Problemi onečišćenja atmosferskog zraka od strane industrijskih poduzeća. Onečišćenje atmosferskog zraka industrijskim emisijama

Zagađenje atmosfere Atmosfera je zračni omotač Zemlje. Kvaliteta atmosfere podrazumijeva se kao ukupnost njezinih svojstava koja određuju stupanj utjecaja fizikalnih, kemijskih i bioloških čimbenika na ljude, biljni i životinjski svijet, kao i na materijale, strukture i okoliš u cjelini. Onečišćenje atmosfere podrazumijeva unošenje u nju nečistoća kojih nema u prirodnom zraku ili mijenja omjer sastojaka prirodnog sastava zraka. Stanovništvo Zemlje i stopa njezina rasta predodređujući su čimbenici za povećanje intenziteta onečišćenja svih geosfera Zemlje, uključujući i atmosferu, budući da se s njihovim porastom povećavaju količine i stope svega što se izvlači, proizvodi, troši i poslati na povećanje otpada. Glavni zagađivači zraka: Ugljični monoksid Dušikovi oksidi Sumporov dioksid Ugljikovodici Aldehidi Teški metali (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr) Amonijak Atmosferska prašina

Nečistoće Ugljični monoksid (CO) je plin bez boje i mirisa poznat i kao ugljični monoksid. Nastaje kao posljedica nepotpunog izgaranja fosilnih goriva (ugljen, plin, nafta) u uvjetima nedostatka kisika i pri niskim temperaturama. Istovremeno, 65% svih emisija dolazi iz prometa, 21% - od malih potrošača i sektora kućanstava, a 14% - iz industrije. Kada se udiše, ugljični monoksid, zbog dvostruke veze prisutne u svojoj molekuli, stvara jake kompleksne spojeve s hemoglobinom ljudske krvi i time blokira dotok kisika u krv. Ugljikov dioksid (CO2) - ili ugljični dioksid, bezbojan je plin kiselkastog mirisa i okusa, produkt potpune oksidacije ugljika. Jedan je od stakleničkih plinova.

Nečistoće Najveće onečišćenje zraka primjećuje se u gradovima gdje su uobičajeni zagađivači prašina, sumporov dioksid, ugljični monoksid, dušikov dioksid, sumporovodik i dr. U nekim gradovima, zbog posebnosti industrijske proizvodnje, zrak sadrži specifične štetne tvari, kao npr. sumporna i klorovodična kiselina, stiren, benzapiren, čađa, mangan, krom, olovo, metil metakrilat. Ukupno postoji nekoliko stotina različitih zagađivača zraka u gradovima.

Nečistoće Sumporni dioksid (SO2) (sumporov dioksid, sumporni dioksid) je bezbojan plin oštrog mirisa. Nastaje izgaranjem fosilnih goriva koja sadrže sumpor, uglavnom ugljena, kao i tijekom prerade sumpornih ruda. Prvenstveno je uključen u stvaranje kiselih kiša. Globalna emisija SO2 procjenjuje se na 190 milijuna tona godišnje. Dugotrajno izlaganje sumpornom dioksidu kod čovjeka najprije dovodi do gubitka okusa, otežanog disanja, a zatim do upale ili edema pluća, smetnji u radu srca, poremećaja cirkulacije krvi i zastoja disanja. Dušikovi oksidi (dušikov oksid i dušikov dioksid) su plinovite tvari: dušikov monoksid NO i dušikov dioksid NO2 spojeni su jednom općom formulom NOx. U svim procesima izgaranja nastaju dušikovi oksidi, uglavnom u obliku oksida. Što je viša temperatura izgaranja, to je intenzivnije stvaranje dušikovih oksida. Drugi izvor dušikovih oksida su poduzeća koja proizvode dušična gnojiva, dušičnu kiselinu i nitrate, anilinske boje i nitro spojeve. Količina dušikovih oksida koja ulazi u atmosferu je 65 milijuna tona godišnje. Od ukupne količine dušikovih oksida ispuštenih u atmosferu, promet čini 55%, energija - 28%, industrijska poduzeća - 14%, mali potrošači i sektor kućanstava - 3%.

Nečistoće Ozon (O3) je plin karakterističnog mirisa, jači oksidans od kisika. Smatra se jednim od najotrovnijih od svih uobičajenih zagađivača zraka. U nižem sloju atmosfere ozon nastaje kao rezultat fotokemijskih procesa koji uključuju dušikov dioksid i hlapljive organske spojeve. Ugljikovodici su kemijski spojevi ugljika i vodika. To uključuje tisuće različitih zagađivača zraka koji se nalaze u neizgorenom benzinu, tekućinama za kemijsko čišćenje, industrijskim otapalima itd. Olovo (Pb) je srebrno sivi metal koji je otrovan u bilo kojem poznatom obliku. Široko se koristi za boje, municiju, slitinu za tiskanje itd. oko 60% svjetske proizvodnje olova troši se godišnje za proizvodnju kiselinskih baterija. Ipak, glavni izvor (oko 80%) onečišćenja zraka spojevima olova su ispušni plinovi vozila koja koriste olovni benzin. Industrijske prašine, ovisno o mehanizmu nastanka, dijele se u sljedeće 4 klase: mehanička prašina - nastaje kao rezultat mljevenja proizvoda tijekom tehnološkog procesa; sublimati - nastaju kao rezultat volumetrijske kondenzacije para tvari tijekom hlađenja plina koji prolazi kroz procesni uređaj, instalaciju ili jedinicu; leteći pepeo - nezapaljivi ostatak goriva sadržan u dimnom plinu u suspenziji, nastaje od njegovih mineralnih nečistoća tijekom izgaranja; Industrijska čađa je kruti visoko dispergirani ugljik koji je dio industrijske emisije, a nastaje nepotpunim izgaranjem ili toplinskom razgradnjom ugljikovodika. Glavni izvori antropogenog aerosolnog onečišćenja zraka su termoelektrane (TE) koje troše ugljen. Izgaranje ugljena, proizvodnja cementa i taljenje sirovog željeza daju ukupnu emisiju prašine u atmosferu od 170 milijuna tona godišnje.

Onečišćenje atmosfere Nečistoće ulaze u atmosferu u obliku plinova, para, tekućih i krutih čestica. Plinovi i pare stvaraju smjese sa zrakom, a tekuće i krute čestice tvore aerosole (disperzne sustave), koji se dijele na prašinu (veličine čestica veće od 1 µm), dim (veličine čestica krutih tvari manje od 1 µm) i maglu (veličine čestica tekućih manjih od 10 µm). Prašina pak može biti gruba (veličina čestica preko 50 µm), srednje raspršena (50-10 µm) i fina (manje od 10 µm). Ovisno o veličini, tekuće čestice dijelimo na superfinu maglu (do 0,5 µm), finu maglu (0,5-3,0 µm), grubu maglu (3-10 µm) i sprej (preko 10 µm). Aerosoli su često polidisperzni; sadrže čestice različitih veličina. Drugi izvor radioaktivnih nečistoća je nuklearna industrija. Nečistoće dospijevaju u okoliš tijekom vađenja i obogaćivanja fosilnih sirovina, njihove uporabe u reaktorima i obrade nuklearnog goriva u postrojenjima. U trajne izvore aerosolnog onečišćenja ubrajaju se industrijska odlagališta - umjetne gomile pretaloženog materijala, uglavnom otkrivke, nastale tijekom rudarenja ili iz otpada iz prerađivačke industrije, termoelektrana. Proizvodnja cementa i drugih građevinskih materijala također je izvor onečišćenja zraka prašinom. Izgaranje kamenog ugljena, proizvodnja cementa i taljenje sirovog željeza daju ukupnu emisiju prašine u atmosferu od 170 milijuna tona godišnje. Značajan dio aerosola nastaje u atmosferi kada krute i tekuće čestice djeluju međusobno ili s vodenom parom. Među opasne antropogene čimbenike koji pridonose ozbiljnom pogoršanju kakvoće atmosfere treba ubrojiti i njezino onečišćenje radioaktivnom prašinom. Vrijeme zadržavanja malih čestica u donjem sloju troposfere je u prosjeku nekoliko dana, au gornjem jedan dan. Što se tiče čestica koje su ušle u stratosferu, one u njoj mogu ostati i do godinu dana, a ponekad i više.

Atmosfersko onečišćenje Glavni izvori antropogenog aerosolnog onečišćenja zraka su termoelektrane (TE) koje troše visokopepelni ugljen, prerađivačka postrojenja, metalurška, cementna, magnezitna i druga postrojenja. Čestice aerosola iz ovih izvora karakterizira velika kemijska raznolikost. Najčešće se u njihovom sastavu nalaze spojevi silicija, kalcija i ugljika, rjeđe - oksidi metala: željezo, magnezij, mangan, cink, bakar, nikal, olovo, antimon, bizmut, selen, arsen, berilij, kadmij, krom , kobalt, molibden i azbest. Još veća raznolikost karakteristična je za organsku prašinu, uključujući alifatske i aromatske ugljikovodike, kisele soli. Nastaje tijekom izgaranja zaostalih naftnih proizvoda, tijekom procesa pirolize u rafinerijama nafte, petrokemijskim i drugim sličnim poduzećima.

UTJECAJ ONEČIŠĆENJA ATMOSFERE NA ČOVJEKA Svi zagađivači zraka u većoj ili manjoj mjeri negativno utječu na ljudsko zdravlje. Ove tvari ulaze u ljudsko tijelo uglavnom kroz dišni sustav. Dišni organi izravno su pogođeni onečišćenjem, jer se u njima taloži oko 50% čestica nečistoća polumjera 0, µm koje prodiru u pluća. Statistička analiza omogućila je prilično pouzdano utvrđivanje odnosa između razine onečišćenja zraka i bolesti poput oštećenja gornjih dišnih putova, zatajenja srca, bronhitisa, astme, upale pluća, emfizema i očnih bolesti. Nagli porast koncentracije nečistoća, koji traje nekoliko dana, povećava smrtnost starijih osoba od bolesti dišnog i kardiovaskularnog sustava. U prosincu 1930. u dolini rijeke Meuse (Belgija) zabilježeno je jako onečišćenje zraka 3 dana; kao rezultat toga, stotine ljudi se razboljelo, a 60 ljudi umrlo - više od 10 puta više od prosječne stope smrtnosti. U siječnju 1931. godine na području Manchestera (Velika Britanija) 9 dana u zraku je bio jak dim koji je uzrokovao smrt 592 osobe. Slučajevi ozbiljnog zagađenja atmosfere Londona, popraćeni brojnim smrtnim slučajevima, bili su naširoko poznati. Godine 1873. u Londonu je bilo 268 nepredviđenih smrti. Gusti dim u kombinaciji s maglom između 5. i 8. prosinca 1852. doveo je do smrti više od 4000 stanovnika šireg Londona. U siječnju 1956. oko 1000 Londončana umrlo je od posljedica dugotrajnog dima. Većina onih koji su iznenada umrli bolovali su od bronhitisa, emfizema ili kardiovaskularnih bolesti.

UTJECAJ ONEČIŠĆENJA ATMOSFERE NA ČOVJEKA Dušikovi oksidi i neke druge tvari Dušikovi oksidi (prvenstveno otrovni dušikov dioksid NO2), koji se spajaju s ultraljubičastim sunčevim zračenjem s ugljikovodicima (oleofini su najreaktivniji), tvore peroksilacetil nitrat (PAN) i druge fotokemijske oksidanse, uključujući peroksibenzoil nitrat (PBN), ozon (O3), vodikov peroksid (H2O2), dušikov dioksid. Ovi oksidansi su glavne komponente fotokemijskog smoga, čija je učestalost velika u jako zagađenim gradovima koji se nalaze na niskim geografskim širinama sjeverne i južne hemisfere (Los Angeles, gdje se smog promatra oko 200 dana godišnje, Chicago, New York i drugi gradovi SAD-a; niz gradova Japan, Turska, Francuska, Španjolska, Italija, Afrika i Južna Amerika).

UTJECAJ ONEČIŠĆENJA ATMOSFERE NA ČOVJEKA Navedimo još neke onečišćivače zraka koji štetno djeluju na čovjeka. Utvrđeno je da ljudi koji se profesionalno bave azbestom imaju povećanu vjerojatnost raka bronha i dijafragme koje odvajaju prsnu i trbušnu šupljinu. Berilij ima štetan učinak (sve do onkoloških bolesti) na respiratorni trakt, kao i na kožu i oči. Živine pare uzrokuju poremećaj središnjeg gornjeg sustava i bubrega. Budući da se živa može akumulirati u ljudskom tijelu, izloženost živi na kraju dovodi do mentalnog oštećenja. U gradovima, zbog sve većeg zagađenja zraka, u stalnom je porastu broj oboljelih od bolesti poput kroničnog bronhitisa, emfizema, raznih alergijskih bolesti i raka pluća. U Ujedinjenom Kraljevstvu, 10% smrti uzrokovano je kroničnim bronhitisom, s 21; stanovništva u dobi od ove bolesti boluje. U Japanu, u nizu gradova, do 60% stanovnika boluje od kroničnog bronhitisa, čiji su simptomi suhi kašalj s čestim iskašljavanjem, naknadno progresivno otežano disanje i zatajenje srca (u tom smislu treba napomenuti da je takozvano japansko gospodarsko čudo 50-ih i 60-ih godina bilo popraćeno teškim onečišćenjem prirodnog okoliša jedne od najljepših regija svijeta i ozbiljnom štetom po zdravlje stanovništva ove zemlje). Posljednjih desetljeća broj karcinoma bronha i pluća, koji potiču kancerogeni ugljikovodici, raste zabrinjavajućom brzinom. Utjecaj radioaktivnih tvari na biljni i životinjski svijet Šireći se hranidbenim lancem (od biljaka do životinja), radioaktivne tvari s hranom ulaze u ljudski organizam i mogu se akumulirati u takvim količinama da mogu štetiti ljudskom zdravlju.

UTJECAJ ONEČIŠĆENJA ATMOSFERE NA ČOVJEKA Zračenje radioaktivnih tvari ima sljedeće učinke na organizam: oslabljuje ozračeni organizam, usporava rast, smanjuje otpornost na infekcije i imunitet organizma; smanjiti očekivani životni vijek, smanjiti prirodne stope rasta zbog privremene ili potpune sterilizacije; na razne načine utječu na gene, čije se posljedice pojavljuju u drugoj ili trećoj generaciji; imaju kumulativni (kumulativni) učinak, uzrokujući nepovratne učinke. Težina posljedica zračenja ovisi o količini energije (zračenja) koju tijelo apsorbira i emitira radioaktivna tvar. Jedinica te energije je 1 red - to je doza zračenja pri kojoj 1 g žive tvari apsorbira 10-5 J energije. Utvrđeno je da pri dozi višoj od 1000 rad čovjek umire; u dozi od 7000 i 200 rado smrt nastupa u 90 odnosno 10% slučajeva; u slučaju doze od 100 rad, osoba preživi, ​​ali je značajno povećana vjerojatnost raka, kao i vjerojatnost potpune sterilizacije.

UTJECAJ ONEČIŠĆENJA ATMOSFERE NA LJUDE Ne čudi da su se ljudi dobro prilagodili prirodnoj radioaktivnosti okoliša. Štoviše, poznate su skupine ljudi koji žive u područjima s visokom radioaktivnošću, znatno višom od prosjeka za svijet (na primjer, u jednoj od regija Brazila stanovnici prime oko 1600 mrad godišnje, što je puta više od uobičajenog zračenja doza). U prosjeku, doza ionizirajućeg zračenja koju godišnje primi svaki stanovnik planeta kreće se između 50 i 200 mrad, a na udio prirodne radioaktivnosti (kozmičkih zraka) otpada oko 25 milijardi radioaktivnosti stijena – približno mrad. Također treba uzeti u obzir doze koje čovjek prima od umjetnih izvora zračenja. U Velikoj Britaniji, na primjer, osoba primi oko 100 mrad svake godine tijekom fluoroskopskih pregleda. TV zračenje - oko 10 mrad. Otpad nuklearne industrije i radioaktivne padavine - oko 3 mrad.

Zaključak Krajem 20. stoljeća svjetska je civilizacija ušla u fazu svog razvoja kada su u prvi plan izbili problemi opstanka i samoodržanja čovječanstva, očuvanja prirodnog okoliša i racionalnog korištenja prirodnih resursa. Sadašnja faza ljudskog razvoja razotkrila je probleme uzrokovane rastom stanovništva Zemlje, proturječja između tradicionalnog gospodarenja i sve većeg korištenja prirodnih resursa, onečišćenja biosfere industrijskim otpadom i ograničenog kapaciteta biosfere da neutralizirati ih. Ta proturječja ometaju daljnji znanstveni i tehnološki napredak čovječanstva, postaju prijetnja njegovom postojanju. Tek u drugoj polovici 20. stoljeća, zahvaljujući razvoju ekologije i širenju ekoloških znanja među stanovništvom, postalo je očito da je čovjek nezaobilazan dio biosfere, da osvajanje prirode, nekontrolirano korištenje njezine resursa i onečišćenja okoliša je slijepa ulica u razvoju civilizacije i u evoluciji samog čovjeka. Stoga je najvažniji uvjet za razvoj čovječanstva pažljiv odnos prema prirodi, sveobuhvatna briga za racionalno korištenje i obnovu njezinih resursa te očuvanje povoljnog okoliša. Međutim, mnogi ne razumiju blisku vezu između ljudske gospodarske aktivnosti i stanja prirodnog okoliša. Široko ekološko obrazovanje trebalo bi pomoći ljudima u stjecanju ekoloških znanja i etičkih normi i vrijednosti, stavova i stilova života koji su nužni za održivi razvoj prirode i društva.

U mnogim gradovima svijeta postoji takav ekološki problem kao industrijsko onečišćenje. Izvori onečišćenja su pogoni, tvornice, elektrane i hidroelektrane, kotlovnice i transformatorske stanice, punionice i distribucijske plinske stanice, skladišta za skladištenje i preradu proizvoda.

Vrste industrijskog onečišćenja

Sva industrijska postrojenja zagađuju različite načine i tvari. Najčešće vrste zagađenja su:

• Kemijski. Opasno za okoliš, život ljudi i životinja. Zagađivači su takve kemikalije i spojevi kao što su formaldehidi i klor, sumporni dioksid i fenoli, sumporovodik i ugljikov monoksid
• Onečišćenje hidrosfere i litosfere. Poduzeća ispuštaju otpadne vode, dolazi do izlijevanja ulja i lož ulja, smeća, otrovnih i otrovnih tekućina
• Biološki. U biosferu ulaze virusi i infekcije, koji se šire zrakom, vodom, tlom, uzrokuju bolesti ljudi i drugih živih organizama. Najopasniji su uzročnici plinske gangrene, tetanusa, dizenterije, kolere, gljivičnih bolesti.
• Buka. Buka i vibracije dovode do bolesti slušnog aparata i živčanog sustava
• Toplinski. Tokovi tople vode mijenjaju režim i temperaturu okoliša u vodenim područjima, neke vrste planktona odumiru, a druge zauzimaju svoju nišu
• Radijacija. Osobito opasno onečišćenje koje nastaje kao posljedica nesreća u nuklearnim elektranama, tijekom ispuštanja radioaktivnog otpada i tijekom proizvodnje nuklearnog oružja
• . Nastaje zbog rada dalekovoda, radara, televizijskih postaja i drugih objekata koji tvore radio polja

Metode smanjenja industrijskog onečišćenja

Prije svega, smanjenje industrijskog onečišćenja ovisi o samim poduzećima. Da bi se to dogodilo, uprave tvornica, postaja i drugih objekata moraju same kontrolirati proces rada, posebnu pozornost posvetiti čišćenju i zbrinjavanju otpada. Osim toga, potrebno je koristiti tehnologije s malim otpadom i razvoj okoliša koji će smanjiti razinu onečišćenja i minimizirati utjecaj na prirodni okoliš. Drugo, smanjenje onečišćenja ovisi o stručnosti, brizi i profesionalnosti samih radnika. Ako u poduzeću rade izvrstan posao, to će smanjiti rizik od industrijskog onečišćenja gradova.

Industrijska poduzeća kao izvori onečišćenja okoliša

Industrijski otpad poduzeća metalurške, kemijske, petrokemijske, strojogradnje i drugih industrija zagađuje okoliš, koji u atmosferu ispuštaju velike količine pepela, sumporovog dioksida i drugih štetnih plinova koji se emitiraju tijekom različitih tehnoloških procesa proizvodnje. Ta poduzeća zagađuju rezervoare i podzemne vode, utječu na floru i faunu. Što karakterizira ove industrije u smislu zaštite okoliša? Crna i obojena metalurgija su industrije koje najviše zagađuju okoliš i na prvom su mjestu po emisiji otrovnih tvari. Udio metalurgije čini oko 40% ukupnih ruskih bruto emisija štetnih tvari, uključujući oko 26% za krute i oko 34% za plinovite tvari. Poduzeća crne metalurgije glavni su zagađivači okoliša u gradovima i regijama u kojima se nalaze. Emisija prašine po 1 toni proizvedenog lijevanog željeza iznosi 4,5 kg, sumporov dioksid - 2,7 kg i mangan - 0,6 ... 0,1 kg. Zajedno s plinom iz visokih peći u atmosferu se ispuštaju spojevi arsena, fosfora, antimona, olova, kao i živine pare, cijanovodik i katranaste tvari. Dopuštena emisija sumpornog dioksida tijekom aglomeracije rude je 190 kg po 1 toni rude. U industrijskim poduzećima i dalje postoji velika količina ispuštanja zagađenih otpadnih voda u vodna tijela koja sadrže kemikalije: sulfate, kloride, spojeve željeza, teške metale. Ti su ispusti toliko veliki da rijeke i akumulacije na njihovim mjestima pretvaraju u "izuzetno prljave". Poduzeća crne metalurgije ispuštaju 12% zagađenih otpadnih voda, što je više od četvrtine ukupnog toksičnog otpada ruske industrije. Količina ispuštenih onečišćenih voda porasla je za 8% u odnosu na prethodne godine. Metalurški pogoni Novolipetsk, Magnitogorsk, Zlatoust i Satka postali su najveći industrijski izvori onečišćenja vode. Poduzeća crne metalurgije utječu na stanje podzemnih voda kroz filtarske spremnike. Tako je tvornica željeza i čelika Novolipetsk postala izvor onečišćenja podzemnih voda rodonidima (do 957 MPC), cijanidima (do 308 MPC), naftnim proizvodima i fenolima. Također treba napomenuti da je ova industrija izvor onečišćenja tla. Prema podacima iz zrakoplovnih istraživanja, zona onečišćenja pokrova tla može se pratiti na udaljenosti do 60 km od izvora onečišćenja. Glavni razlozi značajnih emisija i ispuštanja onečišćujućih tvari, kako stručnjaci objašnjavaju, je nepotpuna opremljenost poduzeća uređajima za pročišćavanje ili njihovo neoperativno stanje (iz različitih razloga). Samo polovica otpadnih voda pročišćava se prema normi, a neutralizacija plinovitih tvari je samo oko 60% ukupne emisije. U poduzećima obojene metalurgije, unatoč padu proizvodnje, nije došlo do smanjenja štetnih onečišćivača okoliša. Kao što je gore navedeno, obojena metalurgija i dalje je vodeća u onečišćenju okoliša u Rusiji. Dovoljno je spomenuti samo Koncern Norilsk Nickel, glavnog dobavljača obojenih i plemenitih metala, koji, uz proizvodnju metala, isporučuje oko 12% bruto emisija onečišćujućih tvari cjelokupne ruske industrije u atmosferu. Osim toga, postoje poduzeća "Yuzhuralnickel" (Orsk); Sredneuralsky talionica bakra (Revda); Rafinerija glinice Achinsk (Achinsk); tvornica aluminija Krasnoyarsk; Mednogorska tvornica bakra i sumpora. Onečišćenje atmosfere ovih poduzeća uglavnom karakteriziraju emisije SO2 (više od 80% ukupnih emisija u atmosferu), CO (10,5%) i prašine (10,45%). Emisije u atmosferu utječu na stvaranje kemijskih tokova na velikim udaljenostima. U poduzećima obojene metalurgije postoje velike količine otpadnih voda koje su onečišćene mineralnim tvarima, fluorovim reagensima koji sadrže cijanide, naftnim derivatima, ksantatima, solima teških metala (bakar, olovo, cink, nikal), kao i arsenom, fluorom, antimon, sulfati, kloridi itd. Teški metali pronađeni su u pokrovu tla gdje se nalaze poduzeća, prekoračujući MPC za 2 ... 5 puta ili više. Na primjer, oko Rudnaya Pristan (Primorsky Territory), gdje se nalazi tvornica olova, tla u radijusu od 5 km zagađena su olovom - 300 MPC i manganom - 2 MPC. Nema potrebe navoditi primjere drugih gradova. A sada postavimo pitanje koja je zona onečišćenja zračnog bazena i zemljine površine od središta emisije onečišćujućih tvari. Evo impresivnog primjera istraživanja Ruskog ekološkog fonda o stupnju utjecaja onečišćenja poduzeća obojene metalurgije na ekosustave. Na sl. 2.3 prikazuje zone uništenih ekosustava od centra štetnih emisija. Kao što se može vidjeti sa slike, konfiguracija polja onečišćenja je bliska kružnoj; može biti u obliku elipse i drugih geometrijskih oblika, ovisno o ruži vjetrova. Prema dobivenom integralnom koeficijentu očuvanosti (IC,%) (eksperimentalno) utvrđene su sljedeće zone poremećaja ekosustava: - potpuno uništenje ekosustava (tehnogena pustoš); - ozbiljno uništavanje ekosustava. Prosječna životna dob iglica (četinarska šuma) je 1...3 godine umjesto 11...13 godina. Obnove crnogorične šume nema; - djelomično narušavanje ekosustava. Padalina sulfatnog iona tijekom dana iznosi 3...7 kg/km2, obojeni metali - deseci grama po 1 km2. Obnavljanje života u crnogoričnoj šumi vrlo je slabo; - početna faza uništavanja ekosustava. Maksimalne koncentracije S02 su 0,4...0,5 kg/km2. Koncentracije obojenih metala premašuju pozadinske vrijednosti; - početna faza degradacije ekosustava. Gotovo da nema vidljivih znakova oštećenja vegetacije, međutim, u iglicama smreke opaža se pozadinsko stanje teških metala, što prelazi normu za 5...10 puta.
Riža. 2.3. Očuvanje ekosustava ovisno o udaljenosti od središta štetnih emisija Studije pokazuju da je kao posljedica nekontroliranog rada metalurškog pogona praktički uništen prirodni okoliš na velikim površinama. Šume su uništene i oštećene na površini od oko 15 tisuća hektara, a znakovi početne faze uništenja šumskih ekosustava zabilježeni su na 400 tisuća hektara. Analiza onečišćenja ovog područja omogućila je utvrđivanje stope uništavanja ekosustava, koja je iznosila 1 ... 1,5 km / godina. Što će se dalje dogoditi s takvim pokazateljima? Sve divlje životinje na udaljenosti do 30 km od biljke (prema ruži vjetrova) mogu potpuno degradirati unutar 20...25 godina. Teški metali imaju štetan učinak ne samo na vodena tijela, već i na obične gljive, bobice i druge biljke, čija toksičnost doseže 25 MPC, te postaju potpuno neprikladni za ljudsku prehranu. Onečišćenje vodenih tijela u blizini postrojenja je više od 100 MPC. U stambenim područjima grada koncentracija SO2, dušikovih oksida i teških metala premašuje maksimalno dopuštenu razinu za 2... 4 puta. Otuda i morbiditet stanovništva od bolesti endokrinog sustava, krvi, osjetilnih organa i kože. Ova je činjenica također zanimljiva. U blizini postrojenja pronađena je prva kolonija krtica na udaljenosti od 16 km od središta emisije, voluharice su uhvaćene ne bliže od 7...8 km. Štoviše, na tim udaljenostima životinje ne žive stalno, već samo privremeno ulaze. To znači da se s povećanjem antropogenog opterećenja biogeocenoza pojednostavljuje prvenstveno zbog gubitka ili oštrog smanjenja potrošača. Tako ciklus ugljika (i drugih elemenata) postaje dvočlan: proizvođači - reduktori. U poduzećima kemijske i petrokemijske industrije sama priroda sirovina govori o njihovom negativnom utjecaju na okoliš, budući da je riječ o proizvodnji plastike, sintetičkih boja, sintetičke gume, čađe. Prema izvješću, samo u 2000. godini te su industrije u atmosferu ispustile više od 427.000 tona onečišćenih tvari, dok se količina otrovnog otpada povećala i iznosila je više od 13 milijuna tona, što je 11% količine nastalog otrovnog otpada. godišnje u ruskoj industriji. Kemijska i petrokemijska industrija ispušta različite otrovne tvari (CO, SO2, krutine, dušikovi oksidi), od kojih je većina opasna za ljudski organizam. To utječe na hidrokemijsko stanje vodenih tijela. Tako, na primjer, vode rijeke Belaya (uzvodno od grada Sterlitamak, Baškirija) pripadaju III klasi štetnosti (ili jednostavno prljave). Gotovo ista stvar se događa s vodama rijeke Oke nakon ispuštanja iz tvornica Dzeržinska (regija Nižnji Novgorod), koje sadrže elemente metanola, cijanida i formaldehida. Mnogo je takvih primjera. One zagađuju ne samo površinske vode, već i podzemne, što onemogućuje korištenje vodonosnika za opskrbu pitkom vodom. Onečišćenje podzemnih voda teškim metalima, metanolom, fenolom premašuje MPC i do nekoliko stotina tisuća puta. Oko poduzeća kemijske industrije (točnije, gradova), tlo je također zagađeno, u pravilu, u radijusu do 5 ... 6 km. Oko 80% od 2,9 km3 otpadnih voda je onečišćeno, što ukazuje na izrazito neučinkovit rad uređaja za pročišćavanje. U sastavu otpadnih voda nalaze se sulfati, kloridi, spojevi fosfora i dušika, naftni derivati, kao i specifične tvari kao što su formaldehid, metanol, benzen, sumporovodik, ugljikov disulfid, spojevi teških metala, živa, arsen itd. Industrija građevinskih materijala pokriva širok raspon poduzeća ne samo tvornice cementa, već i postrojenja za proizvodnju proizvoda od armiranog betona, raznih keramičkih i polimernih proizvoda, postrojenja za proizvodnju asfaltno-bitumenske smjese, betona i žbuke. Tehnološki procesi ovih industrija uglavnom su povezani s mljevenjem i toplinskom obradom šarže (u cementarama), istovarom cementa i pripremom poluproizvoda. U procesu dobivanja proizvoda i materijala prašina i razni plinovi ulaze u atmosferski zrak, a nepročišćene otpadne vode u kanalizacijske mreže. Postrojenja za miješanje asfalta različitih kapaciteta koja trenutno rade u Rusiji ispuštaju u atmosferu od 70 do 300 tona suspendiranih kemikalija godišnje. Postrojenja ispuštaju kancerogene tvari u zrak. Oprema za pročišćavanje, prema izvješću o zaštiti okoliša, niti na jednom ne radi ili ne zadovoljava tehnički uvjet.

Zagađenje zraka je ekološki problem. Ova fraza ni u najmanjoj mjeri ne odražava posljedice koje narušavanje prirodnog sastava i ravnoteže u mješavini plinova zvanih zrak nosi.

Nije teško ilustrirati takvu izjavu. Svjetska zdravstvena organizacija dala je podatke o ovoj temi za 2014. godinu. U svijetu je oko 3,7 milijuna ljudi umrlo zbog onečišćenja zraka. Gotovo 7 milijuna ljudi umrlo je zbog izloženosti zagađenom zraku. I to za godinu dana.

Sastav zraka uključuje 98-99% dušika i kisika, ostatak: argon, ugljični dioksid, voda i vodik. Sačinjava Zemljinu atmosferu. Glavna komponenta, kao što vidimo, je kisik. Neophodan je za postojanje svih živih bića. Stanice ga “dišu”, odnosno kada uđe u stanicu tijela dolazi do kemijske reakcije oksidacije pri čemu se oslobađa energija potrebna za rast, razvoj, razmnožavanje, razmjenu s drugim organizmima i sl. , odnosno doživotno.

Onečišćenje atmosfere tumači se unošenjem u atmosferski zrak kemijskih, bioloških i fizikalnih tvari koje mu nisu svojstvene, odnosno promjenom njihove prirodne koncentracije. Ali važnija nije promjena koncentracije, koja se, bez sumnje, događa, već smanjenje sastava zraka najkorisnije komponente za život - kisika. Uostalom, volumen smjese se ne povećava. Štetne i zagađujuće tvari ne dodaju se jednostavnim dodavanjem volumena, već uništavaju i zauzimaju njegovo mjesto. Naime, postoji i nastavlja se akumulirati nedostatak hrane za stanice, odnosno osnovne prehrane živog bića.

Oko 24.000 ljudi dnevno umire od gladi, odnosno oko 8 milijuna godišnje, što je usporedivo sa stopom smrtnosti od onečišćenja zraka.

Vrste i izvori onečišćenja

Zrak je u svakom trenutku bio zagađen. Vulkanske erupcije, šumski i tresetni požari, prašina i pelud biljaka i drugih tvari koje ulaze u atmosferu koje obično nisu svojstvene njenom prirodnom sastavu, već su nastale kao posljedica prirodnih uzroka - ovo je prvi tip onečišćenja zraka podrijetlom - prirodno . Drugi je rezultat ljudske aktivnosti, odnosno umjetne ili antropogene.

Antropogeno onečišćenje, zauzvrat, može se podijeliti na podvrste: transportno ili kao rezultat rada različitih načina transporta, industrijsko, odnosno povezano s emisijama u atmosferu tvari koje nastaju u procesu proizvodnje i kućanstva ili kao rezultat izravne ljudske aktivnosti .

Samo onečišćenje zraka može biti fizičko, kemijsko i biološko.

• Fizička uključuje prašinu i čvrste čestice, radioaktivno zračenje i izotope, elektromagnetske valove i radiovalove, buku, uključujući glasne zvukove i niskofrekventne vibracije, te toplinsku, u bilo kojem obliku.
• Kemijsko onečišćenje je ulazak plinovitih tvari u zrak: ugljikov monoksid i dušik, sumporov dioksid, ugljikovodici, aldehidi, teški metali, amonijak i aerosoli.
• Kontaminacija mikrobima naziva se biološka. To su razne spore bakterija, virusa, gljivica, toksina i slično.

Prva je mehanička prašina. Javlja se u tehnološkim procesima mljevenja tvari i materijala.

Drugo su sublimacije. Nastaju tijekom kondenzacije ohlađenih plinskih para i prolaze kroz procesnu opremu.

Treći je leteći pepeo. Sadržan je u dimnom plinu u suspendiranom stanju i predstavlja neizgorenu nečistoću mineralnog goriva.

Četvrti je industrijska čađa ili čvrsti visoko dispergirani ugljik. Nastaje pri nepotpunom izgaranju ugljikovodika ili njihovom toplinskom razgradnjom.

Danas su glavni izvori takvog onečišćenja termoelektrane koje rade na kruta goriva i ugljen.

Posljedice onečišćenja

Glavne posljedice onečišćenja zraka su: efekt staklenika, ozonske rupe, kisele kiše i smog.

Efekt staklenika temelji se na sposobnosti Zemljine atmosfere da propušta kratke valove i odgađa duge. Kratki valovi su sunčevo zračenje, a dugi valovi toplinsko zračenje koje dolazi sa Zemlje. Odnosno, formira se sloj u kojem se akumulira toplina ili staklenik. Plinovi koji imaju takav učinak nazivaju se staklenički plinovi. Ti se plinovi sami zagrijavaju i zagrijavaju cijelu atmosferu. Ovaj proces je prirodan i prirodan. Dogodilo se i događa se sada. Bez njega život na planeti ne bi bio moguć. Njegov početak nije povezan s ljudskom djelatnošću. No, ako je prije sama priroda regulirala taj proces, sada je čovjek u njega intenzivno intervenirao.

Ugljični dioksid je glavni staklenički plin. Njegov udio u efektu staklenika je više od 60%. Udio ostatka - klorofluorougljika, metana, dušikovih oksida, ozona i tako dalje, ne iznosi više od 40%. Upravo zahvaljujući tako velikom udjelu ugljičnog dioksida bila je moguća prirodna samoregulacija. Koliko su ugljičnog dioksida tijekom disanja oslobodili živi organizmi, toliko su biljke potrošile, proizvodeći kisik. Njegovi volumeni i koncentracija zadržani su u atmosferi. Industrijske i druge ljudske aktivnosti, a prije svega sječa šuma i spaljivanje fosilnih goriva, doveli su do povećanja ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova zbog smanjenja volumena i koncentracije kisika. Posljedica je bila veće zagrijavanje atmosfere – porast temperature zraka. Prognoze su takve da će porast temperature dovesti do prekomjernog otapanja leda i ledenjaka te porasta razine mora. To je s jedne strane, a s druge strane, zbog viših temperatura povećat će se isparavanje vode s površine zemlje. A to znači povećanje pustinjskih zemalja.

Ozonske rupe ili poremećaj ozonskog omotača. Ozon je oblik kisika i prirodno se stvara u atmosferi. To se događa kada ultraljubičasto zračenje sunca pogodi molekulu kisika. Stoga je najveća koncentracija ozona u gornjim slojevima atmosfere na visini od oko 22 km. s površine zemlje. U visinu se prostire na oko 5 km. ovaj se sloj smatra zaštitnim jer odgađa upravo to zračenje. Bez takve zaštite sav život na Zemlji je nestao. Sada dolazi do smanjenja koncentracije ozona u zaštitnom sloju. Zašto se to događa još nije pouzdano utvrđeno. Ovo smanjenje je prvi put otkriveno 1985. iznad Antarktika. Od tada se taj fenomen naziva "ozonska rupa". Istodobno je u Beču potpisana Konvencija o zaštiti ozonskog omotača.

Industrijske emisije sumpornog dioksida i dušikovog oksida u atmosferu, u kombinaciji s atmosferskom vlagom, stvaraju sumpornu i dušičnu kiselinu i uzrokuju "kiselu" kišu. Takvom oborinom smatra se svaka oborina čija je kiselost veća od prirodne, odnosno ph<5,6. Это явление присуще всем промышленным регионам в мире. Главное их отрицательное воздействие приходится на листья растений. Кислотность нарушает их восковой защитный слой, и они становятся уязвимы для вредителей, болезней, засух и загрязнений.

Padajući na tlo, kiseline sadržane u njihovoj vodi reagiraju s otrovnim metalima u zemlji. Kao što su: olovo, kadmij, aluminij i drugi. Otapaju se i time doprinose njihovom prodiranju u žive organizme i podzemne vode.

Osim toga, kisele kiše pridonose koroziji i time utječu na čvrstoću zgrada, konstrukcija i drugih građevinskih konstrukcija izrađenih od metala.

Smog je uobičajen prizor u velikim industrijskim gradovima. Nastaje tamo gdje se u nižim slojevima troposfere akumulira velika količina onečišćujućih tvari antropogenog podrijetla i tvari dobivenih njihovom interakcijom sa sunčevom energijom. Smog se stvara i dugo živi u gradovima zahvaljujući mirnom vremenu. Postoji: mokri, ledeni i fotokemijski smog.

S prvim eksplozijama nuklearnih bombi u japanskim gradovima Hirošimi i Nagasakiju 1945. godine čovječanstvo je otkrilo još jednu, možda i najopasniju, vrstu onečišćenja zraka - radioaktivnu.

Priroda ima sposobnost samopročišćavanja, ali ljudska aktivnost očito smeta tome.

Video - Neriješene misterije: Kako zagađenje zraka utječe na zdravlje

razlikovati prirodni(prirodno) i antropogenih(umjetni) izvori onečišćenja. Do prirodni Izvori su: prašne oluje, požari, razni aerosoli biljnog, životinjskog ili mikrobiološkog podrijetla itd. Antropogeni emisije u atmosferu godišnje iznose više od 19 milijardi tona, od čega više od 15 milijardi tona ugljičnog dioksida, 200 milijuna tona ugljikovog monoksida, više od 500 milijuna tona ugljikovodika, 120 milijuna tona pepela itd.

Na području Ruske Federacije, primjerice, 1991. godine emisije onečišćujućih tvari u zrak iznosile su oko 53 milijuna tona, uključujući industriju - 32 milijuna tona (61%), motorni promet - 21 milijun tona (39%). U jednoj od najvećih regija zemlje, Rostovskoj regiji, emisije onečišćujućih tvari u atmosferski zrak 1991. i 1996. iznosio je 944,6 tisuća tona, odnosno 858,2 tisuće tona, uključujući:

čvrste tvari	112,6 tisuća tona
sumporov dioksid	184,1 tisuća tona	133,0 tisuće tona
ugljični monoksid	464,0 tisuće tona	467,1 tisuća tona
dušikov oksid
ugljikovodici
leteći org. veza

Više od polovice ukupnog iznosa su emisije iz vozila. Onečišćenje uglavnom nastaje kao nusproizvodi ili otpad od vađenja, prerade i korištenja resursa, a može biti i oblik štetnih energetskih emisija, poput viška topline, buke i zračenja.

Većina prirodnih zagađivača (npr. erupcija vulkana, izgaranje ugljena) raspršena je na širokom području, a njihova koncentracija često je smanjena na sigurnu razinu (zbog razgradnje, otapanja i raspršivanja). Antropogeno onečišćenje zraka događa se u urbanim područjima, gdje su velike količine onečišćujućih tvari koncentrirane u malim količinama zraka.

Sljedećih osam kategorija zagađivača smatraju se najopasnijim i najrasprostranjenijim:

1) suspenzije - najmanje čestice tvari u suspenziji;

2) ugljikovodike i druge hlapive organske spojeve u zraku u obliku para;

3) ugljikov monoksid (CO) - izrazito otrovan;

4) dušikovi oksidi (NO x) - plinoviti spojevi dušika i kisika;

5) sumporni oksidi (SO 2 dioksid) - otrovni plin opasan za biljke i životinje;

6) teški metali (bakar, kositar, živa, cink i dr.);

7) ozon i drugi fotokemijski oksidanti;

8) kiseline (uglavnom sumporna i dušična).

Razmotrite koji su to zagađivači i kako nastaju.

U velikim gradovima mogu se pronaći dvije glavne vrste izvora onečišćivača: točka kao što je CHP dimnjak, dimnjak, ispušni plin automobila itd. i netočkasti- ulazak u atmosferu iz ekstenzivnih izvora.

Postoje čvrste, tekuće i plinovite tvari koje zagađuju okoliš.

Čvrsto- nastaju tijekom mehaničke obrade materijala ili njihovog transporta, tijekom procesa izgaranja i toplinske proizvodnje. To uključuje prašinu i suspenzije koje nastaju: prva - tijekom vađenja, obrade i transporta rasutih materijala, raznih tehnoloških procesa i erozije vjetrom; drugi - u otvorenom spaljivanju otpada i iz industrijskih cijevi kao rezultat raznih tehnoloških procesa.

Tekućina polutanti su produkt kemijskih reakcija, kondenzacije ili raspršivanja tekućine u tehnološkim procesima. Glavni tekući zagađivači su nafta i proizvodi njezine prerade, koji zagađuju atmosferu ugljikovodicima.

plinoviti polutanti nastaju kao rezultat kemijskih reakcija, elektrokemijskih procesa, izgaranja goriva, redukcijskih reakcija. Najčešće onečišćujuće tvari u plinovitom stanju su: ugljikov monoksid CO, ugljikov dioksid CO 2, dušikovi oksidi NO, N 2 O, NO 2, NO 3, N 2 O 5, sumporov dioksid SO 2, spojevi klora i fluora.

Razmotrite najopasnije, raširene zagađivače. Što su oni i koja je njihova opasnost?

1. Prah i suspenzija- to su fine čestice lebdeće u zraku, na primjer, dim i čađa (Tablica 4.2). Glavni izvori čestica su industrijske cijevi, transport i otvoreno izgaranje goriva. Takve suspenzije možemo promatrati u obliku smoga ili izmaglice.

Disperzijom, tj. stupnjevi mljevenja razlikuju prašinu:

Grubo - s česticama većim od 10 mikrona, koje se sve većom brzinom talože u mirnom zraku;

Srednje raspršeni - s česticama od 10 do 5 mikrona, polako se talože u mirnom zraku;

Fini i dimni - s česticama veličine 5 mikrona, brzo se raspršuju u okolišu i gotovo se ne talože.

Tablica 4.2

Glavni izvori onečišćenja zraka

	Aerosoli	Emisije plinova
Kotlovi i industrijske peći		NO 2, SO 2, kao i CO, aldehidi (HCHO), organske kiseline, benzapiren
Automobilski motori		CO, NO 2, aldehidi, nekancerogeni ugljikovodici, benzapiren
Industrija prerade nafte		SO 2 , H 2 S, NH 3 , NO x , CO, ugljikovodici, kiseline, aldehidi, karcinogeni
Kemijska industrija		Ovisno o procesu (H 2 S, CO, NH 3), kiseline, organske tvari, otapala, hlapljivi sulfidi itd.
Metalurgija i koksokemija		SO 2 , CO, NH 3 , NO X , spojevi fluora i cijanida, organske tvari, benzapiren
Rudarstvo		Ovisno o procesu (CO, fluoridi, organski)
industrija hrane		NH 3 , H 2 S, smjese organskih spojeva
Industrija građevinskog materijala		CO, organski spojevi

Prašina koja može neko vrijeme lebdjeti u zraku naziva se sprej limenka, za razliku od taložene prašine, tzv aerogel. Fina prašina predstavlja najveću opasnost za tijelo, jer se ne zadržava u gornjim dišnim putovima i može prodrijeti duboko u pluća. Osim toga, fina prašina može biti vodič raznih otrovnih tvari u ljudsko tijelo, primjerice teških metala, koji na česticama prašine mogu prodrijeti duboko u dišne ​​putove.

Mogu se navesti i drugi primjeri: spoj sumporovog dioksida s prašinom nadražuje kožu i sluznicu, s povećanjem koncentracije dovodi do zatajenja disanja i bolova u prsima, au vrlo visokim koncentracijama, daleko iznad MDK, uzrokuje smrt od gušenja.

U poduzećima za građenje strojeva, posebno u pogonima tople i hladne obrade metala, u zrak radnih prostora oslobađa se puno prašine, otrovnih i nadražujućih plinova. Suvremeni standard postavlja MPC za štetne tvari od oko 1000 vrsta. Prema stupnju utjecaja na organizam štetne tvari dijele se u četiri klase:

1. - tvari su izuzetno opasne;

2. - vrlo opasne tvari;

3. - umjereno opasne tvari;

4. - tvari niske opasnosti.

Klasa opasnosti tvari utvrđuje se ovisno o normama i pokazateljima (tablica 4.3).

Tablica 4.3

Klase opasnosti i razine onečišćenja

Najviše dopuštene koncentracije štetnih tvari u zraku radnog prostora su koncentracije koje se tijekom dnevnog 8-satnog rada (osim vikenda) ili u drugim trajanjima (ali ne duže od 41 sat tjedno) tijekom cijelog radnog staža ne izazvati bolesti ili odstupanja u zdravstvenom stanju.

Najveća dopuštena koncentracija predstavlja primarni standard, koji je kriterij za onečišćenje, to je maksimalna razina onečišćenja koju osoba može tolerirati bez štete po zdravlje, plus 10-15% kao granica sigurnosti.

2. ugljikovodici su organski spojevi ugljika i vodika. U tehnici i industriji koriste se kao nositelji energije, npr. prirodni plin, propan, benzin, otapala za boje i sredstva za čišćenje itd. Među najopasnijim ugljikovodicima važno mjesto zauzima benzapiren – sastojak ispušnih plinova vozila i atmosferske emisije iz peći na ugljen.

3. Ugljični monoksid. Potpunim izgaranjem goriva i otpada, koji su organski spojevi, nastaju ugljični dioksid i voda:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O.

U slučaju potpunog izgaranja u zrak se oslobađa ugljični dioksid koji se naziva i ugljični dioksid (CO 2) s nepotpuno oksidiranim ugljikom - ugljikov monoksid (CO).

Ugljični dioksid, bezbojni plin blagog mirisa, nastaje disanjem živih organizama, kao i izgaranjem ugljena, nafte i plina u termoelektranama, kotlovnicama itd. U malim količinama ugljični dioksid nije opasan, ali u vrlo velikim dozama dovodi do smrti. Sadržaj CO 2 u zraku stalno raste, što je povezano sa sve većom količinom izgaranja ugljena i nafte. Tijekom proteklih 100 godina sadržaj ugljičnog dioksida u zraku porastao je za oko 14%. Povećanje sadržaja ugljičnog dioksida u zraku pridonosi porastu temperature na Zemlji, budući da sloj ugljičnog dioksida stvara moćan zaslon koji ne dopušta toplini koju emitira Zemlja da prođe u svemir, što remeti prirodnu izmjenu topline između planet i njegov okolni prostor. Ovaj tzv staklenik, ili efekt staklenika.

Ugljični monoksid (CO) nije potpuno oksidirani ugljik, tzv. CO je otrovni plin bez boje i mirisa. Udisanje ugljičnog monoksida blokira dotok kisika u krv, dovodi do kisikovog izgladnjivanja tkiva, praćenog nesvjesticom, paralizom dišnog trakta i smrću.

4. dušikovih oksida(NO x) - plinoviti spojevi tvari koje proizvode mikroorganizmi; također može nastati u produktima izgaranja goriva u automobilskim motorima, u kemijskoj industriji, na primjer, u proizvodnji dušične kiseline. Pri visokim temperaturama izgaranja dio dušika (N 2) se oksidira, stvarajući monoksid (NO), koji u zraku, reagirajući s kisikom, oksidira u dioksid (NO 2) i/ili tetroksid (N 2 O 4).

Dušikovi oksidi doprinose nastanku fotokemijskog smoga nastalog iz produkata reakcije između dušikovih oksida i nezasićenih ugljikovodika pod aktivnim utjecajem ultraljubičastog zračenja sunca.

Dušikovi oksidi iritiraju dišne ​​organe, sluznice, posebno pluća i oči, a negativno utječu i na ljudski mozak i živčani sustav.

5. Sumporov dioksid ili tzv. sumporni dioksid (SO 2 ) - bezbojni plin oštrog mirisa koji iritira dišne ​​puteve ljudi i životinja, osobito u sredinama s finom prašinom. Glavni izvori onečišćenja zraka sumpornim dioksidom su fosilna goriva koja se spaljuju u elektranama. Gorivo i otpad koji prilikom izgaranja dospiju u zrak sadrže sumpor (npr. u ugljenu od 0,2 do 5,5% sumpora). Tijekom izgaranja sumpor se oksidira i nastaje SO 2 . Sumporni dioksid uzrokuje ozbiljnu štetu okolišu - pod djelovanjem SO 2, biljke djelomično odumiru od klorofila, što negativno utječe na poljoprivredne usjeve, šumsko drveće, vodena tijela, ispadajući u obliku takozvane kisele kiše.

6. Teški metali, zagađujući okoliš, nanose veliku štetu čovjeku i prirodi. Olovo, živa, kadmij, bakar, nikal, cink, krom, vanadij stalni su sastojci zraka u velikim industrijskim centrima. Nečistoće teških metala mogu sadržavati ugljen, kao i razni otpad.

Primjeri: tamo gdje se tetraetil olovo koristi kao aditiv u benzinu za jeftino sprječavanje lupanja motora (u nizu zemalja ovaj način dodavanja je zabranjen), zrak je značajno onečišćen olovom. Oslobođen s ispušnim plinovima, ovaj štetni teški metal ostaje u zraku i, prije nego što se taloži, nosi ga vjetar na velike udaljenosti.

Drugi teški metal - živa, dospjevši iz onečišćenog zraka u vodu u procesu bioakumulacije u jezerima, ulazi u organizme riba, što stvara ozbiljnu opasnost od trovanja ljudi duž hranidbenog lanca.

7. Ozon te različiti aktivni organski spojevi, koji nastaju u procesu kemijskih interakcija dušikovih oksida s hlapljivim ugljikovodicima, potaknutih sunčevim zrakama. Produkti tih reakcija nazivaju se fotokemijski oksidansi. Na primjer, pod utjecajem sunčeve energije, dušikov dioksid se raspada na monoksid i atom kisika, koji, spajajući se s O 2, stvara ozon O 3.

8. kiseline, pretežno sumporne i dušične, koje stvaraju kisele kiše.

Koji objekti izvora atmosferskog onečišćenja predstavljaju glavnu opasnost za zdravlje planeta?

Glavni zagađivači zraka u industrijaliziranim zemljama su automobili i drugi načini prijevoza, industrijska poduzeća, termoelektrane, veliki kompleksi vojne industrije i nuklearna energija.

Motorni promet zagađuje zrak gradova ugljičnim i dušikovim monoksidom, ugljikovodicima i drugim štetnim tvarima. Godišnje emisije automobila u Rusiji početkom 90-ih iznosile su 36 milijuna tona ili 37% ukupnih emisija (oko 100 milijuna tona godišnje), uključujući: dušikove okside - 22%, ugljikovodike - 42%, ugljične okside - oko 46% ( najveća količina emisija iz automobila zabilježena je u Moskvi - više od 840 tisuća tona / godišnje).

Sada u svijetu postoji nekoliko stotina milijuna samo osobnih automobila, gotovo polovica njih - oko 200 milijuna - u Americi. U Japanu, zbog ograničenog teritorija, ima gotovo 7 puta više vozača po jedinici površine nego u Sjedinjenim Državama. Na savjesti automobila - ove "kemijske tvornice na kotačima" - više od 60% svih štetnih tvari u gradskom zraku. Ispušni plinovi automobila sadrže oko 200 tvari štetnih za zdravlje i prirodu. Sadrže neizgorene ili nepotpuno razgrađene ugljikovodike goriva. Količina ugljikovodika drastično se povećava ako motor radi pri niskim ili povećanim brzinama, na primjer, prilikom kretanja na raskrižjima na semaforima. U trenutku pritiska na papučicu gasa oslobađa se velika količina neizgorjelih čestica (10-12 puta više nego u normalnom načinu rada). Osim toga, neizgorjeli ispušni plinovi motora tijekom normalnog rada sadrže oko 2,7% ugljičnog monoksida, čija se količina povećava s padom brzine na oko 3,9-4%, a pri maloj brzini - do 6,9%.

Ispušni plinovi, uključujući ugljični monoksid, ugljični dioksid i mnoge druge emisije motora, teži su od zraka, pa se svi nakupljaju pri tlu, trujući ljude i vegetaciju. Potpunim izgaranjem goriva u motoru dio ugljikovodika prelazi u čađu koja sadrži razne smole. Pogotovo u slučaju kvara motora, crni oblak dima vuče se iza automobila, sadržavajući policikličke ugljikovodike, uključujući benzapiren. Ispušni plinovi također sadrže dušikove okside, aldehide koji imaju oštar miris i nadražujuće djelovanje te anorganske spojeve olova.

Crna metalurgija jedan je od glavnih izvora onečišćenja zraka prašinom i plinovima. U procesu taljenja sirovog željeza i njegove prerade u čelik, emisije prašine po 1 toni vrućeg metala iznose 4,5 kg, sumporov dioksid - 2,7 kg i mangan - 0,5-0,1 kg.

Značajnu ulogu u onečišćenju zraka imaju emisije iz ložišta i konvertorskih talionica čelika. Emisije iz otvorenog ložišta uglavnom sadrže prašinu željeznog trioksida (76%) i aluminijevog trioksida (8,7%). Postupkom bez kisika oslobađa se 3000-4000 m 3 plinova po 1 toni otvorenog čelika s koncentracijom prašine od oko 0,6-0,8 g/m 3 . U procesu dovoda kisika u zonu rastaljenog metala, stvaranje prašine se značajno povećava, dostižući 15-52 g/m 3 . Istodobno dolazi do izgaranja ugljikovodika i sumpora, pa stoga emisije otvorenih peći sadrže do 60 kg ugljičnog monoksida i do 3 kg sumpornog dioksida po 1 toni proizvedenog čelika.

Proces dobivanja čelika u konvertorskim pećima karakterizira emisija dimnih plinova u atmosferu, koji se sastoje od čestica oksida silicija, mangana i fosfora. U sastavu dima nalazi se do 80% ugljičnog monoksida, a koncentracija prašine u ispušnim plinovima je oko 15 g/m3.

Emisije iz obojene metalurgije sadrže tvari slične tehničkoj prašini: arsen, olovo, fluor itd., stoga predstavljaju ozbiljnu opasnost za zdravlje ljudi i okoliš. U procesu proizvodnje aluminija elektrolizom u atmosferu se ispušta velika količina plinovitih i prašinastih spojeva fluora. Za dobivanje 1 tone aluminija troši se od 33 do 47 kg fluora (ovisno o snazi ​​elektrolizera), od čega više od 65% ulazi u atmosferu.

Poduzeća kemijske industrije su među najopasnijim izvorima onečišćenja zraka. Sastav njihovih emisija vrlo je raznolik i sadrži mnogo novih, izrazito štetnih tvari. Malo se zna o potencijalno štetnim učincima 80% ovih tvari na ljude, životinje i prirodu. Glavne emisije poduzeća kemijske industrije uključuju ugljični monoksid, dušikove okside, sumporov dioksid, amonijak, organske tvari, sumporovodik, spojeve klorida i fluora, prašinu iz anorganske industrije itd.

Gorivno-energetski kompleks (termoelektrane, termoelektrane, kotlovnice) ispušta dim u atmosferski zrak koji nastaje izgaranjem krutih i tekućih goriva. Emisije u zrak iz postrojenja za sagorijevanje goriva sadrže proizvode potpunog izgaranja - sumporne okside i pepeo, produkte nepotpunog izgaranja - uglavnom ugljikov monoksid, čađu i ugljikovodike. Ukupna količina svih emisija je vrlo značajna. Primjerice, termoelektrana koja mjesečno troši 50 tisuća tona ugljena s približno 1% sumpora, svaki dan u atmosferu emitira 33 tone sumpornog anhidrida koji se (pod određenim meteorološkim uvjetima) može pretvoriti u 50 tona sumporne kiseline. U jednom danu takva elektrana proizvede do 230 tona pepela koji se djelomično (oko 40-50 tona dnevno) ispušta u okoliš u radijusu do 5 km. Emisije iz termoelektrana koje izgaraju naftu gotovo da i ne sadrže pepeo, ali emitiraju tri puta više sumpornog anhidrida.

Onečišćenje zraka iz industrije proizvodnje nafte, rafiniranja nafte i petrokemije sadrži veliku količinu ugljikovodika, sumporovodika i plinova neugodnog mirisa.

Prethodno