Общий выброс бенз(а)пирена в
атмосферу Земли оценивается от 8 до 20
тыс. т в год. По расчетам ученых, во взвешенном
состоянии в атмоссЬеоном воздухе нашей
страны находится до 5 тыс. т бенз(а)пирена,
ртути, мышьяка, свинца, кадмия, фенолов,
фреонов и других весьма опасных канцерогенных
веществ.
Статистика показывает, что
в 1930 г. смертность от рака
в США, Нидерландах и Великобритании
составляла ежегодно 50 чел. на 1 млн.
жителей. К 1950 г. эти величины
выросли до 300 в Великобритании, 150
- в Нидерландах, 130 - в США. В
1985 г. число заболеваний (по
сравнению с 1930 г.) увеличилось
в США примерно в 30 раз, в
Великобритании в 50 раз. Предельно
допустимая концентрация (ПДК) бенз(а)пирена
в атмосфере составляет 0,000001 мг/м3. Однако
во многих городах она превышает данное
значение на 2 порядка и более. Например,
в Париже на некоторых улицах она достигает
0,0007 мг/м3 в ряде крупных городов США - 0,002
мг/м3, в Цюрихе - 0,0024 мг/м3.
Соединения
серы
Их относят к одним из самых
вредных газов из числа наиболее
распространенных загрязнителей воздуха.
Наиболее опасным для жизни и
здоровья людей является диоксид
серы SO2, образующийся при сжигании
топлива, который выбрасывается
в атмосферу через различные
дымовые трубы. Причем выбросы диоксида
серы, обусловленные работой теплоэнергетических
установок, сжигающих органическое топливо,
превышают 100 млн. т в год. Если бы человечеству
удалось уловить третью часть этих выбросов
и получить из них товарную серу, то можно
было бы закрыть все добывающие и перерабатывающие
предприятия. Попадая в атмосферу, диоксид
серы подрывает здоровье людей, угнетает
животный и растительный мир, ускоряет
коррозию и разрушение машин, механизмов,
зданий и сооружений.
Изучение историй болезни
большого числа городских жителей
ясно показывает, что в городских
районах с самым сильным загрязнением
воздуха наблюдается наибольшее
число заболеваний органов дыхания
и наиболее низкая средняя
продолжительность жизни.
Одним из промышленных процессов,
приводящих к очень высокому
локальному уровню содержания SO2,
является обжиг или выплавка
сернистых руд. Этот процесс
представляет собой окисление
сульфида металлов, сопровождающееся
выделением SO2:
2ZnS + 302 → 2ZnO + 2SO2
Приблизительно 60 % выделяемого
количества SO2 обусловлено сжиганием
угля и нефти. Например, ТЭС,
потребляя в год 2,3 млн. т
угля, расходует 6,2 млн. т кислорода
и выбрасывает в атмосферу
140 тыс. т SO2. Известно, что все
виды угля и нефти характеризуются
различным содержанием в них
серы. В связи с требованиями
к снижению загрязнения воздуха
SO2 нефть с низким содержанием
серы пользуется большим спросом
и поэтому продается по более
высокой цене. Угли, содержащие пониженное
количество серы, имеют более
низкую удельную теплоту сгорания,
поэтому в расчете на единицу
выделяемой теплоты различие
в содержании серы нивелируется.
Не все вредное воздействие
вызывается самим диоксидом серы;
основной ущерб наносит триоксид
серы SO3, образующийся при окислении SO2.
Диоксид серы нелегко окисляется
в чистом воздухе. Однако в
присутствии пылеобразных частиц
оксидов металлов под воздействием
О2 диоксид серы очень быстро
превращается в SO3. Реакция протекает
на поверхности частиц, которые играют
роль гетерогенного катализатора. В газах,
выбрасываемых ТЭС, содержится значительное
количество тонкоизмельченных твердых
веществ - золы, находящейся во взвешенном
состоянии в воздухе.
Окислению SO2, кроме того, способствует
наличие в воздухе капелек
влаги, т. е. тумана или облаков;
известно, что растворенный в
воде SO2 окисляется довольно быстро.
Еще одной возможностью превращения
SO2 в SO3 является фотохимическое
окисление. Поглощение молекулой
SO2 фотона с длиной волны более
300 нм может привести к переходу одного
из ее электронов с одной орбитали на другую,
более высокую. При этом молекула переходит
в возбужденное состояние, повышается
ее реакционная способность:
SO2 + hv → SO*2,
SO*2 + O2 → SO3 + O,
где SO*2 - электронно-возбужденная
молекула SO2.
Образовавшийся тем или иным
способом, в зависимости от конкретного
состояния атмосферы, SO3 растворяется
в капельках влаги с образованием
серной кислоты:
SO3 + Н2О → H2SO4
В результате увеличения
выбросов в атмосферу оксидов
серы и азота из-за сжигания
ископаемого топлива при производстве
тепловой и электрической энергии
и других технологических процессах
за последние 2 - 3 десятилетия
резко повысилось содержание
серной и азотной кислот в
осадках. Мировые антропогенные
выбросы диоксида серы превышают
сегодня 150 млн. т в год. Выше
мы уже отмечали наличие кислых
дождей. Кислотность такого дождя
обусловлена главным образом
присутствием серной и азотной
кислот. Из-за выпадения кислых
дождей во многих пресноводных
озерах уменьшилось количество
обитающих там рыб, что, в
свою очередь, оказало ощутимое
воздействие на другие звенья
экологической цепочки. Кислые
дожди сильно корродируют металлы,
нарушают целостность покрытий из красок
и других материалов, разрушают мрамор,
строительные детали, в составе которых
содержится СаСО3 и др.
Больше всего страдают кислые
подзолистые почвы, широко распространенные
в центральных и северных районах
нашей страны. Чтобы нейтрализовать
кислотные осадки, приходится дополнительно
проводить известкование почв, т.
е. ежегодно вносить около 1,5
млн. т извести. Эти затраты
оцениваются примерно в 40 млн.
руб. (в ценах 2000 г.). Если же
ущерб оценивать по стоимости
потерянного урожая, то он будет
в 2 - 3 раза больше.
Хорошо видны и изменения
лесных экосистем. Ухудшается
возобновление хвойных пород
деревьев, чаще всего они замещаются
лиственными породами. Так, в Архангельской
и Московской областях в сосново-березовых
лесах средний прирост сосны
за 100 лет превышает средний прирост
березы всего на 10%. Сосна чувствительна
к диоксиду серы, береза - в гораздо
меньшей степени. Имеющиеся оценки
показывают, что тип лесного фитоценоза
должен изменяться уже при
содержании диоксида серы в
воздухе, равном 20-25 мкг/м3, а эта
величина уже близка к нынешнему
европейскому региональному уровню.
У особо чувствительных видов
хвойных деревьев снижается скорость
прироста, усыхают дубравы (дубовые
леса). Этот процесс затронул сегодня
многие европейские страны.
В тех местностях, где в
атмосфере содержится аммиак NH3,
может происходить кислотно-основное
взаимодействие, приводящее к образованию
гидросульфата аммония NH3 (HSO4) или
сульфата аммония (NH4)2SO4 по реакциям:
NH3 + H2SO4 → NH4 (HSO4)
NH4 (HSO4) + NH3 → (NH3)2SO4
Плотная дымка, окутывающая многие
крупные промышленные районы, состоит
главным образом из рассеянного в воздухе
сульфата аммония, образующегося указанным
путем. Дышать таким воздухом небезопасно.
В связи с ожидаемым увеличением
масштабов сжигания угля, а также
производства цемента, строительных
материалов, металлов возникают
серьезные проблемы, связанные с
выбросами в атмосферу ртути
и других тяжелых элементов.
Уже сегодня в Европе и Северной
Америке антропогенное поступление
ртути в десятки раз превышает
ее природный приток. И как
результат - рост загрязнения
водоемов, которые имеют большую
площадь водосбора, особенно при
увеличении их кислотности, а
это повышает растворимость соединений
тяжелых металлов и усугубляет
их токсическое действие.
4.Предельно
допустимые концентрации некоторых
загрязняющих веществ в воздухе населенных
пунктов
Необходимость раздельного нормирования
примесей в воздушной среде в
населенных пунктах и в рабочей
зоне определяется условиями восприятия
вредных веществ людьми различного
возраста и состояния здоровья. В
табл. 30 приведены предельно допустимые
концентрации некоторых загрязняющих
веществ в воздухе для населенных
пунктов, которые при периодическом
воздействии или на протяжении всей
жизни человека не оказывают на него
вредного влияния. Эти значения всегда
меньше ПДК в рабочей зоне, так
как там период воздействия загрязняющего
вещества ограничен продолжительностью
рабочего дня. Например, в воздухе
населенных пунктов ПДК М.Р. для диоксида
серы составляет 0,5 мг/м3 и диоксида азота
- 0,085, а для рабочей зоны соответственно
10 и 5 мг/м3.
Таблица 30. Предельно допустимые концентрации
некоторых загрязняющих веществв воздухе
населенных пунктов (мг/м )
В документах экологических
организаций Европейского Союза
кроме токсичности загрязненных веществ
и их "направленности" (канцерогенное,
мутагенное, аллергенное и др.) учитываются
их распространенность и способность
к аккумуляции в организме человека и
к движению по пищевым цепям. Недостатки
этого нормативного подхода в ненадежности,
точности и обоснованности принятых (установленных)
значений ПДК и других показателей из-за
слабой разработанности их эмпирической
и наблюдательной базы, отсутствия учета
совместного воздействия загрязнителей
и резких изменений состояния приземного
слоя атмосферы во времени и пространстве.
5.Литература:
http://bibl.tikva.ru/base/B1688/B1688Content.php
http://bip-ip.com/osnovnyie-istochniki-zagryazneniya-okruzhayushhey-sredyi/
http://ekolog.na.by/files/3.htm
http://ecologia.by/
http://www.ecoindustry.ru/