Основные химические загрязнители атмосферы

9АЭС


Радиоактивные источники дают большие количества энергии, но вместе с этим большие количества двуокиси серы и тяжелые металлы. Было доказано, что в высокоиндустриальных городах загрязнение воздуха от радиоактивных осадков создает многочисленные экологические проблемы, такие как дефолиация, деформация и повреждение подлеска.

Помимо воздействия на окружающую среду, радиоактивное загрязнение воздуха также угрожает здоровью людей. Возможно, самым печально известным случаем радиоактивных осадков является Чернобыль на Украине, где у выживших после ядерной катастрофы развивался рак и различные респираторные заболевания после вдыхания выбросов, поступающих с атомной станции.

Загрязнение вод мирового океана

Загрязнение вод мирового океана уже почти достигло критической точки. В одном только Тихом океане плавает несколько островов из пластикового мусора, общий размер которых превышает площадь континентальной части США. Эти мусорные пятна находятся в нейтральных водах, поэтому ответственность за их утилизацию не хочет брать на себя ни одна страна мира. Сейчас мусорная куча под действием океанических течений остается на одном месте.

В мировой океан ежегодно сливается большое количество химических отходов. Засоряют воды удобрения, пестициды и инсектициды, которые смываются с полей. В районах расположения океанических впадин всю вторую половину ХХ века проводилось сбрасывание не только химических, но и ядерных отходов. Количество растворенных в мировом океане отходов невозможно подсчитать.

Некоторые исследователи считают, что емкости, в которых были опасные реагенты, уже пришли в негодность, и отравляющие вещества вымываются в воды мирового океана. Все это приводит к сокращению количества зоопланктона и других живых существ. В первую очередь страдают живые существа, чутко реагирующие на степень загрязнения воды, в т.ч. отмечается отмирание больших площадей коралловых рифов. Полный масштаб вреда, который наносит человек мировому океану, еще не изучен.

Последствия загрязнения воды

Последствия загрязнения вод приводят к нарушению баланса в экосистеме, развитию заболеваний и гибели представителей биосферы.

Вред для здоровья

Повышенное засорение пресной воды, пригодной для употребления, негативно отражается на качестве жизни животных и человека. Химические выбросы, растворенные в жидкости, провоцируют возникновение следующих патологических процессов:

  • сердечно-сосудистые заболевания;
  • почечнокаменная болезнь;
  • нарушения внутриклеточного обмена веществ;
  • расстройства желудочно-кишечного тракта;
  • пищевые интоксикации;
  • хронические заболевания опорно-двигательного аппарата;
  • поражение печени.

Загрязнение пресных водоемов органическими отходами приводит к патогенному росту различных бактерий. Микроорганизмы при попадании в ткани человека вызывают инфекционно-воспалительные заболевания.

Эпидемии

Вирусные и бактериальные инфекции в 80% случаев наблюдаются при употреблении грязной питьевой воды или появляются после купания в открытых водоемах. Гидросфера создает благоприятные условия для размножения патогенных микроорганизмов. Периодические выбросы фармацевтических предприятий по производству антибиотиков приводят к развитию резистентности у бактерий. В результате биологического загрязнения появляется суперинфекция и снижается эффективность консервативного лечения.

Мусорные острова

Механическое засорение вод Мирового океана приводит к формированию островов из мусора:

  • пластиковых изделий;
  • жести;
  • рыболовных сетей;
  • бытовых отходов;
  • стеклянных бутылок.

Кислотные дожди

Вода, загрязненная синтетическими веществами, в процессе испарения или нагрева высвобождает летучие токсины. Ядовитые газы поднимаются в верхние слои атмосферы, взаимодействуя с молекулами жидкости в воздухе. В результате химической реакции влага трансформируется в кислоту. В 95% случаев на землю выпадают осадки из концентрированной серной или азотной кислоты. Химические вещества вызывают ожоги, провоцируют гибель флоры и фауны.

Вымирание животных

Антропогенные факторы загрязнения реки, моря и океана наносят вред флоре и фауне. Но если растения способны пускать корни к чистым грунтовым течениям, животные на такой фокус не способны. Отрезанные от питьевых источников звери и птицы начинают вымирать, нарушая пищевую цепь и установившийся биоценоз.

Виды и источники загрязнений

Источники загрязнения:

  • Природные – естественные минеральные, микробные или растительные загрязнители в виде вулканических извержений, лесных пожаров, растительной пыльцы и пр.;
  • Антропогенные – загрязнения в результате эксплуатации транспортных средств, промышленных выбросов, бытовых отходов.

Основные загрязнители:

  1. Оксид углерода (бесцветный газ, не имеющий запаха и прочих признаков присутствия в результате неполного выгорания топлива);
  2. Двуокись углерода (бесцветный газ, характеризующийся стойким кислым запахов в результате распада углерода);
  3. Диоксид серы (газ с резким запахом – сернистый ангидрид, образую-щийся при сгорании серосодержащих веществ);
  4. Оксиды азота (газы выделяющиеся на азотопроизводящих предприятиях, в результате эксплуатации транспортных средств);
  5. Озон (сильный окислитель среди подобных газов, наиболее токсичный загрязнитель);
  6. Углеводороды (образуются в результате не полного сгорания топлива, растворителях);
  7. Свинец (используется во всех аккумуляторных батареях).

По масштабам распространения:

  1. Местное загрязнение отличается высоким содержанием загрязняющих элементов на локальных территориях (в городе, промышленном районе, деревне и т.д.);
  2. Региональное загрязнение характеризуется вовлечением больших пространств, регионов с возможным воздействием на соседние региональные площадки (государство, страна);
  3. Глобальные загрязнения изменяют состав атмосферы и имеют серьезные последствия в эколого-климатических масштабах для населения всего земного шара.

По агрегатному состоянию загрязняющие вещества могут быть:

  • Газообразными (оксид серы, углерода или диоксиды веществ);
  • Твердыми (канцерогены, свинцовые соединения, смолы и др.);
  • Жидкими (кислоты, щелочи и пр.).

По характеру загрязнения:

  1. Физические – непосредственное воздействие на атмосферу в виде шумовых, электромагнитных, тепловых или механических колебаний. Механическое воздействие проявляется в виде пыли и твердых частиц, электромагнитное – радиоволн, шумовое загрязнение приводит к воздушным деформациям посредством звуковых и частотных колебаний, тепловые – в виде тепловых выбросов;
  2. Химические – загрязнение воздушных масс в следствии газообразных выбросов и использовании аэрозолей (углеводороды, альдегиды, аммиак и пр.);
  3. Биологические – микробные загрязнения вегетативными или споро-выми формами жизни, вирусами и продуктами жизнедеятельности.

Замечание 1

Среди промышленных загрязнителей наиболее опасными считаются: механическая пыль, возгоны (конденсация паров при охлаждении веществ), летучая зола, промышленная сажа.

Ситуация в регионах

Минприроды РФ изучило последствия загрязнения воздуха в регионах. Наиболее неблагоприятная обстановка сложилась в Красноярске, Норильске и Благовещенске. Самые высокие показатели промышленного загрязнения воздуха демонстрирует:

  1. Красноярский край.
  2. Ханты-Мансийский АО.
  3. Кемеровская область.
  4. Свердловская область.

Здесь около 75% населения проживает в условиях техногенного загрязнения воздуха. Не намного лучше ситуация в Хабаровском крае, Бурятии и Таймырском автономном округе. Статистика загрязнения воздуха по округам:

Основными источниками выбросов аммиака являются различные химические и металлургические предприятия, заводы по производству азотных удобрений, различных кислот и аммиака. ПДК аммиака (МН3) составляет 0,2 мг/м3.

В Красноярске, Братске, Новокузнецке, Магнитогорске, Нижнем Тагиле, Челябинске и Липецке загрязнение воздуха аммиаком достигает 15 мг/м3. Показатель приводит к увеличению количества больных раком легких.

Сегодня в половине субъектов РФ у граждан наблюдаются патологии органов дыхания. Одной из причин является загрязнение воздуха серой и ее окислами (двуокисью серы и трехокисью), которые образуются при сжигании угля и мазута.

Наибольшее количество случаев заболевания астмой на 100 тыс. детей наблюдается в следующих регионах:

  1. Новосибирская область – 483.
  2. Новгородская область – 377,5.
  3. Челябинская область – 323,2.
  4. Санкт-Петербург – 289.
  5. Калининградская область – 283,2.

На статистику заболеваний большое влияние оказывает загрязнение воздуха автотранспортом. Общая масса вредных веществ в выхлопных газах за год достигает 21 млн. тонн. Из них:

  • 16,8 млн. тонн углекислого газа;
  • 3,2 млн. тонн других углеводородов;
  • 1 млн. тонн оксидов азота.

В Москве масса загрязнений воздуха транспортом ежегодно составляет около 801 тыс. тонн. В Санкт-Петербурге – 244 тыс. тонн. В Краснодаре – 150 тыс. тонн.

Химическое загрязнение атмосферы

К химическим загрязнениям относятся такие пагубные воздействия на атмосферу, как загрязнения различными химическими веществами (в основном, получаемые в итоге работы ТЭС, выплавки некоторых металлов, производства цемента и сжигания нефтепродуктов) и загрязнения от промышленности. Также загрязняют воздух транспорт и деятельность человека (отопление жилищ, к примеру, или сжигание мусора).

Загрязняющие вещества.
Активно поступать в атмосферу различные загрязняющие вещества начали в начале 19 века. Именно с того периода началось бурное развитие промышленности, которое остановить сейчас не представляется возможным. Ибо отказаться от всех изобретений человечеству не под силу, ведь это делает нашу жизнь проще и комфортнее. И всё бы не плохо, если бы при этом не наносился колоссальный ущерб природе.Автор фото — Yakudza, ссылка на источник.

Лидером загрязнений атмосферы являются тепловые электростанции (ТЭС). Они сжигают множество материалов, а продукты горения поступают в воздух, и это далеко не только дым. Что гораздо хуже, в воздух также после их работы поступают углекислый и сернистый газ.
Огромный урон также наносит выплавка цветных металлов (хотя и не только цветных). Благодаря ей в воздух поступают соединения мышьяка, ртути и фосфора, оксиды азота, хлор, фтор, аммиак и многие другие вещества.
Химические предприятия являются причиной загрязнения атмосферы соединениями хлора различного уровня токсичности.
Вредные вещества также получаются в результате отопления жилищ, сжигания топлива для нужд промышленности, сжигания и переработки различных отходов (как бытовых, так и промышленных).

Аэрозольное загрязнение.Аэрозоли (некие частицы, находящиеся в воздухе) являются причиной множества заболеваний людей, они очень опасны для человека. Скопления таких частиц видятся в атмосфере как некая дымка, туман, мгла.Аэрозоли не поступают в воздух в готовом виде, они образуются в атмосфере в результате взаимодействия различных частиц между собой.

Источниками таких загрязнений являются ТЭС, цементные, магнезитовые, металлургические и сажевые заводы. В результате их деятельности воздух загрязняется соединениями углерода, кремния и кальция, а также оксидами различных металлов (цинк, свинец, мышьяк, бериллий, хром, никель, медь и другие), углеводородами и солями кислот.
Также большой вред наносят различные насыпи ненужного материала: отходов производства или добычи полезных ископаемых.

Загрязняется воздух и многими иными способами, например, в результате взрывов, которые являются поставщиком пыли и оксида углерода, или в результате обработки шихт, полуфабрикатов и продуктов потоками горячего газа.

Загрязнение атмосферы от подвижных источников.
Автотранспорт и авиация, без которых жизнь современного человека немыслима, также являются причиной загрязнения воздуха. Им отводится особая группа — загрязнение от подвижных источников.
Лидером в этом списке являются автомобили, они наносят больше всего вреда. Второе место занимают самолёты. Также немалый вред наносит различная сельскохозяйственная техника.
Самый безопасный для природы вид транспорта — железнодорожный.

Интересно, что автомобили на магистралях выделяют гораздо меньше загрязняющих веществ, чем в городах. Это объясняется тем, что больше всего вредных веществ автомобиль выделяет при разгоне, торможении и при движении на медленной скорости. А в городах всё это смешано вместе: и скорость небольшая, и частые остановки на светофорах.
Существует мнение, что дизельные двигатели загрязняют воздух меньше бензиновых. Это не так. Дизельные двигатели наносят вреда если не больше бензиновых, то и не меньше, по крайней мере. Но они куда больше вреда наносят людям и непосредственно водителю. В некоторых случаях, водителям просто опасно для жизни езжать на машинах с дизельным двигателем.
Подумайте дважды, прежде чем садиться за руль. Стоит ли ваше здоровье того, чтобы прокатиться на машине лишний раз?

*К загрязнению атмосферы также относят шумы, которые создают, в основном, летательные аппараты: самолёты, вертолёты, истребители… Такие шумы негативно сказываются на здоровье человека в целом, и ещё больший урон наносят его нервной системе.

Очистка воды

Основным источником загрязнения жидкости является производственная деятельность. Интенсивное засорение воды наблюдается вблизи промышленных предприятий, выбрасывающих тонны вредных отходов в местные водохранилища. В мусоре может содержаться любой химический элемент из таблицы Менделеева. На атомных электростанциях возможно наличие радиационного загрязнения, наблюдается повышенная температура жидкости.

Сточные воды, которые не используют повторно, редко подвергают очистке. Только 5% крупных производителей устанавливает дорогие фильтры, чтобы обеспечить безопасность окружающей среды. Другие компании не могут позволить себе оборудование с высокой стоимостью и не обладают возможностью изменить метод утилизации мусора из-за сложной технологии фильтрации.

Как работает контроль и очистка вод

Высокий уровень загрязнения угрожает жизни населения, хронические заболевания сокращают число трудоспособных граждан. Поэтому государственные органы стараются решить экологическую катастрофу в городских условиях с помощью регулярного посещения производственных предприятий и лабораторных исследований водных проб.

Санэпидемстанции 2 раза в месяц осуществляют проверку промышленных заводов и следят за правильной утилизацией токсичных отходов. Раз в полгода исследователи берут пробы воды из природных водоемов, рек и жидкости, циркулирующей в трубах. Благодаря полученным данным можно вовремя выявить и устранить источник загрязнения.

Очистка воды проводится вне зависимости от причины засорения. Выделяют следующие виды процедур:

  1. Механическая. На пути потока воды ставят решетки для фильтрования жидкости. Благодаря данным сооружениям эксплуатируемые водные ресурсы освобождаются от крупного мусора. В то же время механическая очистка несовершенна, потому что требует повышенного внимания человека. Решетки и другие устройства фильтрации необходимо постоянно очищать от скопившейся грязи. Если не освобождать трубы от мусора, они лопнут и станут причиной аварии.
  2. Третичная. Метод очистки позволяет использовать воду в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и в бытовых условиях. Жидкость отличается высоким качеством. Загрязнители растворяются с помощью специальных порошков в ходе многоэтапной фильтрации. В процессе освобождения водных ресурсов от грязи можно удалить патогенные микроорганизмы, соли тяжелых металлов, кислоты и щелочи.
  3. Специализированная. Данная форма очистки позволяет освободить воду от специфического вида загрязнения. В жидкости растворяют коагулянты, которые заставляют посторонние вещества слипаться в твердую массу и выводиться в виде хлопьев. Благодаря такому эффекту можно устранять нефтяные, жировые и масляные отходы с поверхности воды, предупреждать утечку синтетических веществ.
  4. Химическая. Вредные примеси вступают в жидкости в реакцию с добавленными реагентами, что позволяет приблизить состав воды к естественным показателям. Благодаря химической обработке можно повторно использовать сточные воды, постоянно циркулирующие в канализационных трубах. В то же время такую жидкость нельзя будет пить, потому что она техническая с высокой жесткостью.

В бытовых условиях для очистки воды от лишних примесей используют фильтры, наполненные углем. Абсорбент задерживает вредные вещества, образующиеся внутри труб.

Как определяют степень загрязненности воздуха?

При мониторинге качества атмосферного воздуха в городе учитывают не только концентрацию вредных для здоровья человека веществ, но и временной промежуток их воздействия. Загрязнение атмосферы в Российской Федерации оценивают по следующим критериям:

Стандартный индекс (СИ) – показатель, полученный в результате деления наибольшей измеренной разовой концентрации загрязняющего материала на предельно допустимую концентрацию примеси.
Индекс загрязнения нашей атмосферы (ИЗА) является комплексной величиной, при расчёте которой берут во внимание коэффициент вредности вещества-загрязнителя, а также его концентрацию – среднегодовую и предельно допустимую среднесуточную.
Наибольшая повторяемость (НП) – выраженная в процентах частота превышения предельно допустимой концентрации (максимально разовой) в течение месяца или года.

Уровень загрязнения воздушной среды считается низким, когда СИ меньше 1, ИЗА варьирует в пределах 0–4, а НП не превышает 10%. Среди крупных российских городов, согласно материалам Росстата, самыми экологически чистыми являются Таганрог, Сочи, Грозный и Кострома.

При повышенном уровне выбросов в атмосферу СИ составляет 1–5, ИЗА – 5–6, НП – 10–20%. Высокой степенью загрязнения воздуха отличаются регионы с показателями: СИ – 5–10, ИЗА – 7–13, НП – 20–50%. Очень высокий уровень атмосферной загрязненности наблюдается в Чите, Улан-Удэ, Магнитогорске и Белоярском.

Города и страны мира с самым грязным воздухом

В мае 2016 года Всемирная организация здравоохранения опубликовала ежегодный рейтинг городов с самым грязным воздухом. Лидером списка стал иранский Заболь – город на юго-востоке страны, регулярно страдающий от песчаных бурь. Длится это атмосферное явление около четырёх месяцев, повторяется каждый год. На второй и третьей позиции оказались индийские города-миллионники Гвалияр и Праяг. Следующее место ВОЗ отдала столице Саудовской Аравии – Эр-Рияду.

Замыкает пятёрку городов с самой грязной атмосферой Эль-Джубайль – сравнительно небольшое по численности населения местечко на берегу Персидского залива и в то же время крупный промышленный нефтедобывающий и нефтеперерабатывающий центр. На шестой и седьмой ступеньках вновь оказались индийские города – Патна и Райпур. Основные источники загрязнения атмосферы там – промышленные предприятия и транспорт.

В большинстве случаев загрязнение атмосферы – актуальная проблема для развивающихся стран. Впрочем, ухудшение состояния окружающей среды вызывает не только стремительно растущая индустрия и транспортная инфраструктура, но и техногенные катастрофы. Яркий тому пример – Япония, пережившая радиационную аварию в 2011 году.

Топ-7 государств, где состояние воздуха признано удручающим, выглядит следующим образом:

  1. Китай. В некоторых регионах страны уровень загрязнения воздуха превышает норму в 56 раз.
  2. Индия. Крупнейшее государство Индостана лидирует по количеству городов с худшей экологией.
  3. ЮАР. В экономике страны преобладает тяжёлая промышленность, она же является главным источником загрязнения.
  4. Мексика. Экологическая ситуация в столице государства, Мехико, за последние двадцать лет заметно улучшилась, но смог в городе по-прежнему не редкость.
  5. Индонезия страдает не только от промышленных выбросов, но и от лесных пожаров.
  6. Япония. Страна, несмотря на повсеместное озеленение и использование научно-технических достижений в природоохранной сфере, регулярно сталкивается с проблемой кислотных дождей, смога.
  7. Ливия. Главный источник экологических бед североафриканского государства – нефтяная промышленность.

Деятельность ВОЗ

Недавно государства-члены ВОЗ приняли резолюцию (2015)  и дорожную карту (2016) по активизации глобальных ответных действий по борьбе с неблагоприятным воздействием загрязнения воздуха на здоровье человека.
ВОЗ является учреждением, курирующим работу по достижению трех показателей в рамках Целей в области устойчивого развития, связанных с загрязнением воздуха:

  • 3.9.1 Смертность от загрязнения воздуха

  • 7.1.2 Доступ к чистым видам топлива и технологиям

  • 11.6.2 Качество воздуха в городах

ВОЗ разрабатывает и выпускает «Руководящие принципы по качеству воздуха» с рекомендациями предельных уровней воздействия основных загрязнителей воздуха ( внутри и снаружи помещений).

ВОЗ разрабатывает детальные связанные со здоровьем оценки различных типов загрязнителей воздуха, включая твердые частицы и частицы сажи и озон.

ВОЗ предоставляет фактические данные о связях загрязнения воздуха с конкретными болезнями, такими как сердечно-сосудистые, респираторные и онкологические заболевания, включая оценку бремени болезней в странах, регионах, и во всем мире в результате воздействия существующих уровней загрязнения воздуха.

ВОЗ ведет разработку различных методических пособий и инструментов, таких как AirQ+ для оценки воздействия отдельных загрязняющих веществ на здоровье, Методика экономической оценки влияния на здоровье (Health Economic Assessment Tool (HEAT)), инструмент Green+ для привлечения внимания к значимости зеленых насаждений для здоровья населения, Методика оценки воздействия устойчивого транспорта на здоровье (Sustainable Transport Health Assessment Tool (STHAT)) и Инструмент комплексного моделирования воздействия транспорта на здоровье (Transport and Health Impact Modelling Tool (ITHIM)).

ВОЗ ведет подготовку комплекта материалов по чистым видам топлива и технологиям для нужд домохозяйств (Clean Household Energy Solutions Toolkit (CHEST)) для обеспечения стран и программ методическими материалами по разработке или оценке мер политики, направленных на расширение доступа к чистым источникам энергии

Последнее особенно важно ввиду того, что загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух внутри и вблизи жилых помещений, вносят заметный вклад в загрязнение атмосферного воздуха. Комплект материалов CHEST включает в себя модули по оценке потребностей, рекомендации в отношении стандартов на бытовые энергоприборы и их тестирования, мониторинга и оценки, а также материалы по укреплению роли сектора здравоохранения в борьбе с загрязнением воздуха внутри жилых помещений

ВОЗ оказывает содействие государствам-членам в обмене информацией в отношении успешных подходов, методов оценки воздействия и мониторинга последствий загрязнения воздуха для здоровья.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Задача целевой группы – выполнять оценку влияния такого загрязнения на здоровье населения и готовить соответствующую документацию.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Задача целевой группы – выполнять оценку влияния такого загрязнения на здоровье населения и готовить соответствующую документацию.
Общеевропейская программа по транспорту, охране здоровья и окружающей среде, одним из инициаторов которой является ВОЗ, предлагает модель сотрудничества на уровне регионов, государств-членов и многих секторов для снижения уровней загрязнения воздуха в транспортном секторе и смягчения его последствий для здоровья, а также методики для оценки преимуществ таких мер охраны здоровья.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий