Ecologie: Consecințele ecologice ale poluării atmosferice, Lucru de testare. Poluarea aerului este o problemă gravă de mediu.Care substanțe poluează cel mai adesea aerul

SCHEMA: Introducere1. Atmosfera este învelișul exterior al biosferei2. Poluarea atmosferică3. Consecințele asupra mediului ale poluării atmosferice7

3.1 Efectul de seră

3.2 Epuizarea stratului de ozon

3 Ploaie acidă

Concluzie

Lista surselor utilizateIntroducere Aerul atmosferic este cel mai important mediu natural de susținere a vieții și este un amestec de gaze și aerosoli din stratul de suprafață al atmosferei, format în timpul evoluției Pământului, a activităților umane și situat în afara spațiilor rezidențiale, industriale și de altă natură. În prezent, dintre toate formele de degradare a mediului natural din Rusia, cea mai periculoasă este poluarea atmosferei cu substanțe nocive. Caracteristici ale situației mediului în anumite regiuni Federația Rusăși problemele de mediu emergente se datorează condițiilor naturale locale și naturii impactului asupra acestora al industriei, transporturilor, utilităților și Agricultură. Gradul de poluare a aerului depinde, de regulă, de gradul de urbanizare și dezvoltare industrială a teritoriului (specificul întreprinderilor, capacitatea acestora, amplasarea, tehnologiile aplicate), precum și de condițiile climatice care determină potențialul de poluare a aerului. . Atmosfera are un impact intens nu numai asupra oamenilor și asupra biosferei, ci și asupra hidrosferei, stratului de sol și vegetație, mediului geologic, clădirilor, structurilor și altor obiecte create de om. Prin urmare, protecția aerului atmosferic și a stratului de ozon este problema de mediu cu cea mai mare prioritate și i se acordă o atenție deosebită în toate țările dezvoltate.Omul a folosit întotdeauna mediul în principal ca sursă de resurse, dar pentru foarte mult timp activitatea sa nu a au un impact vizibil asupra biosferei. Abia la sfârșitul secolului trecut, schimbările din biosfere sub influența activității economice au atras atenția oamenilor de știință. În prima jumătate a acestui secol, aceste schimbări au crescut și sunt acum ca o avalanșă care lovește civilizația umană. Presiunea asupra mediului a crescut deosebit de puternic în a doua jumătate a secolului XX. Un salt calitativ a avut loc în relația dintre societate și natură, când, ca urmare a creșterii puternice a populației, a industrializării intensive și a urbanizării planetei noastre, sarcinile economice au început să depășească capacitatea de a sisteme ecologice pentru autopurificare și regenerare. Ca urmare, circulația naturală a substanțelor în biosferă a fost perturbată, iar sănătatea generațiilor prezente și viitoare de oameni a fost amenințată.

Masa atmosferei planetei noastre este neglijabilă - doar o milioneme din masa Pământului. Cu toate acestea, rolul său în procesele naturale ale biosferei este enorm. Prezența atmosferei pe glob determină regimul termic general al suprafeței planetei noastre, o protejează de radiațiile cosmice și ultraviolete dăunătoare. Circulația atmosferică are un impact asupra condițiilor climatice locale, iar prin acestea - asupra regimului râurilor, a acoperirii solului și a vegetației și asupra proceselor de formare a reliefului.

Compoziția modernă de gaz a atmosferei este rezultatul unei lungi dezvoltare istorica globul. Este în principal un amestec gazos format din două componente - azot (78,09%) și oxigen (20,95%). În mod normal, conține și argon (0,93%), dioxid de carbon (0,03%) și cantități mici de gaze inerte (neon, heliu, kripton, xenon), amoniac, metan, ozon, dioxid de sulf și alte gaze. Alături de gaze, atmosfera conține particule solide care provin de la suprafața Pământului (de exemplu, produse ale arderii, activitate vulcanică, particule de sol) și din spațiu (praf cosmic), precum și diverse produse de origine vegetală, animală sau microbiană. În plus, vaporii de apă joacă un rol important în atmosferă.

Cele trei gaze care alcătuiesc atmosfera sunt de cea mai mare importanță pentru diverse ecosisteme: oxigenul, dioxidul de carbon și azotul. Aceste gaze sunt implicate în principalele cicluri biogeochimice.

Oxigen joacă un rol important în viața majorității organismelor vii de pe planeta noastră. Este necesar ca toată lumea să respire. Oxigenul nu a făcut întotdeauna parte din atmosfera pământului. A apărut ca rezultat al activității vitale a organismelor fotosintetice. Sub influența razelor ultraviolete, se transformă în ozon. Pe măsură ce ozonul s-a acumulat, s-a format un strat de ozon în atmosfera superioară. Stratul de ozon, ca un ecran, protejează în mod fiabil suprafața Pământului de radiațiile ultraviolete, care sunt fatale pentru organismele vii.

Atmosfera modernă conține aproape o douăzecea parte din oxigenul disponibil pe planeta noastră. Principalele rezerve de oxigen sunt concentrate în carbonați, substanțe organice și oxizi de fier, o parte din oxigen se dizolvă în apă. În atmosferă, aparent, a existat un echilibru aproximativ între producția de oxigen în procesul de fotosinteză și consumul acestuia de către organismele vii. Dar recent a existat pericolul ca, ca urmare a activității umane, rezervele de oxigen din atmosferă să scadă. Un pericol deosebit este distrugerea stratului de ozon, care a fost observată în ultimii ani. Majoritatea oamenilor de știință atribuie acest lucru activității umane.

Ciclul oxigenului din biosferă este extrem de complex, deoarece un număr mare de substanțe organice și anorganice, precum și hidrogenul, reacționează cu acesta, combinându-se cu care oxigenul formează apă.

Dioxid de carbon(dioxidul de carbon) este folosit în procesul de fotosinteză pentru a forma substanțe organice. Datorită acestui proces, ciclul carbonului din biosferă se închide. La fel ca oxigenul, carbonul face parte din sol, plante, animale și participă la diferite mecanisme de circulație a substanțelor în natură. Conținutul de dioxid de carbon din aerul pe care îl respirăm este aproximativ același în diferite părți ale lumii. Excepție fac orașele mari în care conținutul acestui gaz în aer este peste norma.

Unele fluctuații ale conținutului de dioxid de carbon din aerul zonei depind de momentul zilei, sezonul anului și biomasa vegetației. În același timp, studiile arată că încă de la începutul secolului, conținutul mediu de dioxid de carbon din atmosferă crește, deși încet, dar constant. Oamenii de știință asociază acest proces în principal cu activitatea umană.

Azot- un element biogen de neînlocuit, deoarece face parte din proteine și acizi nucleici. Atmosfera este un rezervor inepuizabil de azot, dar majoritatea organismelor vii nu pot folosi direct acest azot: mai întâi trebuie să fie legat sub formă de compuși chimici.

O parte din azot vine din atmosferă către ecosisteme sub formă de oxid nitric, care se formează sub acțiunea descărcărilor electrice în timpul furtunilor. Cu toate acestea, cea mai mare parte a azotului intră în apă și sol ca urmare a fixării sale biologice. Există mai multe tipuri de bacterii și alge albastre-verzi (din fericire, foarte numeroase) care sunt capabile să fixeze azotul atmosferic. Ca urmare a activităților lor, precum și datorită descompunerii reziduurilor organice în sol, plantele autotrofe sunt capabile să absoarbă azotul necesar.

Ciclul azotului este strâns legat de ciclul carbonului. Deși ciclul azotului este mai complex decât ciclul carbonului, acesta tinde să fie mai rapid.

Alți constituenți ai aerului nu participă la ciclurile biochimice, dar prezența unei cantități mari de poluanți în atmosferă poate duce la încălcări grave ale acestor cicluri.

2. Poluarea aerului.

Poluare atmosfera. Diverse modificări negative ale atmosferei Pământului sunt asociate în principal cu modificări ale concentrației componentelor minore ale aerului atmosferic.

Există două surse principale de poluare a aerului: naturală și antropică. Natural sursă- este vorba despre vulcani, furtunile de praf, intemperii, incendiile forestiere, procesele de descompunere a plantelor si animalelor.

La principal sursele antropice poluarea atmosferică include întreprinderi din complexul de combustibil și energie, transport, diverse întreprinderi de construcție de mașini.

Pe lângă poluanții gazoși, o cantitate mare de particule intră în atmosferă. Acestea sunt praf, funingine și funingine. Contaminarea mediului natural cu metale grele reprezintă un mare pericol. Plumbul, cadmiul, mercurul, cuprul, nichelul, zincul, cromul, vanadiul au devenit componente aproape constante ale aerului în centrele industriale. Problema poluării aerului cu plumb este deosebit de acută.

Poluarea globală a aerului afectează starea ecosistemelor naturale, în special acoperirea verde a planetei noastre. Unul dintre cei mai evidenti indicatori ai stării biosferei sunt pădurile și bunăstarea lor.

Ploile acide, cauzate în principal de dioxidul de sulf și oxizii de azot, dăunează foarte mult biocenozelor forestiere. S-a stabilit că coniferele suferă de ploaia acide într-o măsură mai mare decât cele cu frunze late.

Doar pe teritoriul țării noastre, suprafața totală a pădurilor afectate de emisii industriale a ajuns la 1 milion de hectare. Un factor semnificativ în degradarea pădurilor în ultimii ani este poluarea mediului cu radionuclizi. Deci, ca urmare a unui accident pe Centrala nucleara de la Cernobîl Au fost afectate 2,1 milioane de hectare de păduri.

Deosebit de afectate sunt spațiile verzi din orașele industriale, a căror atmosferă conține o cantitate mare de poluanți.

Problema de mediu a aerului a epuizării stratului de ozon, inclusiv apariția găurilor de ozon peste Antarctica și Arctica, este asociată cu utilizarea excesivă a freonilor în producție și viața de zi cu zi.

Activitatea economică umană, dobândind un caracter din ce în ce mai global, începe să aibă un impact foarte tangibil asupra proceselor care au loc în biosferă. Ați aflat deja despre unele dintre rezultatele activității umane și impactul lor asupra biosferei. Din fericire, până la un anumit nivel, biosfera este capabilă de autoreglare, ceea ce face posibilă reducerea la minimum a consecințelor negative ale activității umane. Dar există o limită atunci când biosfera nu mai este capabilă să mențină echilibrul. Încep procese ireversibile, care duc la dezastre ecologice. Omenirea le-a întâlnit deja într-o serie de regiuni ale planetei.

3. Efectele poluării atmosferice asupra mediului

Cele mai importante consecințe asupra mediului ale poluării globale a aerului includ:

1) posibilă încălzire a climei („efect de seră”);

2) încălcarea stratului de ozon;

3) ploaia acidă.

Majoritatea oamenilor de știință din lume le consideră cele mai mari probleme de mediu ale vremurilor noastre.

3.1 Efectul de seră

În prezent, schimbările climatice observate, care se exprimă printr-o creștere treptată a temperaturii medii anuale, începând din a doua jumătate a secolului trecut, majoritatea oamenilor de știință se asociază cu acumularea în atmosferă a așa-numitelor „gaze cu efect de seră” - carbon dioxid (CO 2), metan (CH 4), clorofluorocarburi (freoni), ozon (O 3), oxizi de azot etc. (vezi tabelul 9).

Tabelul 9

Poluanții atmosferici antropici și modificările aferente (V.A. Vronsky, 1996)

Notă. (+) - efect crescut; (-) - scaderea efectului

Gazele cu efect de seră și, în principal, CO 2 , împiedică radiația termică cu unde lungi de la suprafața Pământului. O atmosferă bogată în gaze cu efect de seră acționează ca acoperișul unei sere. Pe de o parte, lasă să intre cea mai mare parte a radiației solare, pe de altă parte, aproape că nu eliberează căldura reradiată de Pământ.

În legătură cu arderea tot mai multor combustibili fosili: petrol, gaze, cărbune etc. (anual peste 9 miliarde de tone de combustibil de referință), concentrația de CO 2 în atmosferă este în continuă creștere. Datorită emisiilor în atmosferă în timpul producției industriale și în viața de zi cu zi, conținutul de freoni (clorofluorocarburi) este în creștere. Conținutul de metan crește cu 1-1,5% pe an (emisii din minele subterane, arderea biomasei, emisii de la bovine etc.). Într-o măsură mai mică, crește și conținutul de oxid de azot din atmosferă (cu 0,3% anual).

O consecință a creșterii concentrațiilor acestor gaze, care creează un „efect de seră”, este o creștere a temperaturii medii globale a aerului în apropierea suprafața pământului. În ultimii 100 de ani, cei mai călduroși ani au fost 1980, 1981, 1983, 1987 și 1988. În 1988, temperatura medie anuală era cu 0,4 grade mai mare decât în anii 1950-1980. Calculele unor oameni de știință arată că în 2005 va fi cu 1,3 °C mai mare decât în 1950-1980. Raportul, întocmit sub auspiciile Națiunilor Unite de grupul internațional pentru schimbările climatice, precizează că până în 2100 temperatura de pe Pământ va crește cu 2-4 grade. Amploarea încălzirii în această perioadă relativ scurtă va fi comparabilă cu încălzirea care a avut loc pe Pământ după epoca glaciară, ceea ce înseamnă că consecințele asupra mediului pot fi catastrofale. Acest lucru se datorează, în primul rând, creșterii așteptate a nivelului Oceanului Mondial, din cauza topirii gheții polare, a reducerii zonelor de glaciare montană etc. Modelarea consecințelor asupra mediului ale creșterii nivelului oceanului doar cu doar 0,5-2,0 m până la sfârșitul secolului al XXI-lea, oamenii de știință au descoperit că acest lucru va duce inevitabil la o încălcare a echilibrului climatic, inundarea câmpiilor de coastă în mai mult de 30 de țări, degradarea permafrostului, mlaștinarea unor teritorii vaste și alte consecințe adverse. .

Cu toate acestea, un număr de oameni de știință văd consecințe pozitive asupra mediului în presupusa încălzire globală. O creștere a concentrației de CO2 în atmosferă și creșterea asociată a fotosintezei, precum și o creștere a umidificării climatului, pot duce, în opinia lor, la creșterea productivității atât a fitocenozelor naturale (păduri, pajiști, savane, etc.) și agrocenoze ( plante cultivate, livezi, vii etc.).

De asemenea, nu există unanimitate de opinii cu privire la problema gradului de influență a gazelor cu efect de seră asupra încălzirii climatice globale. Astfel, raportul Grupului Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (1992) notează că încălzirea climatică de 0,3–0,6 °С observată în ultimul secol s-ar putea datora în principal variabilității naturale a unui număr de factori climatici.

La o conferință internațională de la Toronto (Canada) în 1985, industria energetică mondială a fost însărcinată să reducă până în 2010 cu 20% emisiile industriale de carbon în atmosferă. Dar este evident că un efect tangibil asupra mediului poate fi obținut doar prin combinarea acestor măsuri cu o direcție globală. politica de mediu- conservarea maximă posibilă a comunităților de organisme, a ecosistemelor naturale și a întregii biosfere a Pământului.

3.2 Epuizarea stratului de ozon

Stratul de ozon (ozonosfera) acopera intregul glob si este situat la altitudini de la 10 la 50 km cu o concentratie maxima de ozon la o altitudine de 20-25 km. Saturația atmosferei cu ozon este în continuă schimbare în orice parte a planetei, atingând un maxim primăvara în regiunea subpolară. Pentru prima dată, epuizarea stratului de ozon a atras atenția publicului larg în 1985, când peste Antarctica a fost descoperită o zonă cu un conținut scăzut de ozon (până la 50%), care a fost numită „gaura de ozon”. CU De atunci, rezultatele măsurătorilor au confirmat epuizarea pe scară largă a stratului de ozon pe aproape întreaga planetă. Deci, de exemplu, în Rusia în ultimii zece ani, concentrația stratului de ozon a scăzut cu 4-6% în timp de iarna iar 3% - vara. În prezent, epuizarea stratului de ozon este recunoscută de toți ca o amenințare serioasă la adresa securității mediului global. O scădere a concentrației de ozon slăbește capacitatea atmosferei de a proteja întreaga viață de pe Pământ de radiațiile ultraviolete dure (radiații UV). Organismele vii sunt foarte vulnerabile la radiațiile ultraviolete, deoarece energia chiar și a unui foton din aceste raze este suficientă pentru a distruge legături chimiceîn majoritatea moleculelor organice. Nu întâmplător în zonele cu un conținut scăzut de ozon apar numeroase arsuri solare, o creștere a incidenței cancerului de piele în rândul oamenilor etc. 6 milioane de oameni. Pe lângă bolile de piele, este posibil să se dezvolte boli oculare (cataractă etc.), suprimare sistem imunitar etc. De asemenea, s-a stabilit că, sub influența radiațiilor ultraviolete puternice, plantele își pierd treptat capacitatea de fotosinteză, iar perturbarea activității vitale a planctonului duce la ruperea lanțurilor trofice ale biotei ecosistemelor acvatice etc. nu a stabilit încă pe deplin care sunt principalele procese care epuizează stratul de ozon. Se presupune atât originea naturală, cât și antropică a „găurilor de ozon”. Acesta din urmă, conform celor mai mulți oameni de știință, este mai probabil și este asociat cu un conținut crescut clorofluorocarburi (freoni). Freonii sunt utilizați pe scară largă în producția industrială și în viața de zi cu zi (unități de răcire, solvenți, pulverizatoare, pachete de aerosoli etc.). Ridicați în atmosferă, freonii se descompun odată cu eliberarea de oxid de clor, care are un efect dăunător asupra moleculelor de ozon. Potrivit organizației internaționale de mediu Greenpeace, principalii furnizori de clorofluorocarburi (freoni) sunt SUA - 30,85%, Japonia - 12,42%, Marea Britanie - 8,62% și Rusia - 8,0%. SUA au făcut o „găură” în stratul de ozon cu o suprafață de 7 milioane km 2 , Japonia - 3 milioane km 2 , care este de șapte ori mai mare decât suprafața Japoniei în sine. Recent, s-au construit fabrici în SUA și într-o serie de țări occidentale pentru producerea de noi tipuri de agenți frigorifici (hidroclorofluorocarburi) cu un potențial scăzut de epuizare a stratului de ozon. Conform protocolului Conferinței de la Montreal (1990), revizuit ulterior la Londra (1991) și Copenhaga (1992), s-a avut în vedere reducerea emisiilor de clorofluorocarburi cu 50% până în 1998. Potrivit art. 56 din Legea Federației Ruse privind protecția mediului, în conformitate cu acordurile internaționale, toate organizațiile și întreprinderile sunt obligate să reducă și, ulterior, să oprească complet producția și utilizarea substanțelor care epuizează stratul de ozon.

O serie de oameni de știință continuă să insiste asupra originii naturale a „găurii de ozon”. Unii văd motivele apariției sale în variabilitatea naturală a ozonosferei, activitatea ciclică a Soarelui, în timp ce alții asociază aceste procese cu ruperea și degazarea Pământului.

3.3 Ploaia acidă

Una dintre cele mai importante probleme de mediu, care este asociată cu oxidarea mediului natural, - ploaie acidă . Ele se formează în timpul emisiilor industriale de dioxid de sulf și oxizi de azot în atmosferă, care, atunci când sunt combinate cu umiditatea atmosferică, formează sulfuric și acid azotic. Ca urmare, ploaia și zăpada sunt acidulate (valoarea pH-ului sub 5,6). In Bavaria (Germania) in august 1981 a plouat cu aciditate pH=3,5. Aciditatea maximă înregistrată a precipitațiilor în Europa de Vest- pH=2,3. Emisiile antropice globale totale ale celor doi principali poluanți ai aerului - vinovați de acidificarea umidității atmosferice - SO 2 și NO sunt anual - de peste 255 de milioane de tone. azotul (nitrat si amoniu) sub forma de compusi acizi continuti in precipitatii. După cum se poate observa din figura 10, sarcinile cele mai mari sulfuri se observă în regiunile dens populate și industriale ale țării.

Figura 10. Precipitația medie anuală de sulfat kg S/mp. km (2006) [conform site-ului http://www.sci.aha.ru]

Se observă niveluri ridicate de precipitații cu sulf (550-750 kg/km pătrați pe an) și cantitatea de compuși ai azotului (370-720 kg/km pătrați pe an) sub formă de suprafețe mari (câteva mii km pătrați) în regiunile dens populate şi industriale ale ţării. O excepție de la această regulă este situația din jurul orașului Norilsk, a cărui urmă de poluare depășește ca suprafață și grosimea precipitațiilor în zona de depunere a poluării din regiunea Moscova, în Urali.

Pe teritoriul majorității subiecților Federației, depunerea de sulf și azot azotat din surse proprii nu depășește 25% din depunerea totală a acestora. Contribuția surselor proprii de sulf depășește acest prag în regiunile Murmansk (70%), Sverdlovsk (64%), Chelyabinsk (50%), Tula și Ryazan (40%) și în Teritoriul Krasnoyarsk (43%).

În general, pe teritoriul european al țării, doar 34% din zăcămintele de sulf sunt de origine rusă. Din restul, 39% provin din țări europene și 27% din alte surse. În același timp, Ucraina (367 mii tone), Polonia (86 mii tone), Germania, Belarus și Estonia au cea mai mare contribuție la acidificarea transfrontalieră a mediului natural.

Situația este deosebit de periculoasă în zona cu climă umedă (de la Regiunea Ryazan iar la nord în partea europeană și peste tot în Urali), deoarece aceste regiuni se remarcă printr-o aciditate naturală ridicată a apelor naturale, care, datorită acestor emisii, crește și mai mult. La rândul său, acest lucru duce la o scădere a productivității corpurilor de apă și la o creștere a incidenței dinților și tractului intestinal la om.

Pe un teritoriu vast, mediul natural este acidificat, ceea ce are un impact foarte negativ asupra stării tuturor ecosistemelor. S-a dovedit că ecosistemele naturale sunt distruse chiar și la un nivel mai scăzut de poluare a aerului decât cel care este periculos pentru oameni. „Lacuri și râuri lipsite de pești, păduri pe moarte - acestea sunt consecințele triste ale industrializării planetei”. Pericolul este, de regulă, nu precipitarea acidă în sine, ci procesele care au loc sub influența lor. Sub influența precipitațiilor acide, nu numai plantele vitale sunt îndepărtate din sol. nutrienți, dar și metale toxice grele și ușoare - plumb, cadmiu, aluminiu etc. Ulterior, ele înșiși sau compușii toxici rezultați sunt absorbiți de plante și alte organisme din sol, ceea ce duce la consecințe foarte negative.

Impactul ploii acide reduce rezistența pădurilor la secetă, boli și poluare naturală, ceea ce duce la o degradare și mai pronunțată a pădurilor ca ecosisteme naturale.

Un prim exemplu impact negativ ploile acide asupra ecosistemelor naturale reprezintă acidificarea lacurilor . În țara noastră, zona de acidificare semnificativă din precipitații acide atinge câteva zeci de milioane de hectare. Au fost observate și cazuri particulare de acidificare a lacurilor (Karelia etc.). O aciditate crescută a precipitațiilor se observă de-a lungul graniței de vest (transport transfrontalier de sulf și alți poluanți) și pe teritoriul unui număr de mari regiuni industriale, precum și fragmentar pe coasta Taimyr și Yakutia.

Concluzie

Protecția naturii este sarcina secolului nostru, o problemă care a devenit una socială. Auzim din nou și din nou despre pericolele care amenință mediul înconjurător, dar totuși mulți dintre noi le considerăm un produs neplăcut, dar inevitabil al civilizației și considerăm că vom mai avea timp să facem față tuturor dificultăților care au ieșit la iveală.

Cu toate acestea, impactul uman asupra mediului a căpătat proporții alarmante. Abia în a doua jumătate a secolului al XX-lea, datorită dezvoltării ecologiei și răspândirii cunoștințelor ecologice în rândul populației, a devenit evident că umanitatea este o parte indispensabilă a biosferei, că cucerirea naturii, utilizarea necontrolată a acesteia. resursele și poluarea mediului înconjurător reprezintă o cale fără margini în dezvoltarea civilizației și în evoluția omului însuși. Prin urmare, cea mai importantă condiție pentru dezvoltarea omenirii este o atitudine atentă față de natură, grija cuprinzătoare pentru utilizarea rațională și restaurarea resurselor sale și conservarea unui mediu favorabil.

Cu toate acestea, mulți nu înțeleg relația strânsă dintre activitatea economică umană și starea mediului natural.

Educația amplă de mediu și de mediu ar trebui să ajute oamenii să dobândească astfel de cunoștințe de mediu, norme și valori etice, atitudini și stiluri de viață necesare pentru dezvoltarea durabilă a naturii și a societății. Pentru a îmbunătăți în mod fundamental situația, vor fi necesare acțiuni intenționate și gândite. Politica de mediu responsabilă și eficientă va fi posibilă numai dacă acumulăm date fiabile despre de ultimă oră mediu, cunoștințe fundamentate despre interacțiunea dintre importante factori de mediu, dacă dezvoltă noi metode pentru a reduce și a preveni daunele cauzate Naturii de Om.

Bibliografie

1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Ecologie. Moscova: Unitate, 2000.

2. Bezuglaya E.Yu., Zavadskaya E.K. Influența poluării aerului asupra sănătății publice. Sankt Petersburg: Gidrometeoizdat, 1998, p. 171–199. 3. Galperin M. V. Ecologie și baze ale managementului naturii. Moscova: Forum-Infra-m, 2003.4. Danilov-Danilyan V.I. Ecologie, protecția naturii și siguranță ecologică. M.: MNEPU, 1997.5. Caracteristicile climatice ale condițiilor de propagare a impurităților în atmosferă. Manual de referință / Ed. E.Yu. Bezuglaya și M.E. Berlyand. - Leningrad, Gidrometeoizdat, 1983. 6. Korobkin V. I., Peredelsky L. V. Ecologie. Rostov-pe-Don: Phoenix, 2003.7. Protasov V.F. Ecologie, sănătate și protecția mediului în Rusia. M.: Finanțe și statistică, 1999.8. Wark K., Warner S., Poluarea aerului. Surse și control, trad. din engleză, M. 1980. 9. Starea ecologică a teritoriului Rusiei: Manual pentru studenții din învățământul superior. ped. institutii de invatamant/ V.P. Bondarev, L.D. Dolgushin, B.S. Zalogin și alții; Ed. S.A. Ushakova, Ya.G. Katz - ed. a 2-a. M.: Academia, 2004.10. Lista și codurile substanțelor care poluează aerul atmosferic. Ed. al 6-lea. SPb., 2005, 290 p.11. Anuarul privind starea poluării aerului în orașele din Rusia. 2004.– M.: Agenția Meteo, 2006, 216 p.

Poluarea atmosferei Pământului este o modificare a concentrației naturale de gaze și impurități din învelișul de aer al planetei, precum și introducerea de substanțe extraterestre în mediu.

Pentru prima dată despre la nivel internațional a început să se vorbească acum patruzeci de ani. În 1979, Convenția privind poluarea aerului transfrontalier la distante lungi. Primul acord internațional de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră a fost Protocolul de la Kyoto din 1997.

Deși aceste măsuri aduc rezultate, poluarea aerului rămâne o problemă serioasă pentru societate.

Substanțe care poluează atmosfera

Principalele componente ale aerului atmosferic sunt azotul (78%) și oxigenul (21%). Ponderea gazului inert argon este puțin mai mică de un procent. Concentrația de dioxid de carbon este de 0,03%. În cantități mici în atmosferă sunt de asemenea prezente:

ozon,
neon,
metan,
xenon,
cripton,
oxid de azot,
dioxid de sulf,
heliu și hidrogen.

În masele de aer curat, monoxidul de carbon și amoniacul sunt prezente sub formă de urme. Pe lângă gaze, atmosfera conține vapori de apă, cristale de sare și praf.

Principalii poluanți ai aerului:

Dioxidul de carbon este un gaz cu efect de seră care afectează schimbul de căldură al Pământului cu spațiul înconjurător și, prin urmare, clima.
Monoxidul de carbon sau monoxidul de carbon, care pătrunde în corpul uman sau animal, provoacă otrăvire (până la moarte).
Hidrocarburile sunt substanțe chimice toxice care irită ochii și mucoasele.
Derivații de sulf contribuie la formarea ploii acide și la uscarea plantelor, provoacă boli respiratorii și alergii.
Derivații de azot duc la inflamarea plămânilor, crupa, bronșită, răceli frecvente și exacerba cursul bolilor cardiovasculare.
Substanțele radioactive, care se acumulează în organism, provoacă cancer, modificări genice, infertilitate și moarte prematură.

Aerul care conține metale grele prezintă un pericol deosebit pentru sănătatea umană. Poluanții precum cadmiul, plumbul, arsenul duc la oncologie. Vaporii de mercur inhalați nu acționează cu viteza fulgerului, ci, depunându-se sub formă de săruri, distrug sistemul nervos. Nociv și volatil în concentrații semnificative materie organică: terpenoide, aldehide, cetone, alcooli. Mulți dintre acești poluanți ai aerului sunt compuși mutageni și cancerigeni.

Sursele și clasificarea poluării atmosferice

Pe baza naturii fenomenului se disting următoarele tipuri de poluare a aerului: chimică, fizică și biologică.

În primul caz, în atmosferă se observă o concentrație crescută de hidrocarburi, metale grele, dioxid de sulf, amoniac, aldehide, azot și oxizi de carbon.
Cu poluare biologică, aerul conține deșeuri ale diferitelor organisme, toxine, viruși, spori de ciuperci și bacterii.
O cantitate mare de praf sau radionuclizi în atmosferă indică poluare fizică. Același tip include consecințele emisiilor termice, sonore și electromagnetice.

Compoziția mediului aerian este influențată atât de om, cât și de natură. Surse naturale de poluare a aerului: vulcani activi, incendii de pădure, eroziunea solului, furtuni de praf, descompunerea organismelor vii. O mică parte a influenței cade asupra prafului cosmic format ca urmare a arderii meteoriților.

Surse antropogenice de poluare a aerului:

întreprinderi din industria chimică, a combustibililor, metalurgică, construcții de mașini;
activități agricole (pulverizarea pesticidelor cu ajutorul aeronavelor, deșeuri animale);
centrale termice, incalzire rezidentiala cu carbune si lemne;
transport (cele mai „murdare” tipuri sunt avioanele și mașinile).

Cum se determină poluarea aerului?

La monitorizarea calității aerului atmosferic din oraș se ia în considerare nu numai concentrația de substanțe dăunătoare sănătății umane, ci și perioada de timp a impactului acestora. Poluarea atmosferică în Federația Rusă este evaluată în conformitate cu următoarele criterii:

Indicele standard (SI) este un indicator obținut prin împărțirea celei mai mari concentrații măsurate a unui poluant la concentrația maximă admisă a unei impurități.
Indicele de poluare al atmosferei noastre (API) este o valoare complexă, al cărei calcul ia în considerare coeficientul de pericol al unui poluant, precum și concentrația acestuia - media anuală și media zilnică maximă admisă.
Cea mai mare frecvență (NP) - exprimată ca procent din frecvența depășirii concentrației maxime admisibile (maximum o singură dată) într-o lună sau un an.

Nivelul de poluare a aerului este considerat scăzut atunci când SI este mai mic de 1, API variază între 0-4, iar NP nu depășește 10%. Dintre marile orașe rusești, potrivit lui Rosstat, cele mai prietenoase cu mediul sunt Taganrog, Soci, Grozny și Kostroma.

Cu un nivel crescut de emisii în atmosferă, SI este de 1–5, API este de 5–6 și NP este de 10–20%. Regiunile cu următorii indicatori se caracterizează printr-un grad ridicat de poluare a aerului: SI – 5–10, ISA – 7–13, NP – 20–50%. Foarte nivel inalt poluarea atmosferică se observă în Chita, Ulan-Ude, Magnitogorsk și Beloyarsk.

Orașe și țări ale lumii cu cel mai murdar aer

În mai 2016, Organizația Mondială a Sănătății a publicat un clasament anual al orașelor cu cel mai murdar aer. Liderul listei a fost iranianul Zabol - un oraș din sud-estul țării, care suferă în mod regulat de furtuni de nisip. Acest fenomen atmosferic durează aproximativ patru luni, repetându-se în fiecare an. Pozițiile a doua și a treia au fost ocupate de orașele indiene Gwalior și Prayag. OMS a acordat următorul loc capitalei Arabiei Saudite - Riad.

El Jubail completează primele cinci orașe cu cea mai murdară atmosferă - un loc relativ mic din punct de vedere al populației din Golful Persic și, în același timp, un mare centru industrial de producție și rafinare a petrolului. Pe treptele a șasea și a șaptea erau din nou orașele indiene - Patna și Raipur. Principalele surse de poluare a aerului sunt întreprinderile industriale și transporturile.

În majoritatea cazurilor, poluarea aerului este o problemă reală pentru țările în curs de dezvoltare. Cu toate acestea, degradarea mediului este cauzată nu numai de industria și infrastructura de transport în creștere rapidă, ci și de dezastrele provocate de om. Un exemplu viu în acest sens este Japonia, care a supraviețuit unui accident de radiații în 2011.

Primele 7 țări în care aerul condiționat este recunoscut ca fiind deplorabil sunt următoarele:

China. În unele regiuni ale țării, nivelul de poluare a aerului depășește norma de 56 de ori.
India. Cel mai mare stat din Hindustan conduce la numărul de orașe cu cea mai proastă ecologie.
AFRICA DE SUD. Economia țării este dominată de industria grea, care este și principala sursă de poluare.
Mexic. Situația ecologică din capitala statului, Mexico City, s-a îmbunătățit considerabil în ultimii douăzeci de ani, dar smogul din oraș nu este încă neobișnuit.
Indonezia suferă nu numai de emisiile industriale, ci și de incendiile forestiere.
Japonia. Țara, în ciuda amenajării pe scară largă și a utilizării realizărilor științifice și tehnologice în domeniul mediului, se confruntă în mod regulat cu problema ploii acide și a smogului.
Libia. Sursa principala problemele de mediu ale statului nord-african - industria petrolului.

Consecințe

Poluarea atmosferică este unul dintre principalele cauze ale creșterii numărului de boli respiratorii, atât acute, cât și cronice. Impuritățile dăunătoare conținute în aer contribuie la dezvoltarea cancerului pulmonar, a bolilor de inimă și a accidentului vascular cerebral. OMS estimează că 3,7 milioane de oameni mor prematur din cauza poluării aerului în întreaga lume. Cele mai multe dintre aceste cazuri sunt înregistrate în țări Asia de Sud-Estși regiunea Pacificului de Vest.

În marile centre industriale, se observă adesea un fenomen atât de neplăcut precum smogul. Acumularea particulelor de praf, apă și fum în aer reduce vizibilitatea pe drumuri, ceea ce crește numărul de accidente. Substanțele agresive cresc coroziunea structurilor metalice, afectează negativ starea florei și faunei. Smogul reprezintă cel mai mare pericol pentru astmatici, persoanele care suferă de emfizem, bronșită, angină pectorală, hipertensiune arterială, VVD. Chiar și persoanele sănătoase care inhalează aerosoli pot avea o durere de cap severă, pot fi observate lacrimi și dureri în gât.

Saturarea aerului cu oxizi de sulf și azot duce la formarea ploii acide. După precipitații cu un nivel scăzut de pH, peștii mor în corpurile de apă, iar indivizii supraviețuitori nu pot da naștere. Ca urmare, specia și compoziția numerică a populațiilor este redusă. Precipitațiile acide elimină substanțele nutritive, sărăcând astfel solul. Ei lasă arsuri chimice pe frunze, slăbesc plantele. Pentru habitatul uman, astfel de ploi și ceață reprezintă, de asemenea, o amenințare: apa acidă corodează țevile, mașinile, fațadele clădirilor, monumentele.

O cantitate crescută de gaze cu efect de seră (dioxid de carbon, ozon, metan, vapori de apă) în aer duce la creșterea temperaturii straturilor inferioare ale atmosferei Pământului. O consecință directă a efectului de seră este încălzirea climatică, care a fost observată în ultimii șaizeci de ani.

Condițiile meteorologice sunt, de asemenea, afectate semnificativ de „găurile de ozon” formate sub influența atomilor de brom, clor, oxigen și hidrogen. Pe lângă substanțele simple, moleculele de ozon pot distruge și compuși organici și anorganici: derivați de freon, metan, acid clorhidric. De ce slăbirea scutului este periculoasă pentru mediu și oameni? Datorită subțierii stratului, activitatea solară este în creștere, ceea ce, la rândul său, duce la o creștere a mortalității în rândul reprezentanților florei și faunei marine, o creștere a numărului de boli oncologice.

Cum se face un aer curat?

Reducerea poluării aerului permite introducerea de tehnologii care reduc emisiile în producție. În domeniul ingineriei energiei termice, ar trebui să se bazeze pe surse alternative de energie: construirea de centrale solare, eoliene, geotermale, mareomotrice și valurilor. Starea mediului aerian este afectată pozitiv de trecerea la generarea combinată de energie și căldură.

În lupta pentru aer curat, un element important al strategiei este program cuprinzător pentru eliminarea deșeurilor. Ar trebui să vizeze reducerea cantității de deșeuri, precum și sortarea, prelucrarea sau reutilizarea acestora. Planificarea urbană care vizează îmbunătățirea mediului, inclusiv a aerului, implică îmbunătățirea eficienței energetice a clădirilor, construirea infrastructurii de ciclism și dezvoltarea transportului urban de mare viteză.

Principalii poluanți ai aerului atmosferic, formați atât în cursul activității economice umane, cât și ca urmare a unor procese naturale, sunt dioxidul de sulf SO 2 , dioxidul de carbon CO 2 , oxizii de azot NO x , pulberile - aerosoli. Ponderea acestora este de 98% în totalul emisiilor de substanțe nocive. Pe lângă acești poluanți principali, în atmosferă se observă peste 70 de tipuri de substanțe nocive: formaldehidă, fenol, benzen, compuși ai plumbului și altor metale grele, amoniac, disulfură de carbon etc.

Efectele poluării atmosferice asupra mediului

Cele mai importante consecințe asupra mediului ale poluării globale a aerului includ:

posibilă încălzire a climei (efect de seră);
încălcarea stratului de ozon;
ploaie acidă;
deteriorarea sănătății.

Efect de sera

Efectul de seră este o creștere a temperaturii straturilor inferioare ale atmosferei Pământului față de temperatura efectivă, adică. temperatura radiației termice a planetei observată din spațiu.

În decembrie 1997, la o întâlnire de la Kyoto (Japonia) dedicată schimbărilor climatice globale, delegații din peste 160 de țări au adoptat o convenție prin care țările dezvoltate sunt obligate să reducă emisiile de CO2. Protocolul de la Kyoto obligă 38 de țări industrializate să reducă până în 2008-2012. Emisii de CO2 cu 5% din nivelurile din 1990:

Uniunea Europeană trebuie să reducă emisiile de CO2 și alte gaze cu efect de seră cu 8%,
SUA - cu 7%,
Japonia - cu 6%.

Protocolul prevede un sistem de cote pentru emisiile de gaze cu efect de seră. Esența sa constă în faptul că fiecare dintre țări (până în prezent acest lucru se aplică doar pentru treizeci și opt de țări care s-au angajat să reducă emisiile) primește permisiunea de a emite o anumită cantitate de gaze cu efect de seră. În același timp, se presupune că unele țări sau companii vor depăși cota de emisii. În astfel de cazuri, aceste țări sau companii vor putea cumpăra dreptul la emisii suplimentare de la acele țări sau companii ale căror emisii sunt mai mici decât cota alocată. Astfel, se presupune că obiectivul principal de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră în următorii 15 ani cu 5% va fi atins.

Ca și alte cauze ale încălzirii climatice, oamenii de știință numesc volatilitatea activității solare, schimbare camp magnetic Pământ și câmp electric atmosferic.

Mijloace de protectie

Pentru a proteja atmosfera de impactul antropic negativ, sunt utilizate următoarele măsuri principale.

1. Ecologizarea proceselor tehnologice:

1.1. crearea de cicluri tehnologice închise, tehnologii cu deșeuri reduse care exclud eliberarea de substanțe nocive în atmosferă;
1.2. reducerea poluării din instalațiile termice: termoficare, epurarea prealabilă a combustibilului din compuși de sulf, utilizare surse alternative energie, trecerea la combustibili de calitate superioară (de la cărbune la gaze naturale);
1.3. reducerea poluării de la vehicule: folosirea vehiculelor electrice, curățarea gazelor de eșapament, utilizarea convertizoarelor catalitice pentru arderea ulterioară a combustibilului, dezvoltarea transportului hidrogenului, transferul fluxurilor de trafic în afara orașului.

2. Purificarea emisiilor de gaze tehnologice din impuritățile nocive.
3. Dispersia emisiilor de gaze în atmosferă. Dispersia se realizeaza cu ajutorul cosurilor de fum inalte (peste 300 m inaltime). Aceasta este o măsură temporară, forțată, care se realizează din cauza faptului că instalațiile de tratare existente nu asigură purificarea completă a emisiilor de substanțe nocive.
4. Amenajarea zonelor de protectie sanitara, solutii arhitecturale si de amenajare.

Zona de protecție sanitară (SPZ)- este o bandă care separă sursele de poluare industrială de clădirile rezidențiale sau publice pentru a proteja populația de influență factori nocivi producție. Lățimea SPZ este stabilită în funcție de clasa de producție, gradul de nocivitate și cantitatea de substanțe eliberate în atmosferă (50–1000 m).

Solutii de arhitectura si planificare- amplasarea corectă reciprocă a surselor de emisie și a zonelor populate, ținând cont de direcția vântului, construcție autostrăzi ocolirea așezărilor etc.

Echipamente de tratare a emisiilor:

dispozitive pentru curățarea emisiilor de gaze din aerosoli (praf, cenușă, funingine);
dispozitive pentru curățarea emisiilor de impurități de gaz și vapori (NO, NO 2, SO 2, SO 3 etc.)

Dispozitive pentru curățarea emisiilor tehnologice în atmosferă de la aerosoli. Colectori de praf uscat (cicloni)

Colectorii de praf uscat sunt proiectați pentru curățarea mecanică grosieră a prafului grosier și greu. Principiul de funcționare este decantarea particulelor sub acțiunea forței centrifuge și a gravitației. Cicloanele sunt răspândite diferite feluri: singur, grup, baterie.

Diagrama (Fig. 16) prezintă un design simplificat al unui singur ciclon. Fluxul de praf-gaz este introdus în ciclon prin conducta de admisie 2, se răsucește și efectuează o mișcare de rotație-translație de-a lungul corpului 1. Particulele de praf sunt aruncate sub acțiunea forțelor centrifuge către peretele corpului și apoi, sub acțiunea gravitației, acestea sunt colectate într-un coș de gunoi 4, de unde sunt scoase periodic. Gazul, eliberat de praf, se rotește cu 180º și iese din ciclon prin conducta 3.

Colectori de praf umezi (scruber)

Colectorii umezi de praf se caracterizează printr-o eficiență ridicată de curățare a prafului fin de până la 2 microni. Aceștia funcționează pe principiul depunerii particulelor de praf pe suprafața picăturilor sub acțiunea forțelor de inerție sau a mișcării browniene.

Fluxul de gaz praf este direcționat prin conducta 1 către oglinda de lichid 2, pe care sunt depuse cele mai mari particule de praf. Apoi gazul se ridică spre fluxul de picături de lichid furnizate prin duze, unde este curățat de particulele fine de praf.

Filtre

Proiectat pentru purificarea fină a gazelor datorită depunerii particulelor de praf (până la 0,05 microni) pe suprafața partițiilor filtrante poroase (Fig. 18). După tipul de încărcare de filtrare, se disting filtrele din material (țesătură, pâslă, cauciuc burete) și cele granulare. Alegerea materialului de filtrare este determinată de cerințele privind curățarea și condițiile de lucru: gradul de curățare, temperatură, agresivitatea gazului, umiditate, cantitatea și dimensiunea prafului etc.

Precipitatoare electrostatice

Precipitatoare electrostatice – metoda eficienta curățarea de particule de praf în suspensie (0,01 microni), de ceața de ulei. Principiul de funcționare se bazează pe ionizarea și depunerea particulelor în câmp electric. La suprafața electrodului corona, fluxul de praf-gaz este ionizat. Prin dobândirea unei sarcini negative, particulele de praf se deplasează către electrodul colector, care are un semn opus încărcării electrodului corona. Pe măsură ce particulele de praf se acumulează pe electrozi, acestea cad gravitațional în colectorul de praf sau sunt îndepărtate prin agitare.

Poluarea aerului exterior

Poluarea aerului atmosferic trebuie înțeleasă ca orice modificare a compoziției și proprietăților sale care are un impact negativ asupra sănătății umane și animale, asupra stării plantelor și ecosistemelor.

Poluarea atmosferică poate fi naturală (naturală) și antropică (tehnogenă).

poluare naturală aerul este cauzat de procese naturale. Acestea includ activitatea vulcanică, intemperii stânci, eroziunea eoliană, înflorirea în masă a plantelor, fumul de la incendiile de pădure și stepă etc. Poluarea antropică asociat cu eliberarea diverșilor poluanți în procesul activității umane. În ceea ce privește amploarea sa, depășește semnificativ poluarea naturală a aerului.

În funcție de gradul de distribuție, există Tipuri variate poluarea atmosferică: locală, regională și globală. poluarea locală se caracterizează printr-un conținut crescut de poluanți în zone restrânse (oraș, zonă industrială, zonă agricolă etc.). poluarea regională zone semnificative sunt implicate în sfera impactului negativ, dar nu întreaga planetă. Global poluare asociate cu modificări ale stării atmosferei în ansamblu.

În funcție de starea de agregare, emisiile de substanțe nocive în atmosferă se clasifică în:

1) gazos (dioxid de sulf, oxizi de azot, monoxid de carbon, hidrocarburi etc.)

2) lichid (acizi, alcaline, soluții de sare etc.);

3) solide (substanțe cancerigene, plumb și compușii acestuia, praf organic și anorganic, funingine, substanțe gudronate etc.).

Cea mai periculoasă poluare a atmosferei este radioactivă. În prezent, se datorează în principal izotopilor radioactivi cu viață lungă distribuiti la nivel global - produse ale testelor de arme nucleare efectuate în atmosferă și subteran. Stratul de suprafață al atmosferei este, de asemenea, poluat de emisiile de substanțe radioactive în atmosferă de la centralele nucleare în funcțiune în timpul funcționării normale a acestora și din alte surse.

O altă formă de poluare atmosferică este aportul local de căldură în exces din surse antropogenice. Un semn al poluării termice (termice) a atmosferei sunt așa-numitele tonuri termice, de exemplu, o „insula de căldură” în orașe, încălzirea corpurilor de apă etc.

În general, judecând după datele oficiale pentru anii 1997-1999, nivelul de poluare a aerului atmosferic din țara noastră, în special în orașele rusești, rămâne ridicat, în ciuda unei scăderi semnificative a producției, care este asociată în primul rând cu o creștere a numărului de mașini, inclusiv - defecte.

Efectele poluării atmosferice asupra mediului

Poluarea aerului afectează sănătatea umană și mediul înconjurător căi diferite- de la o amenințare directă și imediată (smog etc.) la o distrugere lentă și treptată diverse sisteme suport vital al organismului. În multe cazuri, poluarea aerului perturbă componentele structurale ale ecosistemului într-o asemenea măsură încât procesele de reglementare nu le pot readuce la starea inițială și, ca urmare, mecanismul de homeostazie nu funcționează.

În primul rând, luați în considerare modul în care acesta afectează mediul poluare locală (locală). atmosferă, apoi globală.

Impactul fiziologic asupra organismului uman al principalilor poluanți (poluanți) este plin de consecințe cele mai grave. Astfel, dioxidul de sulf se combină cu umiditatea pentru a se forma acid sulfuric, care distruge țesutul pulmonar al oamenilor și animalelor. Această relație este vizibilă în mod deosebit în analiza patologiei pulmonare din copilărie și a gradului de concentrație de dioxid de sulf în atmosfera marilor orașe.

Praful care contine dioxid de siliciu (SiO 2 ) cauzeaza boala pulmonara severa - silicoza. Oxizii de azot irită și, în cazuri severe, corodează membranele mucoase, de exemplu, ochii, plămânii, participă la formarea de ceață otrăvitoare etc. Sunt deosebit de periculoase dacă sunt conținute în aerul poluat împreună cu dioxid de sulf și alți compuși toxici. În aceste cazuri, chiar și la concentrații scăzute de poluanți, apare un efect sinergic, adică o creștere a toxicității întregului amestec gazos.

Efectul monoxidului de carbon (monoxid de carbon) asupra corpului uman este larg cunoscut. În otrăvirea acută apar slăbiciune generală, amețeli, greață, somnolență, pierderea cunoștinței și moartea este posibilă (chiar și după trei până la șapte zile). Cu toate acestea, datorită concentrației scăzute de CO din aerul atmosferic, de regulă, nu provoacă otrăvire în masă, deși este foarte periculos pentru persoanele care suferă de anemie și boli cardiovasculare.

Dintre particulele solide în suspensie, cele mai periculoase particule au o dimensiune mai mică de 5 microni, care pot pătrunde în ganglionii limfatici, pot rămâne în alveolele plămânilor și pot înfunda membranele mucoase.

Anabioza- suspendarea temporară a tuturor proceselor vitale.

Consecințele foarte nefavorabile, care pot afecta un interval de timp uriaș, sunt, de asemenea, asociate cu emisii minore precum plumb, benzo (a) piren, fosfor, cadmiu, arsen, cobalt etc. Ele deprimă sistemul hematopoietic, provoacă boli oncologice, reduc rezistența organismului la infecții etc. Praful care conține plumb și compuși de mercur are proprietăți mutagene și provoacă modificări genetice în celulele corpului.

Consecințele expunerii la corpul uman a substanțelor nocive conținute în gazele de eșapament ale mașinilor sunt foarte grave și au cea mai largă gamă de acțiune:

Tipul londonez de smog apare iarna în marile orașe industriale în condiții meteorologice nefavorabile (lipsa vântului și inversarea temperaturii). Inversarea temperaturii se manifestă printr-o creștere a temperaturii aerului cu înălțimea într-un anumit strat al atmosferei (de obicei în intervalul 300-400 m de suprafața pământului) în loc de scăderea obișnuită. Ca urmare, circulația aerului atmosferic este grav perturbată, fumul și poluanții nu se pot ridica și nu sunt dispersați. Adesea există ceață. Concentrațiile de oxizi de sulf, praf în suspensie, monoxid de carbon ajung la niveluri periculoase pentru sănătatea umană, duc la tulburări circulatorii și respiratorii și adesea la moarte.

Tipul de smog din Los Angeles sau smog fotochimic, nu mai puțin periculos decât Londra. Apare vara cu expunere intensă la radiațiile solare pe aer saturat, sau mai degrabă suprasaturat cu gazele de eșapament ale mașinii.

Emisiile antropice de poluanți în concentrații mari și pentru o lungă perioadă de timp provoacă un rău mare nu numai oamenilor, ci afectează negativ și animalele, starea plantelor și ecosistemelor în ansamblu.

Literatura ecologică descrie cazuri de otrăvire în masă a animalelor sălbatice, păsărilor și insectelor din cauza emisiilor de poluanți nocivi de concentrație mare (în special salve). Astfel, de exemplu, s-a stabilit că atunci când anumite tipuri toxice de praf se depun pe plantele melifere, se observă o creștere vizibilă a mortalității albinelor. În ceea ce privește animalele mari, praful otrăvitor din atmosferă le afectează în principal prin organele respiratorii, precum și pătrunde în organism împreună cu plantele prăfuite consumate.

Substanțele toxice pătrund în plante în diferite moduri. S-a stabilit că emisiile de substanțe nocive acționează atât direct asupra părților verzi ale plantelor, trecând prin stomată în țesuturi, distrugând clorofila și structura celulară, cât și prin sol până la sistemul radicular. Deci, de exemplu, contaminarea solului cu praf de metale toxice, în special în combinație cu acid sulfuric, are un efect dăunător asupra sistemului radicular și prin acesta asupra întregii plante.

Poluanții gazoși afectează vegetația în moduri diferite. Unele afectează doar ușor frunzele, ace, lăstarii (monoxid de carbon, etilenă etc.), altele au un efect dăunător asupra plantelor (dioxid de sulf, clor, vapori de mercur, amoniac, cianuri de hidrogen etc.) Dioxid de sulf (SO 2 ), sub influența cărora mor mulți copaci și, în primul rând, conifere - pini, molizi, brazi, cedri.

Ca urmare a impactului poluanților foarte toxici asupra plantelor, are loc o încetinire a creșterii acestora, formarea necrozei la capetele frunzelor și acelor, defectarea organelor de asimilare etc. O creștere a suprafeței frunzelor deteriorate poate duce la o scădere a consumului de umiditate din sol, aglomerarea generală a acestuia, care va afecta inevitabil habitatul ei.

Se poate recupera vegetația după reducerea expunerii la poluanți nocivi? Acest lucru va depinde în mare măsură de capacitatea de refacere a masei verzi rămase și de starea generală a ecosistemelor naturale. În același timp, trebuie remarcat faptul că concentrațiile scăzute de poluanți individuali nu numai că nu dăunează plantelor, dar, cum ar fi sarea de cadmiu, de exemplu, stimulează germinarea semințelor, creșterea lemnului și creșterea unor organe ale plantelor.

Efectele poluării atmosferice asupra mediului

Cele mai importante consecințe asupra mediului ale poluării globale a aerului includ:

1) posibilă încălzire a climei („efect de seră”);

2) încălcarea stratului de ozon;

3) ploaia acidă.

Majoritatea oamenilor de știință din lume le consideră cele mai mari probleme de mediu ale vremurilor noastre.

Efect de sera

Tabelul 9

Poluanții antropici ai atmosferei și modificările aferente (V. A. Vronsky, 1996)

Notă. (+) - efect crescut; (-) - scaderea efectului

O consecință a creșterii concentrațiilor acestor gaze, care creează un „efect de seră”, este o creștere a temperaturii medii globale a aerului în apropierea suprafeței terestre. În ultimii 100 de ani, cei mai călduroși ani au fost 1980, 1981, 1983, 1987 și 1988. În 1988, temperatura medie anuală era cu 0,4 grade mai mare decât în anii 1950-1980. Calculele unor oameni de știință arată că în 2005 va fi cu 1,3 °C mai mare decât în 1950-1980. Raportul, întocmit sub auspiciile Națiunilor Unite de grupul internațional pentru schimbările climatice, precizează că până în 2100 temperatura de pe Pământ va crește cu 2-4 grade. Amploarea încălzirii în această perioadă relativ scurtă va fi comparabilă cu încălzirea care a avut loc pe Pământ după epoca glaciară, ceea ce înseamnă că consecințele asupra mediului pot fi catastrofale. Acest lucru se datorează, în primul rând, creșterii așteptate a nivelului Oceanului Mondial, din cauza topirii gheții polare, a reducerii zonelor de glaciare montană etc. Modelarea consecințelor asupra mediului ale creșterii nivelului oceanului doar cu doar 0,5-2,0 m până la sfârșitul secolului al XXI-lea, oamenii de știință au descoperit că acest lucru va duce inevitabil la o încălcare a echilibrului climatic, inundarea câmpiilor de coastă în mai mult de 30 de țări, degradarea permafrostului, mlaștinarea unor teritorii vaste și alte consecințe adverse. .

Cu toate acestea, un număr de oameni de știință văd consecințe pozitive asupra mediului în presupusa încălzire globală. O creștere a concentrației de CO 2 în atmosferă și creșterea asociată a fotosintezei, precum și o creștere a umidificării climatului, pot duce, în opinia lor, la o creștere a productivității atât a fitocenozelor naturale (păduri, pajiști, savane). , etc.) și agrocenoze (plante de cultură, grădini, vii etc.).

La o conferință internațională de la Toronto (Canada) în 1985, industria energetică mondială a fost însărcinată să reducă până în 2010 cu 20% emisiile industriale de carbon în atmosferă. Dar este evident că un efect tangibil asupra mediului nu poate fi obținut decât prin combinarea acestor măsuri cu direcția globală a politicii de mediu - conservarea maximă posibilă a comunităților de organisme, a ecosistemelor naturale și a întregii biosfere a Pământului.

Epuizarea stratului de ozon

Pentru prima dată, epuizarea stratului de ozon a atras atenția publicului larg în 1985, când peste Antarctica a fost descoperită o zonă cu un conținut scăzut de ozon (până la 50%), numită „gaura de ozon”. CU De atunci, rezultatele măsurătorilor au confirmat epuizarea pe scară largă a stratului de ozon pe aproape întreaga planetă. De exemplu, în Rusia în ultimii zece ani, concentrația stratului de ozon a scăzut cu 4-6% iarna și cu 3% vara. În prezent, epuizarea stratului de ozon este recunoscută de toți ca o amenințare serioasă la adresa securității mediului global. O scădere a concentrației de ozon slăbește capacitatea atmosferei de a proteja întreaga viață de pe Pământ de radiațiile ultraviolete dure (radiații UV). Organismele vii sunt foarte vulnerabile la radiațiile ultraviolete, deoarece energia chiar și a unui foton din aceste raze este suficientă pentru a distruge legăturile chimice din majoritatea moleculelor organice. Nu întâmplător în zonele cu un conținut scăzut de ozon apar numeroase arsuri solare, o creștere a incidenței cancerului de piele în rândul oamenilor etc. 6 milioane de oameni. Pe lângă bolile de piele, este posibilă dezvoltarea bolilor oculare (cataractă etc.), suprimarea sistemului imunitar etc.

De asemenea, s-a stabilit că, sub influența radiațiilor ultraviolete puternice, plantele își pierd treptat capacitatea de fotosinteză, iar întreruperea activității vitale a planctonului duce la ruperea lanțurilor trofice ale biotei ecosistemelor acvatice etc.

Știința nu a stabilit încă pe deplin care sunt principalele procese care încalcă stratul de ozon. Se presupune atât originea naturală, cât și antropică a „găurilor de ozon”. Acesta din urmă, după majoritatea oamenilor de știință, este mai probabil și este asociat cu un conținut crescut de clorofluorocarburi (freoni).Freonii sunt utilizați pe scară largă în producția industrială și în viața de zi cu zi (unități de răcire, solvenți, pulverizatoare, pachete de aerosoli etc.). Ridicați în atmosferă, freonii se descompun odată cu eliberarea de oxid de clor, care are un efect dăunător asupra moleculelor de ozon.

Potrivit organizației internaționale de mediu Greenpeace, principalii furnizori de clorofluorocarburi (freoni) sunt SUA - 30,85%, Japonia - 12,42%, Marea Britanie - 8,62% și Rusia - 8,0%. SUA au făcut o „găură” în stratul de ozon cu o suprafață de 7 milioane km 2 , Japonia - 3 milioane km 2 , care este de șapte ori mai mare decât suprafața Japoniei în sine. Recent, s-au construit fabrici în SUA și într-o serie de țări occidentale pentru producerea de noi tipuri de agenți frigorifici (hidroclorofluorocarburi) cu un potențial scăzut de epuizare a stratului de ozon.

Conform protocolului Conferinței de la Montreal (1990), revizuit ulterior la Londra (1991) și Copenhaga (1992), s-a avut în vedere reducerea emisiilor de clorofluorocarburi cu 50% până în 1998. Potrivit art. 56 din Legea Federației Ruse privind protecția mediului, în conformitate cu acordurile internaționale, toate organizațiile și întreprinderile sunt obligate să reducă și, ulterior, să oprească complet producția și utilizarea substanțelor care epuizează stratul de ozon.

ploaie acidă

Una dintre cele mai importante probleme de mediu, care este asociată cu oxidarea mediului natural, este ploaia acide. . Ele se formează în timpul emisiilor industriale de dioxid de sulf și oxizi de azot în atmosferă, care, atunci când sunt combinate cu umiditatea atmosferică, formează acizi sulfuric și azotic. Ca urmare, ploaia și zăpada sunt acidulate (valoarea pH-ului sub 5,6). In Bavaria (Germania) in august 1981 a plouat cu aciditate pH=3,5. Aciditatea maximă înregistrată a precipitațiilor în Europa de Vest este pH=2,3.

Totalul emisiilor antropice globale ale celor doi principali poluanți ai aerului - vinovați de acidificarea umidității atmosferice - SO 2 și NO, sunt anual - de peste 255 de milioane de tone.

Potrivit lui Roshydromet, anual pe teritoriul Rusiei cad cel puțin 4,22 milioane de tone de sulf, 4,0 milioane de tone. azotul (nitrat si amoniu) sub forma de compusi acizi continuti in precipitatii. După cum se poate observa din Figura 10, cele mai mari încărcături de sulf sunt observate în regiunile dens populate și industriale ale țării.

Figura 10. Precipitația medie anuală de sulfat kg S/mp. km (2006)

Situația este deosebit de periculoasă în zona climatică umedă (din regiunea Ryazan și spre nord în partea europeană și peste tot în Urali), deoarece aceste regiuni se disting printr-o aciditate naturală ridicată a apelor naturale, care, datorită acestor emisii , crește și mai mult. La rândul său, acest lucru duce la o scădere a productivității corpurilor de apă și la o creștere a incidenței dinților și tractului intestinal la om.

Pericolul este, de regulă, nu precipitarea acidă în sine, ci procesele care au loc sub influența lor. Sub acțiunea precipitațiilor acide, nu numai nutrienții vitali pentru plante sunt extrași din sol, ci și metalele toxice grele și ușoare - plumb, cadmiu, aluminiu etc. Ulterior, ele înșiși sau compușii toxici rezultați sunt absorbiți de plante și alte organismele solului, ceea ce duce la consecințe foarte negative.

Impactul ploii acide reduce rezistența pădurilor la secetă, boli și poluare naturală, ceea ce duce la o degradare și mai pronunțată a pădurilor ca ecosisteme naturale.

Un exemplu izbitor al impactului negativ al precipitațiilor acide asupra ecosistemelor naturale este acidificarea lacurilor. În țara noastră, zona de acidificare semnificativă din precipitații acide atinge câteva zeci de milioane de hectare. Au fost observate și cazuri particulare de acidificare a lacurilor (Karelia etc.). O aciditate crescută a precipitațiilor se observă de-a lungul graniței de vest (transport transfrontalier de sulf și alți poluanți) și pe teritoriul unui număr de mari regiuni industriale, precum și fragmentar pe coasta Taimyr și Yakutia.

Monitorizarea poluării aerului

Observațiile nivelului de poluare a aerului în orașele Federației Ruse sunt efectuate de organele teritoriale ale Serviciului Federal Rus pentru Hidrometeorologie și Monitorizarea Mediului (Roshydromet). Roshydromet asigură funcționarea și dezvoltarea Serviciului unificat de Stat de Monitorizare a Mediului. Roshydromet este un organism executiv federal care organizează și realizează observații, evaluări și prognoze ale stării de poluare atmosferică, asigurând simultan controlul asupra primirii rezultatelor observațiilor similare de către diferite organizații din orașe. Funcțiile Roshydromet în domeniu sunt îndeplinite de către Departamentul pentru Hidrometeorologie și Monitorizarea Mediului (UGMS) și subdiviziunile sale.

Conform datelor din 2006, rețeaua de monitorizare a poluării aerului din Rusia include 251 de orașe cu 674 de stații. Observații regulate asupra rețelei Roshydromet sunt efectuate în 228 de orașe la 619 stații (vezi Fig. 11).

Figura 11. Rețeaua de monitorizare a poluării aerului – stații principale (2006).

Stațiile sunt amplasate în zone rezidențiale, în apropierea autostrăzilor și a marilor întreprinderi industriale. În orașele rusești, se măsoară concentrațiile a peste 20 de substanțe diferite. Pe lângă datele directe privind concentrația de impurități, sistemul este completat cu informații despre condițiile meteorologice, locația întreprinderilor industriale și emisiile acestora, metode de măsurare etc. Pe baza acestor date, analiza și prelucrarea acestora, se întocmesc Anuare ale stării poluării atmosferice pe teritoriul Departamentului de Hidrometeorologie și Monitorizare a Mediului de resort. Generalizarea ulterioară a informațiilor se realizează la Observatorul Geofizic Principal. A. I. Voeikov la Sankt Petersburg. Aici este colectat și completat în mod constant; pe baza acesteia, sunt create și publicate anuare despre starea poluării aerului din Rusia. Acestea conțin rezultatele analizei și prelucrării unor informații extinse despre poluarea aerului cu multe substanțe nocive în Rusia în ansamblu și în unele dintre cele mai poluate orașe, informații despre condițiile climatice și emisiile de substanțe nocive de la numeroase întreprinderi, despre locația principalele surse de emisii si pe reteaua de monitorizare a poluarii aerului.

Datele privind poluarea aerului sunt importante atât pentru aprecierea nivelului de poluare, cât și pentru aprecierea riscului de morbiditate și mortalitate în populație. Pentru a evalua starea de poluare a aerului în orașe, nivelurile de poluare sunt comparate cu concentrațiile maxime admisibile (MPC) de substanțe din aerul zonelor populate sau cu valorile recomandate de Organizația Mondială a Sănătății (OMS).

Măsuri de protecție a aerului atmosferic

I. Legislativ. Cel mai important lucru în asigurarea unui proces normal de protecție a aerului atmosferic este adoptarea unui cadru legislativ adecvat care să stimuleze și să ajute în acest proces dificil. Cu toate acestea, în Rusia, oricât de regretabil ar suna, nu s-au înregistrat progrese semnificative în acest domeniu în ultimii ani. Cea mai recentă poluare cu care ne confruntăm acum, lumea a experimentat-o deja acum 30-40 de ani și a luat măsuri de protecție, așa că nu trebuie să reinventăm roata. Este necesar să se folosească experiența țărilor dezvoltate și să se adopte legi care limitează poluarea, acordă subvenții de stat producătorilor de mașini mai curate și beneficii pentru proprietarii unor astfel de mașini.

În SUA, în 1998, va intra în vigoare o lege de prevenire a poluării atmosferice, adoptată de Congres în urmă cu patru ani. Acest interval de timp oferă industriei auto timp să se adapteze la noile cerințe, dar până în 1998, să fie suficient de amabil să producă cel puțin 2% din vehiculele electrice și 20-30% din vehiculele pe gaz.

Chiar și mai devreme, acolo au fost adoptate legi, care prescriu producția de motoare mai economice. Și iată rezultatul: în 1974, mașina medie din Statele Unite folosea 16,6 litri de benzină la 100 de kilometri, iar douăzeci de ani mai târziu - doar 7,7.

Încercăm să mergem pe aceeași cale. În Duma de Stat există un proiect de lege „On politici publiceîn domeniul utilizării gazelor naturale ca combustibil pentru motor”. Această lege prevede reducerea toxicității emisiilor de la camioane și autobuze, ca urmare a conversiei acestora în gaz. Dacă se acordă sprijin de stat, este destul de realist să se facă astfel încât până în anul 2000 să avem 700.000 de vehicule pe gaz (astazi sunt 80.000).

Cu toate acestea, producătorii noștri de automobile nu se grăbesc, ei preferă să creeze obstacole în calea adoptării unor legi care le limitează monopolul și dezvăluie gestionarea proastă și întârzierea tehnică a producției noastre. Cu un an înainte, o analiză a Moskompriroda a arătat starea tehnică teribilă a mașinilor autohtone. 44% dintre moscoviții care au părăsit linia de asamblare AZLK nu au respectat GOST în ceea ce privește toxicitatea! La ZIL, au existat 11% dintre astfel de mașini, la GAZ - până la 6%. Este o rușine pentru industria noastră de automobile - chiar și un procent este inacceptabil.

În general, în Rusia nu există practic un cadru legislativ normal care să reglementeze relațiile de mediu și să stimuleze măsurile de protecție a mediului.

II. Planificare arhitecturală. Aceste măsuri vizează reglementarea construcției de întreprinderi, planificarea dezvoltării urbane ținând cont de considerente de mediu, ecologizarea orașelor etc. La construirea de întreprinderi, este necesar să se respecte regulile stabilite de lege și să se prevină construcția de industrii dăunătoare în interiorul orașului. limite. Este necesar să se efectueze ecologizarea în masă a orașelor, deoarece spațiile verzi absorb multe Substanțe dăunătoareși contribuie la purificarea atmosferei. Din păcate, în perioada modernă din Rusia, spațiile verzi nu cresc atât de mult, cât sunt în declin. Ca să nu mai vorbim de faptul că „zonele de cămin” construite la acea vreme nu rezistă controlului. Deoarece în aceste zone casele de același tip sunt situate prea dens (pentru a economisi spațiu), iar aerul dintre ele este supus stagnării.

Problema amenajării raționale a rețelei de drumuri în orașe, precum și calitatea drumurilor în sine, este de asemenea extrem de acută. Nu este un secret pentru nimeni că drumurile construite fără gânduri la vremea lor nu sunt complet proiectate pentru numărul modern de mașini. În Perm, această problemă este extrem de acută și este una dintre cele mai importante. Este nevoie de construcția urgentă a unui drum ocolitor pentru a descărca centrul orașului de vehiculele grele de tranzit. De asemenea, este nevoie de o reconstrucție majoră (mai degrabă decât reparații cosmetice) a suprafeței drumului, construirea de noduri de transport moderne, îndreptarea drumurilor, instalarea de bariere fonice și amenajarea marginii drumului. Din fericire, în ciuda dificultăților financiare, s-au înregistrat progrese recente în acest domeniu.

De asemenea, este necesară asigurarea monitorizării operaționale a stării atmosferei printr-o rețea de stații de monitorizare permanente și mobile. De asemenea, este necesar să se asigure cel puțin un control minim asupra curățeniei emisiilor vehiculelor prin controale speciale. De asemenea, este imposibil să se permită procese de ardere în diferite gropi de gunoi, deoarece în acest caz o mare cantitate de substanțe nocive sunt eliberate cu fum.

III. Tehnologic si tehnic sanitar. Se pot evidenția următoarele măsuri: raționalizarea proceselor de ardere a combustibilului; etanșare îmbunătățită a echipamentelor din fabrică; instalarea conductelor înalte; utilizarea în masă a dispozitivelor de curățare etc. Trebuie remarcat faptul că nivelul facilitati de tratamentîn Rusia este la un nivel primitiv, multe întreprinderi nu le au deloc, și asta în ciuda nocivității emisiilor de la aceste întreprinderi.

Multe industrii necesită reconstrucție și reechipare imediată. O sarcină importantă este, de asemenea, transformarea diferitelor case de cazane și centrale termice în combustibil gazos. Cu o astfel de tranziție, emisiile de funingine și hidrocarburi în atmosferă sunt de multe ori reduse, ca să nu mai vorbim de beneficiile economice.

O sarcină la fel de importantă este educarea rușilor în conștiința ecologică. Absența instalațiilor de tratament, desigur, poate fi explicată prin lipsa banilor (și este mult adevăr în asta), dar chiar dacă banii sunt acolo, ei preferă să-i cheltuiască pe orice, în afară de mediu. Absența gândirii ecologice elementare este deosebit de remarcabilă în prezent. Dacă în Occident există programe prin care se pun bazele gândirii ecologice la copiii din copilărie, atunci în Rusia nu s-au înregistrat încă progrese semnificative în acest domeniu. Până când în Rusia nu va apărea o generație cu o conștiință de mediu complet formată, nu vor exista progrese semnificative în înțelegerea și prevenirea consecințelor activității umane asupra mediului.

Sarcina principală a omenirii în perioada modernă este conștientizarea deplină a importanței problemelor de mediu și soluția lor cardinală într-un timp scurt. Este necesar să se dezvolte noi metode de obținere a energiei, bazate nu pe destructurarea substanțelor, ci pe alte procese. Omenirea în ansamblu trebuie să preia soluția acestor probleme, deoarece dacă nu se face nimic, Pământul va înceta în curând să mai existe ca o planetă potrivită pentru organismele vii.