2-utslipp. Kyoto-protokollen forplikter 38 industriland til å redusere innen 2008-2012. CO2-utslipp med 5 % av 1990-nivåene:

EU må kutte CO2 og andre klimagassutslipp med 8 %,
USA - med 7 %,
Japan - med 6%.

Protokollen legger opp til et system med kvoter for klimagassutslipp. Dens essens ligger i det faktum at hvert av landene (foreløpig gjelder dette kun trettiåtte land som har forpliktet seg til å redusere utslipp) får tillatelse til å slippe ut en viss mengde klimagasser. Samtidig antas det at enkelte land eller selskaper vil overskride utslippskvoten. I slike tilfeller vil disse landene eller selskapene kunne kjøpe rett til tilleggsutslipp fra de landene eller selskapene hvis utslipp er mindre enn den tildelte kvoten. Dermed antas det at hovedmålet om å redusere klimagassutslippene de neste 15 årene med 5 % nås.

Som andre årsaker til klimaoppvarming, kaller forskerne flyktigheten i solaktiviteten for endring magnetfelt Jorden og atmosfærisk elektrisk felt.

Rettsmidler

For å beskytte atmosfæren mot negativ antropogen påvirkning, brukes følgende hovedtiltak.

1. Grønning av teknologiske prosesser:

1.1. opprettelse av lukkede teknologiske sykluser, lavavfallsteknologier som utelukker utslipp av skadelige stoffer i atmosfæren;
1.2. reduksjon av forurensning fra termiske installasjoner: fjernvarme, foreløpig rensing av drivstoff fra svovelforbindelser, bruk alternative kilder energi, bytte til drivstoff av høyere kvalitet (fra kull til naturgass);
1.3. reduksjon av forurensning fra kjøretøy: bruk av elektriske kjøretøy, rensing av eksosgass, bruk av katalysatorer for etterbrenning av drivstoff, utvikling av hydrogentransport, overføring av trafikkstrømmer ut av byen.

2. Rensing av teknologiske gassutslipp fra skadelige urenheter.
3. Spredning av gassutslipp i atmosfæren. Dispergering utføres ved hjelp av høye skorsteiner (over 300 m høye). Dette er et midlertidig, tvungen tiltak, som gjennomføres på grunn av at eksisterende renseanlegg ikke gir fullstendig rensing av utslipp fra skadelige stoffer.
4. Tilrettelegging av sanitære vernesoner, arkitektoniske og planmessige løsninger.

Sanitær beskyttelsessone (SPZ)- dette er en stripe som skiller kilder til industriell forurensning fra boliger eller offentlige bygninger for å beskytte befolkningen mot påvirkning skadelige faktorer produksjon. Bredden på SPZ er satt avhengig av produksjonsklassen, graden av skadelighet og mengden stoffer som slippes ut i atmosfæren (50–1000 m).

Arkitektoniske og planmessige løsninger- korrekt gjensidig plassering av utslippskilder og befolkede områder, tatt i betraktning vindretningen, konstruksjon motorveier omgå bygder mv.

Utstyr for utslippsbehandling:

enheter for rensing av gassutslipp fra aerosoler (støv, aske, sot);
enheter for rensing av utslipp fra gass- og dampforurensninger (NO, NO 2, SO 2, SO 3, etc.)

Enheter for rensing av teknologiske utslipp til atmosfæren fra aerosoler. Tørrstøvsamlere (sykloner)

Tørrstøvsamlere er designet for grov mekanisk rengjøring av grovt og tungt støv. Driftsprinsippet er sedimentering av partikler under påvirkning av sentrifugalkraft og tyngdekraft. Sykloner er utbredt forskjellige typer: singel, gruppe, batteri.

Diagrammet (fig. 16) viser en forenklet utforming av en enkelt syklon. Støv- og gasstrømmen føres inn i syklonen gjennom innløpsrøret 2, vrir seg og utfører en rotasjons-translasjonsbevegelse langs huset 1. Støvpartikler kastes under påvirkning av sentrifugalkrefter til veggen av huset, og deretter, under tyngdekraftens virkning, samles de i en støvbeholder 4, hvorfra de periodisk fjernes. Gassen, frigjort fra støv, snur 180º og går ut av syklonen gjennom rør 3.

Våtstøvsamlere (scrubbere)

Våtstøvsamlere kjennetegnes av høy rengjøringseffektivitet fra fint støv opp til 2 mikron i størrelse. De jobber etter prinsippet om avsetning av støvpartikler på overflaten av dråper under påvirkning av treghetskrefter eller Brownsk bevegelse.

Den støvete gasstrømmen ledes gjennom rør 1 til væskespeil 2, hvor de største støvpartiklene er avsatt. Deretter stiger gassen mot strømmen av væskedråper som tilføres gjennom dysene, hvor den renses for fine støvpartikler.

Filtre

Designet for finrensing av gasser på grunn av avsetning av støvpartikler (opptil 0,05 mikron) på overflaten av porøse filtreringsskillevegger (fig. 18). I henhold til typen filtreringsbelastning skilles stofffiltre (stoff, filt, svampgummi) og granulære filtre. Valg av filtermateriale bestemmes av kravene til rengjøring og arbeidsforhold: renholdsgrad, temperatur, gassaggressivitet, fuktighet, støvmengde og -størrelse mv.

Elektrostatiske utskillere

Elektrostatiske utskillere – effektiv metode rengjøring fra suspenderte støvpartikler (0,01 mikron), fra oljetåke. Driftsprinsippet er basert på ionisering og avsetning av partikler i elektrisk felt. Ved overflaten av koronaelektroden ioniseres støv-gassstrømmen. Ved å tilegne seg en negativ ladning beveger støvpartikler seg mot samleelektroden, som har et fortegn motsatt ladningen til koronaelektroden. Ettersom støvpartikler samler seg på elektrodene, faller de av tyngdekraften inn i støvsamleren eller fjernes ved risting.

Utendørs luftforurensning

Atmosfærisk luftforurensning skal forstås som enhver endring i dens sammensetning og egenskaper som har en negativ innvirkning på menneskers og dyrs helse, tilstanden til planter og økosystemer.

Atmosfærisk forurensning kan være naturlig (naturlig) og menneskeskapt (teknologisk).

naturlig forurensning luft er forårsaket av naturlige prosesser. Disse inkluderer vulkansk aktivitet, forvitring steiner, vinderosjon, masseblomstring av planter, røyk fra skog- og steppebranner m.m. Antropogen forurensning assosiert med utslipp av ulike forurensninger i prosessen med menneskelig aktivitet. Når det gjelder omfanget, overstiger den naturlig luftforurensning betydelig.

Avhengig av omfanget av distribusjon, er det forskjellige typer atmosfærisk forurensning: lokal, regional og global. lokal forurensning er preget av økt innhold av miljøgifter i små områder (by, industriområde, landbrukssone etc.). regional forurensning betydelige områder er involvert i sfæren av negativ påvirkning, men ikke hele planeten. Global forurensing forbundet med endringer i atmosfærens tilstand som helhet.

I henhold til aggregeringstilstanden er utslipp av skadelige stoffer til atmosfæren klassifisert i:

1) gassformig (svoveldioksid, nitrogenoksider, karbonmonoksid, hydrokarboner, etc.)

2) væske (syrer, alkalier, saltløsninger, etc.);

3) fast (kreftfremkallende stoffer, bly og dets forbindelser, organisk og uorganisk støv, sot, tjæreholdige stoffer osv.).

Den farligste forurensningen av atmosfæren er radioaktiv. For tiden er det hovedsakelig på grunn av globalt distribuerte langlivede radioaktive isotoper - produktene av atomvåpentester utført i atmosfæren og under jorden. Atmosfærens overflatelag er også forurenset av utslipp av radioaktive stoffer til atmosfæren fra drift av kjernekraftverk under normal drift og andre kilder.

En annen form for atmosfærisk forurensning er lokal overskuddsvarmetilførsel fra menneskeskapte kilder. Et tegn på termisk (termisk) forurensning av atmosfæren er de såkalte termiske tonene, for eksempel en "varmeøy" i byer, oppvarming av vannforekomster, etc.

Generelt, å dømme etter offisielle data for 1997-1999, forblir nivået av atmosfærisk luftforurensning i vårt land, spesielt i russiske byer, høyt, til tross for en betydelig nedgang i produksjonen, som først og fremst er assosiert med en økning i antall biler, inkludert - defekt.

Miljøeffekter av atmosfærisk forurensning

Luftforurensning påvirker menneskers helse og miljøet forskjellige måter- fra en direkte og umiddelbar trussel (smog, etc.) til en langsom og gradvis ødeleggelse ulike systemer livsstøtte for organismen. I mange tilfeller forstyrrer luftforurensning de strukturelle komponentene i økosystemet i en slik grad at reguleringsprosesser ikke klarer å returnere dem til sin opprinnelige tilstand, og som et resultat fungerer ikke homeostasemekanismen.

Tenk først på hvordan det påvirker miljøet lokal (lokal) forurensning atmosfære, og deretter global.

Den fysiologiske innvirkningen på menneskekroppen av de viktigste forurensningene (forurensningene) er fulle av de alvorligste konsekvensene. Således kombineres svoveldioksid med fuktighet for å dannes svovelsyre, som ødelegger lungevevet til mennesker og dyr. Dette forholdet er spesielt tydelig sett i analysen av barndommens lungepatologi og graden av svoveldioksidkonsentrasjon i atmosfæren i store byer.

Støv som inneholder silisiumdioksid (SiO 2 ) forårsaker alvorlig lungesykdom - silikose. Nitrogenoksider irriterer og i alvorlige tilfeller korroderer slimhinner, for eksempel øyne, lunger, deltar i dannelsen av giftig tåke osv. De er spesielt farlige hvis de finnes i forurenset luft sammen med svoveldioksid og andre giftige forbindelser. I disse tilfellene, selv ved lave konsentrasjoner av forurensninger, oppstår en synergistisk effekt, dvs. en økning i toksisiteten til hele gassblandingen.

Effekten av karbonmonoksid (karbonmonoksid) på menneskekroppen er viden kjent. Ved akutt forgiftning vises generell svakhet, svimmelhet, kvalme, døsighet, tap av bevissthet, og død er mulig (selv etter tre til syv dager). Men på grunn av den lave konsentrasjonen av CO i den atmosfæriske luften, forårsaker det som regel ikke masseforgiftning, selv om det er veldig farlig for mennesker som lider av anemi og hjerte- og karsykdommer.

Blant de suspenderte stoffene er de farligste partiklene mindre enn 5 mikron i størrelse, som kan trenge inn i lymfeknutene, henge i alveolene i lungene og tette slimhinnene.

Anabiose- midlertidig stans av alle vitale prosesser.

Svært ugunstige konsekvenser, som kan påvirke et stort tidsintervall, er også assosiert med så små utslipp som bly, benzo (a) pyren, fosfor, kadmium, arsen, kobolt, etc. De trykker ned det hematopoietiske systemet, forårsaker onkologiske sykdommer, reduserer kroppens motstand mot infeksjoner osv. Støv som inneholder bly og kvikksølvforbindelser har mutagene egenskaper og forårsaker genetiske endringer i cellene i kroppen.

Konsekvensene av eksponering for menneskekroppen av skadelige stoffer i bilers eksosgasser er svært alvorlige og har det bredeste spekteret av handlinger:

London type smog forekommer om vinteren i store industribyer under ugunstige værforhold (mangel på vind og temperaturinversjon). Temperaturinversjon manifesterer seg i en økning i lufttemperatur med høyde i et bestemt lag av atmosfæren (vanligvis i området 300-400 m fra jordoverflaten) i stedet for den vanlige nedgangen. Som et resultat blir atmosfærisk luftsirkulasjon alvorlig forstyrret, røyk og forurensninger kan ikke stige opp og spres ikke. Ofte er det tåke. Konsentrasjoner av svoveloksider, suspendert støv, karbonmonoksid når farlige nivåer for menneskers helse, fører til sirkulasjons- og åndedrettsforstyrrelser og ofte til døden.

Los Angeles type smog eller fotokjemisk smog, ikke mindre farlig enn London. Det skjer om sommeren med intens eksponering for solstråling på luft mettet, eller rettere sagt overmettet med bileksos.

Menneskeskapte utslipp av forurensninger i høye konsentrasjoner og i lang tid forårsaker stor skade, ikke bare for mennesker, men påvirker også dyr, planters tilstand og økosystemer som helhet negativt.

Økologisk litteratur beskriver tilfeller av masseforgiftning av ville dyr, fugler og insekter på grunn av utslipp av skadelige forurensninger med høy konsentrasjon (spesielt salver). Således er det for eksempel fastslått at når visse giftige støvtyper setter seg på melliferøse planter, observeres en merkbar økning i dødeligheten til bier. Når det gjelder store dyr, påvirker det giftige støvet i atmosfæren dem hovedsakelig gjennom åndedrettsorganene, samt kommer inn i kroppen sammen med de støvete plantene som spises.

Giftige stoffer kommer inn i planter på ulike måter. Det er slått fast at utslipp av skadelige stoffer virker både direkte på de grønne delene av planter, går gjennom stomata inn i vev, ødelegger klorofyll og cellestruktur, og gjennom jorda til rotsystemet. Så, for eksempel, jordforurensning med støv av giftige metaller, spesielt i kombinasjon med svovelsyre, har en skadelig effekt på rotsystemet, og gjennom det på hele planten.

Gassformige forurensninger påvirker vegetasjonen på ulike måter. Noen skader bare lite blader, nåler, skudd (karbonmonoksid, etylen osv.), andre har en skadelig effekt på planter (svoveldioksid, klor, kvikksølvdamp, ammoniakk, hydrogencyanid osv.) Svoveldioksid (SO 2 ), under påvirkning av hvilke mange trær dør, og først av alt bartrær - furutrær, graner, graner, sedertre.

Som et resultat av virkningen av svært giftige forurensninger på planter, er det en nedgang i deres vekst, dannelse av nekrose ved endene av blader og nåler, svikt i assimileringsorganer osv. En økning i overflaten av skadede blader kan føre til til en nedgang i fuktighetsforbruk fra jorda, dens generelle vannlogging, som uunngåelig vil påvirke i hennes habitat.

Kan vegetasjonen komme seg etter at eksponeringen for skadelige forurensninger reduseres? Dette vil i stor grad avhenge av gjenopprettingskapasiteten til den gjenværende grønne massen og den generelle tilstanden til naturlige økosystemer. Samtidig bør det bemerkes at lave konsentrasjoner av individuelle forurensninger ikke bare ikke skader planter, men, som for eksempel kadmiumsalt, stimulerer frøspiring, trevekst og vekst av enkelte planteorganer.

Miljøeffekter av atmosfærisk forurensning

De viktigste miljøkonsekvensene av global luftforurensning inkluderer:

1) mulig klimaoppvarming («drivhuseffekt»);

2) brudd på ozonlaget;

3) sur nedbør.

De fleste forskere i verden anser dem som de største miljøproblemene i vår tid.

Drivhuseffekt

Tabell 9

Menneskeskapte miljøgifter i atmosfæren og relaterte endringer (V.A. Vronsky, 1996)

Merk. (+) - økt effekt; (-) - reduksjon i effekt

En konsekvens av økningen i konsentrasjonene av disse gassene, som skaper en "drivhuseffekt", er en økning i den gjennomsnittlige globale lufttemperaturen nær jordoverflaten. I løpet av de siste 100 årene var de varmeste årene 1980, 1981, 1983, 1987 og 1988. I 1988 var gjennomsnittlig årstemperatur 0,4 grader høyere enn i 1950-1980. Beregninger fra enkelte forskere viser at det i 2005 vil være 1,3 °C høyere enn i 1950-1980. Rapporten, utarbeidet i regi av FN av den internasjonale gruppen for klimaendringer, slår fast at innen 2100 vil temperaturen på jorden øke med 2-4 grader. Omfanget av oppvarming i denne relativt korte perioden vil være sammenlignbart med oppvarmingen som skjedde på jorden etter istiden, noe som betyr at miljøkonsekvensene kan bli katastrofale. For det første skyldes dette den forventede økningen i nivået i verdenshavet, på grunn av smelting av polarisen, reduksjonen i områdene med fjellis, etc. Modellering av miljøkonsekvensene av en økning i havnivået med kun 0,5-2,0 m ved slutten av det 21. århundre, har forskere funnet ut at dette uunngåelig vil føre til brudd på den klimatiske balansen, flom av kystsletter i mer enn 30 land, nedbrytning av permafrost, sump av store områder og andre negative konsekvenser .

En rekke forskere ser imidlertid positive miljøkonsekvenser i den påståtte globale oppvarmingen. En økning i konsentrasjonen av CO 2 i atmosfæren og den tilhørende økningen i fotosyntese, samt en økning i klimafukting, kan etter deres mening føre til en økning i produktiviteten til begge naturlige fytocenoser (skoger, enger, savanner) , etc.) og agrocenoses (kultiverte planter, hager, vingårder, etc.).

På en internasjonal konferanse i Toronto (Canada) i 1985 fikk verdens energiindustri i oppgave å redusere innen 2010 med 20 % industrielle karbonutslipp til atmosfæren. Men det er åpenbart at en håndgripelig miljøeffekt bare kan oppnås ved å kombinere disse tiltakene med den globale retningen for miljøpolitikken - maksimalt mulig bevaring av samfunn av organismer, naturlige økosystemer og hele jordens biosfære.

Ozonnedbryting

For første gang vakte nedbrytningen av ozonlaget oppmerksomheten til allmennheten i 1985, da et område med lavt (opptil 50 %) ozoninnhold, kalt "ozonhullet", ble oppdaget over Antarktis. FRA Siden den gang har måleresultater bekreftet den utbredte utarmingen av ozonlaget på nesten hele planeten. Så, for eksempel, i Russland de siste ti årene har konsentrasjonen av ozonlaget sunket med 4-6% om vinteren og med 3% om sommeren. For øyeblikket anerkjennes utarming av ozonlaget av alle som en alvorlig trussel mot global miljøsikkerhet. En reduksjon i ozonkonsentrasjon svekker atmosfærens evne til å beskytte alt liv på jorden mot hard ultrafiolett stråling (UV-stråling). Levende organismer er svært sårbare for ultrafiolett stråling, fordi energien til selv ett foton fra disse strålene er nok til å ødelegge de kjemiske bindingene i de fleste organiske molekyler. Det er ingen tilfeldighet at det i områder med lavt ozoninnhold er mange solforbrenninger, en økning i forekomsten av hudkreft hos mennesker osv. 6 millioner mennesker. I tillegg til hudsykdommer er det mulig å utvikle øyesykdommer (grå stær etc.), undertrykkelse av immunforsvaret osv.

Det har også blitt fastslått at under påvirkning av sterk ultrafiolett stråling mister planter gradvis sin evne til fotosyntese, og forstyrrelse av den vitale aktiviteten til plankton fører til et brudd i de trofiske kjedene i biotaen til akvatiske økosystemer, etc.

Vitenskapen har ennå ikke helt fastslått hva som er hovedprosessene som bryter ozonlaget. Både naturlig og menneskeskapt opprinnelse av "ozonhull" antas. Sistnevnte, ifølge de fleste forskere, er mer sannsynlig og er assosiert med økt innhold av klorfluorkarboner (freoner).Freoner er mye brukt i industriell produksjon og i hverdagen (kjøleenheter, løsemidler, sprøyter, aerosolpakker, etc.). Freoner stiger opp i atmosfæren og brytes ned med frigjøring av kloroksid, som har en skadelig effekt på ozonmolekyler.

I følge den internasjonale miljøorganisasjonen Greenpeace er hovedleverandørene av klorfluorkarboner (freoner) USA – 30,85 %, Japan – 12,42 %, Storbritannia – 8,62 % og Russland – 8,0 %. USA slo et "hull" i ozonlaget med et areal på 7 millioner km 2, Japan - 3 millioner km 2, som er syv ganger større enn selve området til Japan. Den siste tiden er det bygget fabrikker i USA og i en rekke vestlige land for produksjon av nye typer kuldemedier (hydroklorfluorkarbon) med lavt potensial for ozonnedbrytning.

I henhold til protokollen fra Montreal-konferansen (1990), senere revidert i London (1991) og København (1992), ble det tenkt å redusere klorfluorkarbonutslippene med 50 % innen 1998. I følge art. 56 i den russiske føderasjonens lov om miljøvern, i samsvar med internasjonale avtaler, er alle organisasjoner og virksomheter pålagt å redusere og deretter fullstendig stoppe produksjonen og bruken av ozonreduserende stoffer.

sur nedbør

Et av de viktigste miljøproblemene, som er forbundet med oksidasjon av det naturlige miljøet, er sur nedbør. . De dannes under industrielle utslipp av svoveldioksid og nitrogenoksider til atmosfæren, som i kombinasjon med atmosfærisk fuktighet danner svovelsyre og salpetersyre. Som et resultat forsures regn og snø (pH-verdi under 5,6). I Bayern (Tyskland) regnet det i august 1981 med surhet pH=3,5. Maksimal registrert surhet av nedbør i Vest-Europa er pH=2,3.

De totale globale menneskeskapte utslippene av de to viktigste luftforurensningene - synderne bak atmosfærisk fuktighetsforsuring - SO 2 og NO, er årlig - mer enn 255 millioner tonn.

I følge Roshydromet faller det årlig minst 4,22 millioner tonn svovel på Russlands territorium, 4,0 millioner tonn. nitrogen (nitrat og ammonium) i form av sure forbindelser inneholdt i nedbør. Som det fremgår av figur 10, er de høyeste svovelbelastningene observert i de tettbefolkede og industrielle regionene i landet.

Figur 10. Gjennomsnittlig årlig sulfatnedbør kg S/kvm. km (2006)

Situasjonen er spesielt farlig i den fuktige klimasonen (fra Ryazan-regionen og nordover i den europeiske delen og i hele Ural), siden disse regionene utmerker seg med en naturlig høy surhet i naturlig vann, som på grunn av disse utslippene, øker enda mer. I sin tur fører dette til en reduksjon i produktiviteten til vannforekomster og en økning i forekomsten av tenner og tarmkanalen hos mennesker.

Faren er som regel ikke selve sure nedbøren, men prosessene som skjer under deres påvirkning. Under påvirkning av sur nedbør utvaskes ikke bare viktige næringsstoffer for planter fra jorden, men også giftige tung- og lette metaller - bly, kadmium, aluminium, etc. Deretter absorberes de selv eller de resulterende giftige forbindelsene av planter og andre jordorganismer, noe som fører til svært negative konsekvenser.

Effekten av sur nedbør reduserer skogens motstand mot tørke, sykdommer, naturlig forurensning, noe som fører til enda mer uttalt nedbrytning av skog som naturlige økosystemer.

Et slående eksempel på den negative virkningen av sur nedbør på naturlige økosystemer er forsuring av innsjøer. I vårt land når området med betydelig forsuring fra sur nedbør flere titalls millioner hektar. Det er også registrert spesielle tilfeller av forsuring av innsjøer (Karelia, etc.). Økt surhet av nedbør er observert langs den vestlige grensen (grenseoverskridende transport av svovel og andre forurensninger) og på territoriet til en rekke store industriregioner, samt fragmentarisk på kysten av Taimyr og Yakutia.

Overvåking av luftforurensning

Observasjoner av nivået av luftforurensning i byene i Den russiske føderasjonen utføres av de territorielle organene til den russiske føderale tjenesten for hydrometeorologi og miljøovervåking (Roshydromet). Roshydromet sikrer funksjon og utvikling av den enhetlige statlige miljøovervåkingstjenesten. Roshydromet er et føderalt utøvende organ som organiserer og gjennomfører observasjoner, vurderinger og prognoser av tilstanden til atmosfærisk forurensning, og sikrer samtidig kontroll over mottak av lignende observasjonsresultater fra ulike organisasjoner i byer. Funksjonene til Roshydromet i felt utføres av Institutt for hydrometeorologi og miljøovervåking (UGMS) og dets underavdelinger.

I følge data fra 2006 inkluderer overvåkingsnettverket for luftforurensning i Russland 251 byer med 674 stasjoner. Regelmessige observasjoner på Roshydromet-nettet utføres i 228 byer på 619 stasjoner (se fig. 11).

Figur 11. Overvåkingsnettverk for luftforurensning - hovedstasjoner (2006).

Stasjoner ligger i boligområder, nær motorveier og store industribedrifter. I russiske byer måles konsentrasjoner av mer enn 20 forskjellige stoffer. I tillegg til direkte data om konsentrasjonen av urenheter, er systemet supplert med informasjon om meteorologiske forhold, om lokalisering av industribedrifter og deres utslipp, om målemetoder mv. På grunnlag av disse dataene, deres analyse og behandling, utarbeides årbøker for tilstanden til atmosfærisk forurensning på territoriet til den relevante avdelingen for hydrometeorologi og miljøovervåking. Ytterligere generalisering av informasjon utføres ved Geofysisk Hovedobservatorium. A. I. Voeikov i St. Petersburg. Her samles det og fylles på hele tiden; på grunnlag av det opprettes og publiseres årbøker om tilstanden til luftforurensning i Russland. De inneholder resultatene av analysen og behandlingen av omfattende informasjon om luftforurensning fra mange skadelige stoffer i Russland som helhet og i noen av de mest forurensede byene, informasjon om klimatiske forhold og utslipp av skadelige stoffer fra en rekke virksomheter, om plasseringen av hovedkildene til utslipp og på overvåkingsnettverket for luftforurensning.

Data om luftforurensning er viktig både for å vurdere forurensningsnivået og for å vurdere risikoen for sykelighet og dødelighet i befolkningen. For å vurdere tilstanden til luftforurensning i byer, sammenlignes forurensningsnivåene med de maksimalt tillatte konsentrasjonene (MPC) av stoffer i luften i befolkede områder eller med verdiene anbefalt av Verdens helseorganisasjon (WHO).

Tiltak for beskyttelse av atmosfærisk luft

I. Lovgivende. Det viktigste for å sikre en normal prosess for beskyttelse av atmosfærisk luft er vedtakelsen av et passende lovverk som vil stimulere og hjelpe i denne vanskelige prosessen. Men i Russland, uansett hvor beklagelig det måtte høres ut, har det ikke vært noen betydelig fremgang på dette området de siste årene. Den siste forurensningen som vi nå står overfor, har verden allerede opplevd for 30-40 år siden og tok beskyttelsestiltak, så vi trenger ikke finne opp hjulet på nytt. Det er nødvendig å bruke erfaringene fra utviklede land og vedta lover som begrenser forurensning, gir statlige subsidier til produsenter av renere biler og fordeler for eiere av slike biler.

I USA i 1998 vil en lov for å forhindre ytterligere luftforurensning, vedtatt av kongressen for fire år siden, tre i kraft. Denne perioden gir bilindustrien en mulighet til å tilpasse seg nye krav, men innen 1998, vær så snill å produsere minst 2 prosent av elektriske kjøretøy og 20-30 prosent av gassdrevne biler.

Enda tidligere ble det vedtatt lover der som foreskrev produksjon av mer økonomiske motorer. Og her er resultatet: i 1974 brukte gjennomsnittsbilen i USA 16,6 liter bensin per 100 kilometer, og tjue år senere - bare 7,7.

Vi prøver å følge samme vei. I statsdumaen er det et lovutkast "Om statens politikk innen bruk av naturgass som drivstoff." Denne loven sørger for reduksjon av toksisiteten til utslipp fra lastebiler og busser, som følge av deres konvertering til gass. Dersom det gis statlig støtte, er det ganske realistisk å gjøre det slik at vi innen år 2000 vil ha 700 000 gassdrevne kjøretøy (i dag er det 80 000).

Bilprodusentene våre har imidlertid ikke hastverk, de foretrekker å skape hindringer for vedtakelse av lover som begrenser deres monopol og avslører feilstyring og teknisk tilbakestående produksjon. I fjor viste en analyse fra Moskompriroda den forferdelige tekniske tilstanden til innenlandsbiler. 44 % av muskovittene som forlot AZLKs samlebånd, overholdt ikke GOST når det gjelder toksisitet! Hos ZIL var det 11% av slike biler, hos GAZ - opptil 6%. Dette er en skam for vår bilindustri – selv én prosent er uakseptabelt.

Generelt er det i Russland praktisk talt ingen normal lovramme som vil regulere miljøforhold og stimulere miljøverntiltak.

II. Arkitektonisk planlegging. Disse tiltakene tar sikte på å regulere bygging av virksomheter, planlegge byutvikling under hensyntagen til miljøhensyn, grønnere byer osv. Ved bygging av virksomheter er det nødvendig å forholde seg til reglene fastsatt i loven og hindre bygging av farlig industri i byen grenser. Det er nødvendig å gjennomføre massegrønning av byer, fordi grønne områder absorberer mange skadelige stoffer og bidra til rensing av atmosfæren. Dessverre, i den moderne perioden i Russland, øker ikke grønne områder så mye som de avtar. For ikke å snakke om at «hybelområdene» som ble bygget den gang ikke tåler gransking. Siden i disse områdene er husene av samme type plassert for tett (for å spare plass) og luften mellom dem er utsatt for stagnasjon.

Problemet med den rasjonelle ordningen av veinettet i byene, samt kvaliteten på veiene i seg selv, er også ekstremt akutt. Det er ingen hemmelighet at veiene tankeløst bygget i sin tid er fullstendig ikke designet for det moderne antallet biler. I Perm er dette problemet ekstremt akutt og er et av de viktigste. En hastebygging av en omkjøringsvei er nødvendig for å losse sentrum fra transittunge kjøretøy. Det er også behov for en større ombygging (fremfor kosmetiske reparasjoner) av vegdekket, bygging av moderne transportknutepunkter, utretting av veier, montering av lydskjermer og landskapsforming av veikanten. Heldigvis, til tross for de økonomiske vanskelighetene, har det nylig blitt gjort fremskritt på dette området.

Det er også nødvendig å sikre operativ overvåking av atmosfærens tilstand gjennom et nettverk av permanente og mobile overvåkingsstasjoner. Det er også nødvendig å sikre minst minimal kontroll over renheten til kjøretøyutslipp gjennom spesielle kontroller. Det er også umulig å tillate forbrenningsprosesser i forskjellige deponier, siden i dette tilfellet frigjøres en stor mengde skadelige stoffer med røyk.

III. Teknologisk og sanitærteknisk. Følgende tiltak kan skilles ut: rasjonalisering av drivstoffforbrenningsprosesser; forbedret forsegling av fabrikkutstyr; installasjon av høye rør; massebruk av rengjøringsapparater etc. Det skal bemerkes at nivået behandlingsfasiliteter i Russland er på et primitivt nivå, mange virksomheter har ikke dem i det hele tatt, og dette til tross for skadeligheten av utslipp fra disse virksomhetene.

Mange bransjer krever umiddelbar gjenoppbygging og re-utstyr. En viktig oppgave er også å bygge om ulike fyrhus og varmekraftverk til gassbrensel. Med en slik overgang reduseres utslippene av sot og hydrokarboner til atmosfæren mange ganger, for ikke å snakke om de økonomiske fordelene.

En like viktig oppgave er å utdanne russere i økologisk bevissthet. Fraværet av behandlingstilbud kan selvsagt forklares med mangel på penger (og det er mye sannhet i dette), men selv om pengene er der, bruker de dem helst på alt annet enn miljøet. Fraværet av elementær økologisk tenkning er spesielt merkbar for tiden. Hvis det i Vesten er programmer gjennom implementeringen av hvilke grunnlaget for økologisk tenkning legges hos barn fra barndommen, så har det ennå ikke vært betydelig fremgang på dette området i Russland. Inntil en generasjon med en fullt utformet miljøbevissthet dukker opp i Russland, vil det ikke være noen vesentlige fremskritt i å forstå og forebygge miljøkonsekvensene av menneskelig aktivitet.

Menneskehetens hovedoppgave i den moderne perioden er full bevissthet om viktigheten av miljøproblemer, og deres kardinalløsning på kort tid. Det er nødvendig å utvikle nye metoder for å skaffe energi, basert ikke på destrukturering av stoffer, men på andre prosesser. Menneskeheten som helhet må ta opp løsningen på disse problemene, for hvis ingenting gjøres, vil jorden snart slutte å eksistere som en planet egnet for levende organismer.