Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cookie - headers already sent by (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cache limiter - headers already sent (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7
2.13. Забруднення атмосферного повітря і заходи боротьби з ним : Введення до спеціальності. Навчальний посібник : Бібліотека для студентів

2.13. Забруднення атмосферного повітря і заходи боротьби з ним


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 

магниевый скраб beletage

Головним забруднювачем атмосфери є дим, який викидають мільйони труб опалювальних печей електростанцій, заводів і фа-брик. Крім того, в атмосферу надходять різні радіоактивні частин-ки, утворені під час роботи електростанцій та випробування ядерної

2. Поняття про агрономію

зброї. Великим забруднювачем атмосфери є двигуни внутрішнього згоряння. На транспорт і стаціонарні енергетичні установки при-падає більш як половина всіх викидів забруднювальних речовин. Тільки 270 млн автомобілів у всіх країнах світу за рік викидають в атмосферу понад 200 млн т окису вуглецю і приблизно 50 млн т різних вуглеводнів. Джерелами забруднення атмосфери є лісові по-жежі, діючі вулкани, тютюнопаління тощо.

Сьогодні атмосфера вміщує приблизно 28 млн т пилу, який поновлю-ється один раз у два роки. З цієї кількості пилу близько 1млн т має косміч-не походження. Майже чверть світових забруднень повітряного океану припадає на США. Тільки в 1968 р. з основної території США (без Аляски і Гавайських островів) було викинуто в атмосферу 214 млн т шкідливих аерозолів.

Сьогодні в пилогазових викидах промисловості вчені налічують близько 140 токсичних речовин. Більшість з них не має ні запаху, ні кольору і не відразу проявляє токсичну дію на природу. Це, так би мовити, своєрідний «заряд» сповільненої дії. До них належать різ-номанітні органічні розчинники, альдегіди тощо. В атмосферу дуже часто попадає вулканічний дим та попіл.

Різні гази і тверді частинки, потрапивши в атмосферу, по-різному впливають на умови погоди. Зокрема, вони поглинають час-тину променистої енергії, що надходить до атмосфери ззовні. Крис-талики солей стають ядрами конденсації і беруть участь у процесах утворення різних видів опадів, оскільки водяна пара конденсується на гігроскопічних кристаликах солей та інших завислих у повітрі частинках.

Радіаційне значення пилу, завислого в атмосфері, досить велике. Він, насамперед, зменшує кількість сонячних променів, що доходять до земної поверхні; з іншого ж боку, за рахунок розсіювання збіль-шується кількість розсіяної радіації і цим частково компенсується зменшення надходження прямої сонячної радіації. Пил іноді може значно змінити спектральний склад сонячної радіації. Нагрітий со-нячними променями пил нагріває атмосферу. Він також зменшує земне випромінювання, а значить і втрату тепла діяльною поверх-нею.

Крім космічного (близько 100 т за добу) і вулканічного пилу, найбільшою складовою запилення атмосфери, особливо нижніх її шарів, є пил земного походження: це дрібні уламки гірських порід, грунтові частинки, дрібні рештки рослинних і тваринних організмів,

Введення до спеціальності агрономія

спори рослин (піднімаються в атмосферу висхідними потоками і ви-храми), сольовий пил (у результаті випаровування крапель води), а також дим фабрик і заводів. У середньому в 1 см3 повітря над полем міститься 0,00025 г пилу; під час посухи ця кількість збільшуєть-ся до 0,0045 г. Десятки тисяч пилинок в 1 см3 повітря – звичайне явище. Висока концентрація промислового виробництва в окремих районах земної кулі і швидке збільшення об’ємів використання па-лива призвели до викиду в атмосферу значних кількостей тепла, вуглекислого газу, важких металів і їх сполук та інших забрудню-вальних речовин.

Забруднювальні речовини поділяють на три групи: газоподібні, важкі метали і органічні речовини. У першу входять сірчистий газ, окисли азоту, окис вуглецю, фториди, хлор, сірководень, пил. Істот-ний вплив на загальне забруднення атмосфери цими речовинами справляє автотранспорт, у складі вихлопних газів якого виявлено близько 1200 компонентів. Із них біля 200 речовин можна визна-чити кількісно. Основні з них – окис вуглецю, окисли азоту, вугле-водні, сірчисті сполуки, сажа та ін. Під час спалювання 1 т бензину виділяється 500–800 кг шкідливих речовин. За даними федераль-ної служби Росії з гідрометеорології і моніторингу навколишнього середовища (Росгідромет), частка автомобільних викидів по країні становить близько 30 % (в США – 65 %).

До другої групи забруднювальних речовин належать кілька де-сятків хімічних елементів. Основну небезпеку являють собою ртуть, свинець, олово, нікель, цинк, миш’як, кадмій та ін. Головне джерело надходження цих елементів у атмосферу – спалювання покладів па-лива (вугілля, нафти тощо). Третя група – це органічні речовини антропогенного походження (вуглеводи нафти, пестициди, хлорор-ганічні речовини та інші).

Внаслідок атмосферних і наземних ядерних та термоядерних вибухів і аварій реакторів на атомних електростанціях в атмосфе-ру надходить величезна кількість різних радіоактивних речовин, які переносяться повітряними потоками і зберігаються в атмосфері протягом десятиріч, причому поки ще не знайдені способи штуч-ного видалення радіоактивних продуктів з атмосфери. Хоча об’єм забруднень відносно об’єму атмосфери й невеликий, але останнім часом дія їх стає уже помітною, тому що забруднювальні речовини поступово нагромаджуються в атмосфері, а навіть малі кількості

2. Поняття про агрономію

деяких з них (окис вуглецю, пари ртуті та ін.) є небезпечними для людини.

Забруднювальні речовини розподіляються в просторі нерівно-мірно, концентрація їх у місцях викидів нерідко перевищує гранич-но допустиму. Проте і на значній відстані від джерела забруднення вони не можуть бути розсіяні до такої міри, щоб стати нешкідливи-ми для населення і природи. Забруднення атмосфери у багатьох міс-тах світу призводить до виникнення смогу – туману, що складається з суміші аерозолю підвищеної концентрації та шкідливих газів; така суміш спричиняє захворювання й зростання смертності населення. Смог буває двох типів: 1) димний туман – суміш туману і продук-тів неповного згорання або відходів хімічного виробництва, так чи інакше шкідливих для здоров’я людей; 2) їдкі гази, пари й аерозолі підвищеної концентрації без туману. В останньому випадку особли-во негативний вплив спричиняють вихлопні гази автомобілів і на-ступні фотохімічні реакції. Інтенсивний і тривалий смог може стати причиною підвищеної смертності, особливо для людей із захворю-ваннями серця і дихальних шляхів.

Вплив забруднювальних речовин на рослини і тварини ще мало вивчений. Сірчастий ангідрид пошкоджує зелені частини рослин, тому пригнічується фотосинтез. За великих концентрацій сірчасто-го ангідриду у повітрі досить швидко розвивається некроз листя, за-тримується або повністю припиняється ріст рослин. Сполуки сірки здатні нагромаджуватися в тканинах рослин і порушувати фермен-тативну діяльність.

Пряме ураження рослин окислами азоту звичайно спостеріга-ється за їх високих концентрацій у повітрі, наприклад, у районах з розвинутою промисловістю. Значно пошкоджують рослини фтори-ди і хлориди – вони спричиняють хлороз і некроз листя. Негатив-ний вплив на рослини справляє фтористий водень, причому він по-силюється за наявності сірчаної кислоти. За даними ВМО, збиток, що наноситься сільськогосподарським культурам забруднювальни-ми речовинами, щорічно становить понад 85 млн доларів.

Щорічне надходження в атмосферу забруднювальних речовин становить 0,0001 % від маси атмосферного повітря. Здавалося б дуже мало. Та насправді це далеко не так. Вони безперервно нагромаджу-ються в атмосфері, причому це відбувається нерівномірно. Тому в окремих районах земної кулі концентрація шкідливих домішок вже

Введення до спеціальності агрономія

неприпустимо висока, тоді як навіть дуже малі концентрації деяких речовин є небезпечними.

У 1930 р. в долині р. Міас (Бельгія) внаслідок п’ятиденного гус-того туману, змішаного з промисловим димом заводів Льєжа, за-гинуло від отруєння 63 людини і багато тварин. Цей випадок дуже швидко був забутий, але життя нагадало про нього знову. У жовтні 1948 р. в м. Доноре (США) від отруєння забрудненим повітрям заги-нули 20 людей, а 144 важко захворіли. Найнебезпечніший випадок трапився в 1952 р. в Лондоні. Тут під час туману, змішаного з димом, загинули 4000 людей. Навіть після розсіювання туману кілька тиж-нів смертність серед населення міста була значно вища за норму.

Автомобільна епоха принесла японцям нове захворювання – «токійську астму». Мешканці японської столиці задихаються від вихлопних газів автомобілів. В 1 м3 повітря, яким дихають жителі Лондона, Парижа, Лос-Анджелеса, Токіо, міститься від 100 до 300 млн невидимих пилинок.

Токсичні для людини і так звані сумації, що являють собою по-єднаний вплив кількох забруднювальних реагентів атмосфери, кон-центрація кожного з яких менша від допустимої норми. Групуючись разом, вони можуть завдавати великої шкоди здоров’ю населення, прискорювати корозію металів, псувати одяг, гальмувати розвиток рослин. Забруднене повітря руйнує фарбовані покриття, сприяє розмноженню патогенних мікроорганізмів, знижує опір організму до захворювань. Щорічно на поверхню суші разом з атмосферними опадами випадає до 1800 млн т солей.

У багатьох промислових і деяких сільських районах забруднен-ня атмосфери шкідливо впливає на клімат. Змінюється радіаційний баланс земної поверхні, зменшується освітленість. У Європі та Пів-нічній Америці за період з 1940 до 1960 рр. напруга сонячної радіації знизилась на 4 %. Атмосферні забруднення, як правило, збільшують хмарність і кількість опадів. Так, у районі великих міст випадає на 5–10 % більше опадів, ніж на прилеглій території. Деякі вчені вважа-ють, що зі збільшенням запиленості атмосфери переважає тенденція до зниження середньої температури поблизу поверхні Землі.

Щодня у повітря потрапляють сполуки хлору з мільярдів аеро-зольних балонів, з незліченних розпилювачів лаків, фарб та інших рідин, з десятків тисяч відпрацьованих холодильників і кондиціоне-рів у всіх кінцях світу. Ще більшу їх кількість викидають у повітря хімічні підприємства.

2. Поняття про агрономію

З численних хлорних сполук фреони становлять основну не-безпеку для озоносфери Землі. Введені в ужиток ще в 1928 р., вони тривалий час вважалися мало не ідеальними хімічними сполуками через їхню нетоксичність і велику стабільність.

Тривалість існування фреонів у атмосфері становить близько 80 років, чотирихлористого вуглецю – майже 50 років, сполук хлору з воднем – у 5 разів менше. Якщо всі країни обмежаться сучасним рівнем застосування фреонів та інших сполук хлору і не будуть нарощувати їх виробництво, то до 2050 р. концентрація фреонів у стратосфері збільшиться в 3–4 рази і щонайменше у 10 разів пере-вищить рівень 1950 р. Оцінки показують, що вміст озону на висотах до 20 км знизиться вдвічі.

Політична активність захисників озоносфери вже дає відчутні результати. Значна частина виробників аерозольних балонів замі-нила фреон на нешкідливі для озону гази. У Москві організовано Центр ділового співробітництва з зарубіжними країнами для ство-рення екологічного фонду резерву озону. В найближчий час Центр планує провести експеримент щодо введення у стратосферу (на ви-соту близько 25 км) озоногенеруючої речовини. Водночас прово-диться аналіз можливих способів виробництва озону за допомогою електророзрядів, хімічноядерних методів тощо. Однак більшість вчених сподіваються, що зменшення вмісту озону не буде катастро-фічно великим і не доведеться його відновлювати, витрачаючи для цього величезну кількість енергії.

Існує декілька шляхів щодо зниження забруднення атмосфери. Перший шлях – боротьба зі зменшенням рослинного покриву Землі, планомірне збільшення в його складі спеціально підібраних порід, що очищають повітря від шкідливих домішок. Другий – зрошення пустель і ведення тут землеробства, створення полезахисних лісо-смуг. Третій шлях – зменшення або й повне припинення викидання в атмосферу диму та інших продуктів згорання.

Розв’язати проблему забруднення атмосфери можна техно-логічним шляхом. У багатьох країнах світу організація охорони атмосферного повітря здійснюється методами, спрямованими на зменшення викидів в атмосферу небажаних домішок. Але найпер-спективнішим серед них є розробка нових технологічних схем з за-мкнутими циклами, тобто з поверненням або з максимально мож-ливим використанням усіх відходів виробництва. Існуючі технічні способи очищення повітря поки що не можуть повністю захистити

Введення до спеціальності агрономія

повітряне середовище від забруднень. Тому вживають ще й інших заходів щодо зменшення вмісту в повітрі небажаних домішок. Серед них головне місце належить лісонасадженням і лісопаркам. Росли-ни виконують роль біологічних фільтрів. Дослідження показують, що найкращу газопоглинальну здатність мають липа, клен гостро-листий, з хвойних – ялина.

Велике значення для охорони середовища, що оточує людину, мають спеціально прийняті закони Верховною Радою України, в яких підкреслюється, що охорона атмосферного повітря – одне з найголовніших державних завдань. Відповідальність за цю справу несуть Кабінет Міністрів України та місцеві органи виконавчої вла-ди.

В Україні заборонено вводити у дію нові промислові підпри-ємства до завершення будівництва очисних споруд. У нашій країні розробляється автоматизована система контролю за чистотою по-вітря міст. Автоматизовані станції, які буде споруджено поблизу великих підприємств, на транспортних магістралях, у зонах відпо-чинку, передаватимуть у спеціальний інформаційний центр дані про кількість шкідливх газів і пилу в повітрі. Одна з таких експери-ментальних станцій діє в Києві. Автоматизована система дасть змо-гу в будь-який час доби виявити джерела забруднення атмосфери та своєчасно вжити заходів щодо їх усунення чи зменшення їх не-гативного впливу.

Важливим завданням наукових досліджень ВМО є вивчення і прогнозування інтенсивності і спрямованості можливих змін у при-родному середовищі з метою розробки заходів щодо раціонального використання природних ресурсів, попередження і обмеження не-гативних наслідків, якщо вони виникають. Джерелом інформації для цієї мети слугує глобальна система моніторингу (контролю) на-вколишнього середовища, завдання якої – постійне спостереження за елементами природного середовища за єдиною програмою на ло-кальному, регіональному і глобальному рівнях.

Усі економічно розвинуті держави світу беруть участь у боротьбі із забрудненням атмосферного повітря. Радикальним шляхом ефек-тивної боротьби із забрудненням навколишнього середовища і його негативними наслідками є різке зниження, а потім і повна ліквідація викидів токсичних відходів.

В Україні прийнятий Закон про охорону атмосферного повітря, розроблені нормативи гранично допустимих викидів забрудню-2. Поняття про агрономію

вальних речовин, ведуться роботи щодо запобігання і зменшення забруднення. Зниженню рівня забруднення сприяли будівництво пилогазоочисних установок, переведення ТЕЦ на газове паливо, централізація дрібних котелень, виведення промислових підпри-ємств за межі міста і т.д.

Одним з ефективних заходів охорони атмосферного басейну і боротьби із забрудненням повітря є озеленення великих промис-лових міст. Відомо, що 1 га деревних насаджень за рік очищає від вуглекислого газу і шкідливих домішок 18 млн м3 повітря і відфіль-тровує до 70 т пилу. Одне дерево з площею крони 25 м2 за добу виді-ляє стільки кисню, скільки необхідно для дихання однієї дорос-лої людини, а 1 га насаджень за 1 год – скільки за цей час споживають 200 чо-ловік.

Основними забруднювачами повітря вУкраїні є підприємства чорної ме-талургії (33 %), енергетики (30 %), вугільної промисло-вості (10 %), хімічної та нафтохімічної промисловості (7 %) (Джи-гирей В.С., 2002).

Щорічно по всій Україні в атмосферу викидається близько 17 млн т шкідливих речовин.

Понад третина всіх промислових викидів шкідливих домішок у повітрі припадає на теплові електростанції, які використовують паливо. Найбільше ви-кидів сірчистого ангідриду дають підприєм-ства енергетики, чорної металургії та вугільної промисловості (їхня частка складає 80 % викидів), а оксидів азоту (72 %) – підприємства енергетики та металургії.

Підприємства хімічної, нафтохімічної і газової промисловості дають най-більше викидів вуглеводнів (43 %).

Більше третини загального обсягу шкідливих викидів в атмос-феру дає автотранспорт — 6,5 млн т на рік. У Євпаторії та Ужгороді згаданий показник складає 91 % від загальної кількості викидів.

Встановлено два нормативи забруднення повітря: максимально-разова й середньодобова гранично допустима концентрація (ГДК). Максимально-разова ГДК необхідна для попередження рефлектор-них реакцій у людини (відчуття запаху, зміни біоелектричної актив-ності головного мозку, світлової чутливості очей тощо) за коротко-тривалого впливу забруднювачів (до 20 хв), а середньо-добова — з метою попередження їхнього загальнотоксичного, канцерогенного, мутагенного та інших впливів.

Введення до спеціальності агрономія

Для оцінки впливу забруднювачів на здоров’я населення потрібно кори-стуватися не лише максимально-разовими й середньодобовими ГДК, які регла-ментують вміст хімічних речовин у повітрі населених пунктів, але й показника-ми, що характеризують вміст шкідливих ре-човин за тривалий період (місяць, рік). Підставою для цього є те, що невеликі концентрації речовин за тривалої дії справляють такий же не-гативний ефект, як і висока концентрація за короткий проміжок часу.

Довготривале забруднення атмосферного повітря сірчистим га-зом, окиса-ми вуглецю, азоту та іншими речовинами шкідливо впли-ває на здоров’я людей, збільшується загальна захворюваність насе-лення, зумовлена ураженням окре-мих органів і систем організму. Кількість викидів на земній кулі щороку збіль-шується на 12 млн т. Одне з провідних місць у забрудненні атмосфери займає транспорт. Так, більше 40 % оксиду вуглецю, 46 % вуглеводнів і близько 30 % окисів азоту від загальної кількості цих речовин, які потрапляють в атмосферу, припадає на транспорт. Загальний обсяг шкідливих викидів автотранспорту — 2,7 млн т на рік. В Україні викиди авто-транспорту становлять близько 27 % всього об’єму викидів забруд-нювальних речовин.

Найбільш високе забруднення атмосферного повітря характер-не для До-нецького й Придністровського регіонів України, а також навколо обласних центрів.

Заходи щодо зниження викидів в атмосферу передбачаються шляхом оснащення джерел викидів шкідливих речовин пилогазо-очисними установками. Здійснюється заміна або реконструкція за-старілих пилогазоочисних установок, впровадження мало- та без-відходних технологічних процесів тощо.