Источники и виды загрязнения воздушного бассейна

 

Все более мощными загрязнителями воздушного бассейна выступают различные виды транспорта. Бурный рост автомобилестроения обеспечил автотранспорту во многих странах место лидера по загрязнению окружающей среды. Наиболее негативное воздействие он оказывает в городах. Автомобильные выхлопные газы представляют смесь примерно 200 веществ. Основными вредными примесями являются оксиды углерода и азота, углеводороды, альдегиды, сернистые газы. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Весьма опасная составная часть выхлопных газов автомашин — соединения, образующиеся при сгорании в двигателе тетраэтилсвинца, который добавляют к бензину. Выбросы угарного газа (СО), как и иных загрязнителей, на постсоветском пространстве во многом обусловлены низкими экологическими параметрами автомобилей.

 

Загрязнение воздушной среды железнодорожным транспортом происходит при использовании тепловозов, проведении погрузочно-разгрузочных работ. Серьезную опасность представляет авиация, так как работа реактивных двигателей связана с расходованием огромного количества кислорода. Запуск сверхмощных ракет нарушает целостность озонового слоя атмосферы и открывает доступ на Землю губительному ультрафиолетовому излучению Солнца. Околоземные слои атмосферы засоряются уже нефункционирующими космическими аппаратами.

 

Многие бытовые процессы также ведут к загрязнению воздушной среды. Прежде всего это накопление и переработка бытовых отходов. Канализационные системы, кухни, мусоропроводы, свалки являются источниками загрязнения атмосферы городов и других населенных мест. В большом городе заметно проявляется загрязнение воздуха его населением. Каждый человек ежедневно выдыхает около 10 м3 воздуха, насыщенного парами воды и содержащего около 4 % углекислого газа, поэтому в городе с пятимиллионным населением люди ежесуточно отдают в атмосферу около 2 млн м3 углекислого газа, 600 м3 водяного пара.

 

Одним из результатов деятельности человечества в XX В явилось загрязнение атмосферы и других компонентов природы радиоактивными элементами. Радиоактивное загрязнение

 

окружающей среды представляет собой увеличение естественного радиационного фона в результате использования человеком естественных и искусственных радиоактивных веществ. Его источниками явились прежде всего экспериментальные взрывы при испытаниях атомных и водородных бомб, а также связанные с изготовлением ядерного оружия производства, ядерные реакторы и атомные электростанции, отходы атомных предприятий и установок. Вследствие различного рода повреждении и аварий атомных реакторов в Англии, Франции, Болгарии, Германии, США и ряде других стран мира происходили выбросы радиоактивных веществ в окружающую среду. Крупнейшей катастрофой явился взрыв ядерного реактора на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Радиоактивное загрязнение воздушной среды такими летучими элементами, как цезий-137, стронций-90, плутоний распространилось на всю Европу. Площадь самого большого пятна (2,6 км2) очень сильного загрязнения (более 40 Ku/км2) находится в Беларуси, далее идут Украина (0,56 км2) и Россия — (0,46 км2). В других странах Европы загрязнение не превышает 2—5 Ku/км2, такие пятна были обнаружены в Финляндии, Австрии, Швеции и Франции. По оценкам отдельных ученых, в наступившем тысячелетии население земного шара получает дополнительное облучение вдвое большее, чем доза естественного радиационного фона.

 

Воздушная среда является распространителем таких специфических «загрязнителей», как шумы, инфразвук, вибрации, электромагнитные поля и ионизирующие излучения.

 

Различают два вида шумов: воздушный и структурный. Воздушный шум распространяется в воздухе от источника возникновения до места наблюдения; структурный — излучается поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий. В зависимости от физической природы шумы могут быть механического, аэродинамического, электромагнитного, гидродинамического происхождения. Воздушный шум проникает в помещения через закрытые или открытые окна, форточки, а также стены; вибрации передаются по грунту или трубопроводам, идущим к строительным конструкциям, колебания которых вызывают появление структурного шума. Возникающее при этом звуковое давление оказывает разрушительное воздействие на организм человека, особенно на его психику.

 

Шумовые характеристики транспортных средств на автомобильных магистралях крупных городов составляют 70—85 дБ (децибел), трамвайных линий — от 71 до 80, железнодорожных потоков — от 60 до 75, вблизи аэропортов — до 105 дБ.

 

На отдельных пригодных для заселения территориях, примыкающих к промышленным предприятиям, уровни звукового давления достигают 100—120 дБ (допустимо 60 дБ). В целом в городах более четверти селитебной территории, на которой проживает около 30 % населения города, находится в зонах акустического дискомфорта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Последствия загрязнения атмосферы

 

Атмосферные загрязнения оказывают многообразное вредное влияние на организм человека, животных, растения и микроорганизмы, вызывают глобальные изменения в биосфере, наносят ощутимый экономический ущерб.

 

Повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха отражается прежде всего на здоровье людей. Это подтверждают многочисленные исследования в промышленных центрах: здесь резко возрастает количество заболеваний, особенно среди людей старшего возраста и детей, увеличивается смертность. Взвешенные частицы дыма и сажи поглощают солнечный свет, при этом теряется значительная часть ультрафиолетовых лучей, представляющих наибольшую ценность для здоровья людей и животных. Ультрафиолетовая недостаточность часто становится причиной заболеваний рахитом и авитаминозом. Загрязненный воздух вызывает раздражения и болезни дыхательных путей — бронхит, эмфизему, астму.

 

Особенно опасны воздействия на человека канцерогенных веществ, которые способствуют развитию раковых и других опухолевых образований. Канцерогенные вещества образуются в результате частичного синтеза при неполном сгорании топлива. Их источниками являются выхлопные газы автотранспорта, авиации, выбросы нефтеперерабатывающих производств.

 

Через атмосферный воздух распространяются радиоактивные загрязнения. Наибольшей биологической активностью обладают рентгеновские и гамма-лучи. Опасность для здоровья человека представляет стронций, который накапливается в костной ткани. В результате развиваются рак, белокровие и другие заболевания.

 

Последствия действий загрязнителей воздуха на организм человека выражаются в ухудшении общего состояния здоровья: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижаются или теряются трудоспособность, сопротивляемость организма инфекциям. Неприятные запахи, запыленность, шум, другие загрязнители воздушной среды вызывают ощущение дискомфорта, что психологически отрицательно воздействует на людей.

 

Животные так же, как и человек, подвергаются влиянию загрязнения воздушного бассейна. Находящиеся в атмосфере выпадающие из нее вредные вещества поражают животных через дыхательные органы, проникают в организм вместе со съедаемыми запыленными растениями. Под влиянием острых и хронических отравлений животные болеют, теряют аппетит и массу. Известны случаи падежа скота и диких животных. Под воздействием радиоактивного загрязнения происходят генетические преобразования, которые вызывают наследственные изменения. Загрязнители атмосферы вступают в сложные взаимодействия с другими естественными элементами биосферы и природными процессами. В итоге загрязняющие вещества из воздуха проникают через растения и воду в организм животных.

 

Развитие растительности на Земле во многом обусловлено чистотой воздушной среды. Влияние загрязняющих веществ на растения зависит от вида загрязнителей, их концентрации, длительности воздействия, относительной восприимчивости видов растений, стадии их физиологического развития. Видимые симптомы повреждения, т.е. внешние признаки заболеваний растений, проявляются прежде всего в виде загрязнений от сажи, летучей золы, цементной пыли, оксидов железа и др. В условиях городской среды имеет место интегральный эффект влияния на растения различных загрязнителей и токсичных веществ. Флора наиболее чувствительна к воздействию сернистого газа (SО2), соединений фтора (HF, SiF4) и хлора (НСl). Загрязнение воздуха приводит к замедлению роста, снижению качества лесных насаждений, заболеваниям и гибели растительности.

 

С загрязнением воздушного бассейна связаны значительные потери в народном хозяйстве. В промышленном производстве — это разрушение металлических конструкций, крыш и фасадов зданий, снижение качества выпускаемой продукции. Высокая концентрация в воздухе оксидов серы, азота и углерода ускоряет процессы разрушения строительных материалов и коррозии металлов. Установлено, что в индустриальных городах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности. Аналогичный ущерб наносится жилищно-коммунальному хозяйству городов, объектам социально-культурной сферы, памятникам архитектуры и искусства, находящимся на открытом воздухе.

 

Загрязнение атмосферы наносит огромный ущерб сельскому хозяйству. Существует прямая зависимость между урожаем сельскохозяйственных растений и содержанием загрязнителей в воздухе. Установлено отрицательное влияние фенола, пыли и сернистого ангидрида на урожайность озимой пшеницы: возрастает на 0,36 ц/га при сокращении концентрации пыли на 0,1 мг/м3. Загрязнение воздуха и других компонентов окружающей среды — причина снижения продуктивности сельскохозяйственных животных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Регламентация качества воздушного бассейна и контроль за его состоянием

 

Качество атмосферного воздуха рассматривается как совокупность присущих ему свойств, которые определяют степень воздействия химических, физических и биологических факторов на окружающую среду. Нормирование качества атмосферного воздуха осуществляется с целью установления обоснованных предельно допустимых нормативов воздействия на атмосферный воздух, гарантирующих безопасность здоровья населения и окружающей среды. Для оценки состояния атмосферного воздуха на территории действуют единые нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (ориентировочно безопасных уровней воздействия) и уровней вредных физических и иных воздействий на него.

 

Качество атмосферного воздуха регулируется также следующими нормативами:

предельных объемов образования загрязняющих веществ при эксплуатации технологического и другого оборудования, сооружений и объектов;

потребления атмосферного воздуха для производственных нужд;

содержания загрязняющих веществ в отработанных газах;

вредных физических и иных воздействий передвижных источников на атмосферный воздух;

удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

 

Наблюдение и контроль за состоянием воздушного бассейна страны осуществляются в рамках Национальной системы мониторинга. Органы гидрометеорологической и санитарно-эпидемиологической служб наблюдают за состоянием атмосферного воздуха по химическим, физическим, биологическим и другим показателям, используя широкую сеть станций, постов наблюдения, лабораторий.

 

Государственный контроль, обеспечивающий исполнение правил, требований и нормативов по охране атмосферного воздуха, возложен на органы государственного управления — отраслевые министерства и ведомства. Они осуществляют контроль за проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений, оборудования и аппаратуры для очистки выбросов загрязняющих веществ в воздушное пространство, а также за оснащением их приборами, необходимыми для постоянного наблюдения за величиной выбросов и эффективностью очистки на подведомственных им субъектах хозяйствования.

 

С географическим положением связано значительное трансграничное загрязнение ее атмосферного воздуха из источников, расположенных на территории других государств, в основном западноевропейских. Наиболее интенсивен перенос соединений от техногенных выбросов оксидов серы и азота. По оценкам специалистов, только в 2005 г. доля трансграничной серы в выпадениях на территории Беларуси составила 86 %, окисленного азота — 93, восстановленного азота— 59, бензопирена — 68 %. Основными «импортерами» этих элементов, а также тяжелых металлов являются страны-соседи: Польша, Германия, Украина, Россия. Справедливости ради следует отметить, что более 60 % серы и восстановленного азота и около 90 % окисленного азота от белорусских источников выпадает на территории других стран.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Основные направления охраны атмосферы

 

Защита атмосферного воздуха от загрязнений включает комплекс мероприятий санитарно-технической, технологической и планировочной направленности.

 

Группа санитарно-технических мероприятий: установка газопылеочистного оборудования; герметизация технологического и транспортного оборудования; сооружение сверхвысоких дымовых труб.

 

Одна из основных мер предотвращения загрязнения атмосферного воздуха — строительство газоочистных сооружений и устройств. Наибольшее распространение получили сухие инерционные золоулавливатели (батарейные циклоны) и электрофильтры. В мокрых инерционных золоулавливателях процесс осаждения частиц летящей золы осуществляется с участием воды.

 

Если использование пылегазоулавливающих устройств невозможно или нецелесообразно, применяют прием рассеивания загрязняющих веществ через высокие и сверхвысокие дымовые трубы. Сущность метода заключается в том, что мощные потоки дымовых газов двигаются в трубе с огромной скоростью благодаря естественной тяге, а затем рассеиваются на значительном расстоянии от источника загрязнения. Хотя при этом не удается надежно защитить воздушную среду от поступления токсичных примесей, однако их приземная концентрация существенно снижается до уровня ПДК.

 

Группа технологических мероприятий: улучшение технологии производства и сжигания топлива; создание новых технологий, основанных на частично или полностью замкнутых циклах. Благодаря этим мероприятиям выбросы вредных веществ в атмосферу предотвращаются и решается задача утилизации и возвращения в производство ценных продуктов, сырья и материалов.

 

Группа планировочных мероприятий: оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом «розы ветров»; создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий; вынос наиболее токсичных производств за черту города; рациональная планировка городской застройки; озеленение городов.