Проблема забруднення повітря та шляхи її вирішення

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

АТМОСФЕРА, ЯК ЧАСТИНА ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

Атмосфера (від грецьк. atmoc - пара і сфера - лантуха) - газова (повітряна) оболонка землі, що обертається разом із нею. Життя на землі можлива, поки існує атмосфера. Всі живі організми використовують повітря атмосфери для подиху, атмосфера захищає від шкідливого впливу космічних променів й згубної для живих організмів температури, холодного «подиху» космосу. атмосфера забруднення повітря

Атмосферне повітря - це суміш газів, із які складається атмосфера землі. Повітря не має заходженню, прозорий, його щільність 1,2928 г/л, розчинність у воді 29,18 см~/л, у рідкому стані здобуває блакитнувате фарбування. Життя людей неможливе без повітря, без води й їжі, але й якщо без їжі людин може прожити кілька тижнів, без води - кілька днів, то смерть від ядухи наступає через 4 - 5 хв.

Основними складовими частинами атмосфери є: азот, кисень, аргон й вуглекислий газ. Крім аргону в малих концентраціях утримуються інші інертні гази. У атмосферному повітрі завжди присутні парі води (приблизно 3 - 4%) й тверді частки - пив.

Атмосфера землі підрозділяється на нижню (до 100 км) - гомосферу із однорідною сполукою приземного повітря і верхню гетеросферу із неоднорідним хімічним складом. Одним із важливих властивостей атмосфери є наявність кисню. У первинній атмосфері землі кисень був відсутній. Поява і нагромадження його пов'язане із поширенням зелених рослин й процесом фотосинтезу. У результаті хімічної взаємодії речовин із киснем живі організми одержують енергію, необхідну для їхньої життєдіяльності.

Через атмосферу здійснюється обмін речовин між Землею і Космосом, при цьому Земля одержує космічний пив й метеорити і втрачає найлегші гази - водень й гелій. Атмосфера пронизана потужною сонячною радіацією, що визначає тепловий режим поверхні планети, викликає дисоціацію молекул атмосферних газів й іонізацію атомів. Велика розріджена верхня частина атмосфери складається переважно із іонів.

Фізичні властивості і стан атмосфери міняються в часі: протягом доби, сезонів, років - й в просторі залежно від висоти над рівнем моря, широти місцевості, далекості від океану.

СКЛАД АТМОСФЕРИ

Атмосфера, загальна маса якої становить 5,15 10» т, простирається нагору від поверхні землі приблизно до 3 тис. км. З висотою міняються хімічний склад й фізичні властивості атмосфери, тому неї підрозділяють на тропосферу, стратосферу, мезосферу, іоносферу (термосферу) й екзосферу.

Основна маса повітря в атмосфері (до 80%) перебуває в нижньому, приземному шарі - тропосфері. Товщина тропосфери в партії 11 - 12 км: 8 - 10 км - над полюсами, 16 - 18 км - над екватором. При видаленні від поверхні землі в тропосфері відбувається зниження температури на 6'З на 1 км (малий. 8). На висоті 18 - 20 км плавнях зменшення температури припиняється, вона залишається майже постійної: - 60...- 70'С. Ця ділянка атмосфери називається тропопаузою. Наступний кулю - стратосфера - займає висоту 20 - 50 км від земної поверхні. У ній зосереджена інша (20%) частина повітря. Тут температура підвищується при видаленні від поверхні землі на 1 - 2'З на 1 км й в стратопаузі на висоті 50 - 55 км досягати 0'С. Далі на висоті 55- 80 км розташована мезосфера. При видаленні від землі температура знижується на 2 - 3'З на 1 км, й на висоті 80 км, у мезопаузі, вона досягає - 75...- 90'С. Термосфера і екзосфера, що займають висоти відповідно 80 - 1000 й 1000 - 2000 км, являють собою найбільш розріджені частини атмосфери. Тут зустрічаються лише окремі молекули, атоми і іони газів, щільність які у мільйони разів менше, ніж у поверхні землі. Сліди газів виявлені до висоти 10 - 20 тис. км.

Товщина повітряної оболонки порівняно невелика при зіставленні із космічними відстанями: вона становить одного четверту радіуса землі і одну домський частину відстані від землі до Сонця. Щільність атмосфери на рівні моря дорівнює 0,001 г/см~, тобто в тисячу разів менше щільності води.

Між атмосферою, земною поверхнею і іншими сферами землі відбувається постійна обмін теплом, вологою і газами, що разом з циркуляцією повітряних мас в атмосфері впливає на основні клІматообразуючі процеси. Атмосфера захищає живі організми від потужного потоку космічного випромінювання. Щомиті на верхні шари атмосфери обрушується потік космічних променів: гаму, рентгенівські, ультрафіолетові, видимі, інфрачервоні. Якби усі смердоті досягали земної поверхні, то протягом декількох митей знищили б все живе.

Найважливіше захисне значення має озоновий екран. Він розташований у стратосфері на висоті від 20 до 50 км від поверхні землі. Загальна кількість озону (Оз) в атмосфері оцінюється в 3,3 млрд. т. Потужність цого кулі порівняно невелика: сумарно вон становить 2 мм на екваторі і 4 мм у полюсів при нормальних умовах. Максимальна концентрація озону - 8 частин на мільйон частин повітря - перебуває на висоті 20 - 25 км.

Основне значення озонового екрана полягає до того, що він захищає живі організми від твердого ультрафіолетового випромінювання. Частина його енергії витрачається на реакцію: SО2 <> S0з. Озоновий екран поглинає ультрафіолетові промені із довжиною хвилі близько 290 нм й менш, тому до земної поверхні доходять ультрафіолетові промені, корисні для вищих тварин й людини і згубні для мікроорганізмів. Руйнування озонового кулі, замічене на початку 1980-х рр., пояснюють застосуванням фреонів у холодильних установках й викидом у повітря аерозолів, застосовуваних у побуті. Викиди фреонів у світі тоді досягали 1,4 млн. т у рік, а внесок окремих країн у забруднення атмосфери фреонами становив: 35% - США, по 10% - Японія і Росія, 40% - країни ЄЕС, 5% - інші країни. Погоджені міри дозволили скоротити надходження фреонів у повітря. Руйнівний вплив на озоновий кулю роблять польоти надзвукових літаків й космічних апаратів.

Атмосфера захищає Землю від численних метеоритів. Щомиті у повітря попадає до 200 млн. метеоритів, доступних для спостереження неозброєним оком, але й смердоті згоряють в атмосфері. Сповільнюють свій рух в атмосфері дрібні частки космічного пилку. Щодоби на Землю опускається близько 10" дрібних метеоритів. Це приводити до збільшення маси землі на 1 тис. т. у рік. Атмосфера є теплоізоляційним фільтром. Без атмосфери перепад температур на землі в добу досягав бі 200'З (від 100'Із днем до - 100'З ніччю).

БАЛАНС ГАЗІВ У АТМОСФЕРІ

Найбільше значення для всіх живих організмів має відносно постійна сполука атмосферного повітря в тропосфері. Баланс газів в атмосфері підтримується за рахунок постійно, що йдуть процесів, використання їхніми живими організмами і надходження газів у повітря. Азот виділяється при потужних геологічних процесів (виверженнях вулканів, землетрусах), при розкладанні органічних сполук. Вилучення азоту із повітря відбувається за рахунок діяльності клубенькових бактерій.

Однак в останні рокта відбувається зміну балансу азоту в атмосфері за рахунок господарської діяльності людей. Помітно збільшилося зв'язування азоту при виробництві азотних добрив. Припускають, що об'єм промислової фіксації азоту найближчим годиною значно зросте і перевищить його надходження у повітря. Згідно з прогнозами виробництво азотних добрив подвоюється кожні 6 років. Его забезпечує зростаючі потреби сільського господарства в азотних добривах. Однак невирішеним залишається запитання компенсації вилучення азоту із атмосферного повітря. У тієї ж годину через величезну загальну кількість азоту в атмосфері ця проблема не настільки серйозна, як баланс кисню і діоксиду вуглецю.

Близько 3,5 - 4 млрд. років тому зміст кисню в атмосфері було б в 1000 разів менше, ніж тепер, бо не було б основних продуцентів кисню - зелених рослин. Сучасне співвідношення кисню і діоксиду вуглецю підтримується життєдіяльністю живих організмів. У результаті фотосинтезу зелені рослини споживають діоксид вуглецю і виділяють киснуло- рід. Він використовується для подиху всіма живими організмами. Природні процеси споживання З3 й ОБ2 й їхнє надходження у повітря добро збалансовані.

З розвитком промисловості і транспорту кисень використовується на процеси горіння всі у зростаючих розмірах. Наприклад, за трансатлантичний рейс реактивний літак спалює 35 т кисню. Легковий автомобіль за 1,5 тис. км пробігу витрачає добову норму кисню однієї людини (у середньому людина споживає на 500 гривень л кисню, пропускаючи через легені 12 т повітря). По підрахунках фахівців, на згоряння різноманітних видів палива тепер потрібно від 10 до 25% кисню, виробленого зеленими рослинами. Зменшується надходження кисню у повітря через скорочення площ лісів, саван, степів й збільшення пустельних територій, зростанню міст, транспортних магістралей. Скорочується число продуцентів кисню серед водяних рослин через забруднення рік, озер, морів й океанів. Думають, що в найближчі 150 - 180 років кількість кисню в атмосфері скоротиться на третину в порівнянні з сучасним його змістом.

Використання запасів кисню збільшується одночасно із еквівалентним зростанням виділення діоксиду вуглецю у повітря. По даним ООН, за останні 100 років кількість ЗІ~ в атмосфері землі збільшилося на 10 - 15%. Якщо намічена тенденція збережеться, то третім тисячоріччі кількість ЗІ~ в атмосфері може зрости на 25%, тобто із 0,0324 до 0,04% об'єму сухого атмосферного повітря. Деяке збільшення діоксиду вуглецю в атмосфері позначається позитивно на продуктивності сільськогосподарських рослин. Так, при насиченні повітря теплиць вуглекислим газом урожайність овочів підвищується за рахунок інтенсифікації процесу фотосинтезу. Однак зі збільшенням COz в атмосфері виникають складні глобальні проблеми, котрі будуть розглянуті нижче.

Атмосфера є одним із основних метеорологічних й кліматообразуючих факторів. Кліматообразуюча система містить у собі атмосферу, океан, поверхню суші, кріосферу і біосферу. Рухливість й інерційні характеристики тридцятилітніх різні, смердоті мають різний годину реакції на зовнішні збурювання в суміжних системах. Так, для атмосфери і поверхні суші годину відповідної реакції становить кілька тижнів чи місяців. З атмосферою зв'язані циркуляційні процеси переносу вологи і тепла, циклонічна діяльність.

ПРИРОДНЕ Й ШТУЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

Джерела забруднення атмосфери можуть бути природними і штучними. Природні джерела забруднення атмосфери -- виверження вулканів, лісові пожежі, курні бурі, процеси вивітрювання, розкладання органічних речовин. До штучного (антропогенним) джерелам забруднення атмосфери ставляться промислові і теплоенергетичні підприємства, транспорт, системи опалення жител, сільське господарство, побутові відходи.

Природні джерела забруднення атмосфери являють собою такі грізні явища природи, як виверження вулканів й курні бурі. Звичайно смердоті мають катастрофічний характер. При виверженні вулканів у повітря викидається величезна кількість газів, пар води, твердих часток, попелу і пилку. Після загасання вулканічної діяльності загальний баланс газів в атмосфері поступово відновлюється. То в результаті виверження вулкана Кракатау в 1883 р. у повітря було б викинуто близько 150 млрд. т пилку і попелу. Дрібні пилові частки трималися у верхніх кулях атмосфери протягом декількох років. «Над Кракатау піднялася чорна хмара висотою близько 27 км. Вибухи тривали всю ніч й були чутні на відстані 160 км від вулкана. Газі, парі, уламки, пісок й пив піднялися на висоту 70 - 80 км й розсіялися на площі понад 827000 км'» (Влодавец, 1973).

При виверженнях вулкана Катмай на Алясці в 1912 р. було б викинуто в повітря близько 20 млрд. т. пилку, що довго трималася в атмосфері. Виверження вулкана Пинатубо на Філіппінах в1991 р. супроводжувалося викидами в атмосферне повітря діоксиду сірки. Його кількість склала понад 20 млн. т. При виверженні вулканів відбувається теплове забруднення атмосфери, бо в повітря викидаються сильно нагріті речовини. Температура їхнього, у тому числі пар й газів, така, що смердоті спалюють усє на своєму шляху.

Істотно забруднюють атмосферу великі лісові пожежі. Найчастіше смердоті виникають у посушливі рокта. У Росії найнебезпечніші лісові пожежі в Сибіру, на Далекому Сході, на Уралі, у Республіці Комі. У середньому за рік площа, пройдено пожежами, становить близько 700 тис. га. У посушливі рокта, наприклад, в 1915 р. вон досягла 1 - 1,5 млн. га. Дим від лісових пожеж поширюється на величезні площі - близько 6 млн. км. Пам'ятним для жителів Підмосков'я залишається літо 1972 р., коли повітря протягом усього літа був сизим від дмитрика пожеж, видимість на дорогах не перевищувала 20 - 30 м. Горіли ліс й торфовища. Прямий збиток від лісових пожеж у середньому становить 200 - 250 млн. дол.

У середньому за рік згоряє і ушкоджується на корені до 20-25 млн. м3деревини.

Курні бурі виникають у зв'язку із перенесенням сильним вітром піднятих з земної поверхні дрібних часток ґрунту. Сильні вітри - смерчі і урагани - піднімають у повітря і великі уламки гірських порід, але й смердоті не тримаються довго в повітрі. При сильних бурах в атмосферне повітря піднімається до 50 млн. т пилку. Причинами курних бур є посуха, суховії; провокують їхня інтенсивна оранка, випас худоби, відомість лісів й чагарників. Найбільш часті курні бурі в степових, напівпустельних й пустельних районах. У Росії катастрофічні курні бурі спостерігалися 1928-го, 1960-го, 1969-му, рр.

Катастрофічні явища, пов'язані із виверженням вулканів, лісовими пожежами і курними бурами, приводять до виникнення світлозахисного екрана навколо землі, що трохи змінює тепловий баланс планети. У цілому ці явища мають помітний, але й локальний ефект відносно забруднення атмосфери. І зовсім незначний місцевий характер носити забруднення атмосферного повітря, пов'язане із вивітрюванням й розкладанням органічних речовин Штучні джерела забруднення найнебезпечніші для атмосфери. По агрегатному стані усі забруднюючі речовини антропогенного походження підрозділяються на твердий рідкі і газоподібні, причому останні становлять близько 90% [від загальної маси забруднюючих речовин, що викидаються у повітря, (малий. 9).

Проблема забруднення повітря не нова. Більше двох сторіч серйозні побоювання викликає забруднення повітря великі промислових центрах багатьох європейських країн. Однак тривалий годину ці забруднення малі локальний характер. Дим й кіптява забруднювали порівняно невеликі ділянки атмосфери і легко розбавлялися масою чистого повітря у тому годину, коли заводів й фабрик було б небагато. Швидкий ріст промисловості і транспорту в XX в. привів доти, що така кількість викинутих у повітря речовин не може понад розсіюватися. Їхня концентрація збільшується, що спричиняє небезпечні і навіть фатальні наслідки для біосфери.

Забруднення атмосферного повітря в промислових містах й міських агломераціях значно вище, ніж на прилягаючих територіях. Так, по даним американських учених, концентрація різних речовин у містах у такий спосіб переносити до середнього (фоновим) показникам цих речовин у тропосфері (у частинах на 1 млн. частин): SOз - 0, 3/0, 0002-0, 0004; NO2 - 0, 05/0, 001-0, 003;

Оз- под годину смогів - до 0, 5/0, 01-0, 03; З - 4/0, 1; NНз - 2/1-1,5;

ПИВ (у мкг/м3) - 100/1 -30.

У 1970 р. США було б викинуто в повітря (у млн. т): пилку -- 26,2; SOД -- 34,1; NOД -- 22,8; З -- 149; СР -- 34,9. На 1 км' у Нью-Йорку щомісяця випадає 17 т сажі, у Токіо -- 34 т.

Особливе місце серед джерел забруднення атмосфери займає хімічна промисловість. Вона поставляє діоксид сірки (SO2), сірководень (H2S), оксиди азоту (NO, NO2), вуглеводні (СxНy) галогени (F2, Сl2) й ін. Для хімічної промисловості характерна висока концентрація підприємств, що створює підвищене забруднення навколишнього середовища. Речовини, виділювані у повітря, можуть вступати в хімічні реакції один із одним, створюючи високотоксичні сполуки. Разом із туманом й деякими іншими природними явищами в місцях підвищеної концентрації хімічних речовин виникає фотохімічний зміг. Часто при цьому концентрації озону в багато разів перевершують його нормальний рівень у повітрі в поверхні землі, що небезпечно для життя рослин, тварин й людину.

З кожним фатальністю зростає роль автомобільного транспорту в забрудненні атмосфери вихлопними газами. У США перевищив на частку автотранспорту доводитися 60% загалом, забрудненні атмосфери. З вихлопними газами в повітря надходять чадний газ, оксиди азоту, вуглеводні, свинець й його сполуки. Надходження свинцю й його сполук у повітря пов'язане із тім, що до дизельного палива і бензину для зниження детонації і підвищення ККД двигунів внутрішнього згоряння додають тетраетилсвинець [ТЕС - РЬ(С~Н~)4]. У результаті при згорянні 1 л такого бензинові у повітря попадає 200 - 400 мг свинцю. З початку 30-х рр., коли в паливо автотранспорту стали додавати ТЕС, авіаційні, автомобільні, суднові і тепловозні двигуни стали викидати свинець в усі зростаючій кількості. На 70 - 80% він складається з часток менш 1 напівтемний. Відомо, що міське повітря містить свинцю в $ 20 разів більше, ніж сільський, й у 2000-му разів більше, ніж морський.

Підвищення концентрації іонів свинцю в крові людини до 0,80 частий/млн викликає важке свинцеве отруєння: анемію, головний й м'язовий біль, втрачу свідомості. Середній рівень свинцю в крові американців - 0,25, у працівників бензозаправних станцій - до 0,34 - 0,40. Найбільш висока концентрація свинцю (0,40 - 0,60 частий/млн.) виявляється в крові дітей, що грають на бруківці в міських кварталах, бо вихлопні гази важче повітря і нагромаджуються в його приземному шарі, яким дихають діти (Бондарєв, 1976). Висока концентрація вихлопних газів поблизу транспортних магістралей негативно позначається на рослинах, викликаючи пожовтіння листів й ранній листопад, а залишковому підсумку їхня зазагибель.

Серйозні наслідки має забруднення повітря хлорфторметанами, чи фреонами. З широким використанням фреонів у холодильних установках, у виробництві аерозольних балонів зв'язана їхня поява на більших висотах, у стратосфері і мезосфері. Висловлюються побоювання щодо можливої взаємодії озону із галогенами, котрі виділяються з фреонів под дією ультрафіолетового випромінювання (малий. 10). За даними фахівців, зменшення кулі озонового екрана лише на майже 7 - 12% 10-кратно збільшить (у помірних широтах) інтенсивність ультрафіолетового випромінювання із довжиною хвилі 297 нм, а й у зв'язку з цим у кілька разів зростає число людей, що занедужали на рак шкіри. Зменшенню кулі озонового екрана сприяють гази, виділювані турбореактивними літаками, польоти ракет, різноманітні експерименти, проведені в атмосфері: винос у стратосферу мідної підмножини, голок, кристалів NaC1 й ін.

У атмосферу землі щорічно викидається в середньому понад 400 млн. т головних поллютантов (забруднювачів): діоксиду сірки, оксидів азоту, оксидів вуглецю і твердих часток. «Внесок» промислово розвинених країн у забруднення атмосфери розподіляється в такий спосіб: по діоксиду сірки - 12% (Росія), 21% (США); по оксиди азоту - 6% (Росія), 20% (США); по оксиду вуглецю - 10% (Росія), 70% (США).

На один жителя Росії доводитися близько 342 кг викидів у повітря в рік. У 84 містах Росії забруднення повітря более ніж удесятеро разів перевищує ГДК. З 148 млн. росіян 109 млн. проживають у несприятливих екологічних умовах із погляду забруднення атмосферного повітря, у тому числі 60 млн. Чоловік при постійному перевищенні ГДК токсичних речовин у повітрі. У зв'язку з цим зростає число людей, особливо дітей, що страждають від респіраторних захворювань, від хвороб органів кровообігу, алергії, бронхіальної астми і ін.

Збільшення кількості діоксиду сірки в повітрі пагубне для лісових масивів; площа ушкоджених лісів із роками зростає: 1000 га (1860), 150 тис. га (1906), 50 млн. га (1994).

Одне із найнебезпечніших джерел забруднення атмосфери являє собою автомобільний транспорт. У 1900 р. у світі було б 11 тис. автомобілів, в 1950 р. -- 48 млн., 1970-го р. -- 181 млн., в 1982 р. -- 330 млн., у цей годину -- близько 500 млн. автомобілів. Вони спалюють сотні мільйонів тонн невозобновимих запасів нафтопродуктів. В частности, лише в Західній Європі автомобілі (з двигуном внутрішнього згоряння) споживають близько 45% всієї витрачатися нафті, що. Підраховано, що один автомобіль за рік викидає у повітря 600 -- 800 кг оксиду вуглецю, близько 200 кг незгорілих вуглеводнів й близько 40 кг оксидів азоту. У відпрацьованих газах автомобілів утримується близько 280 шкідливих компонентів, деякі із них мають канцерогенні властивості. Автомобільний транспорт стає одним із основних джерел забруднення навколишнього середовища. У ряді закордонних країн (Франція, США, Німеччина) автомобільний транспорт дає понад 50 -- 60% усього забруднення атмосфери.

У Росії кількість викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря від транспорту становить 16,5 млн. т у рік (близько 47% від загальної кількості викидів), у тому числі від автотранспорту 13,5 млн. т (близько 82% від загальної кількості викидів). У ряді регіонів на частку транспорту доводитися понад половини викидів: Приморський край - 55%, Тверська область - 63%; Пензенська область - 70%. У Ростовській області налічується 650 тис. автомобілів, причому лише в 1995 р. їхня кількість збільшилася на 75 тис. У атмосферу області в 1995 р. автотранспортом було б викинуто 543 тис. т шкідливих речовин (61% від загального об'єму викидів).

Структура викидів автотранспорту в Росії: 84% -- по З, 33% -- по оксиди азоту, 73% -- по вуглеводнях й т.д. практично не відрізняється від структури викидів автотранспорту інших країн. В частности, в 1995 р. у Франції викиди автотранспорту у повітря склали: 90% -- по З, 75% -- по оксиди азоту, 1/3-- по летючих органічних сполуках й твердих частках.

Особливо великий «внесок» автотранспорту в забруднення повітряного басейну великих міст. То в Москві він становить понад 75% викидів. У ряді міст частка викидів автотранспорту на тлі зниження викидів від промислових підприємств ще вище: Батайск - 86%, Ростову-на-Дону - 88%, Азові 39%. Визначальна частка викидів доводитися на вантажні автомобілі і легкові індивідуального користування.

Радіоактивне забруднення атмосфери. Радіоактивні речовини ставляться до особливо небезпечного для таких людей, тварин й рослин. Джерела радіоактивного забруднення в основному техногенного походження. Це експериментальні вибухи атомних, водневих й нейтронних бомб, різні виробництва, пов'язані із виготовленням термоядерної зброї, атомні реактори і електростанції; підприємства, де використовуються радіоактивні речовини; станції по дезактивації радіоактивних відходів; сховища відходів атомних підприємств й установок; аварії чи витоки на підприємствах, де виробляється і використовується ядерне паливо. Природні джерела радіоактивного забруднення в основному пов'язані із виходом на поверхню уранових руд й гірських порід, що мають підвищену природну радіоактивність (граніти, гранодиорити, пегматити).

Більшу небезпеку для таких людей, рослин й тварин представляють випробування ядерної зброї, аварії і витоки на підприємствах, де використовується ядерне паливо.

Радіоактивне забруднення атмосфери надзвичайно небезпечно, бо радіонукліди із повітрям попадають в організм й вражають життєво важливі органи людини. Його вплив позначається не так на нині живучих поколіннях, але й і на їхніх нащадках через появу численних мутацій. Не існує такої малої дози іонізуючого випромінювання, що був б безпечна для людини, рослин й тварин. Навіть у районах помірного радіоактивного забруднення збільшується число людей, що занедужали лейкози.

У цей годину радіоактивне забруднення атмосферного повітря над територією Росії визначається глобальним підвищеним радіаційним тлом, що був створений у результаті раніше ядерних іспитів, що проводилися, радіоактивним забрудненням после катастрофічних аварій, що сталися в 1957 р. на військовому виробничому об'єднанні (ПО) «Маяк» й в 1986 р. на Чорнобильської АЕС. У результаті аварії на ПО «Маяк» відбувся витік радіоактивних відходів, що скидаються і зберігалися в «безстічному» озері. У 1957 р. радіоактивне тло озера становив 120 млн. кюрі, що в 24 рази більше, ніж тло зруйнованого реактора Чорнобильської АЕС. Після аварії на ПО «Маяк» радіоактивними речовинами був забруднена площа 23 тис. км. Забруднення атмосфери також відбулося в результаті переносу вітром радіоактивного пилку із берегів й з дна озера, що оголилося после посухи.

Різного роду витоку і неконтрольовані викиди на підприємствах трохи змінюють радіологічну обстановку і носять звичайно локальний характер.

Зміст радіонуклідів в атмосферному повітрі над територією Росії 1992-го - 1998 р. практично не мінялося, становило: р 18,9-20,4 10-~ Бк/м', цезій 0,05 - 0,11 10-~ Бк/м~, стронцій 1,29 - 2,5 10-~ Бк/мз й т.д.

До зон радіоактивного забруднення віднесено 14 суб'єктів Ро-сійської Федерації: Білгородська, Брянська, Воронезька, Калузька, Курська, Ленінградська, Липецька, Орловська, Пензенська, Рязанська, Тамбовська, Тульська, Уляновська області, Республіка Мордовія.

Найбільше забруднення атмосфери відбувається при вибухах термоядерних пристроїв. ізотопи, Коли Утворяться при цьому, стають джерелом радіоактивного розпаду протягом тривалого години. Найнебезпечніші ізотопи стронцію-90 (період напіврозпаду 25 років) й цезію-137 (період напіврозпаду 33 року).

Радіоактивні речовини поширюються не лише повітряним шляхом. У міграції радіоактивних елементів більшу роль грають ланцюга харчування: із води ці елементи поглинаються планктонами, що служити їжею для риб, смердоті, у свою чергу, поїдаються хижими рибами, рыбоядными птахами і звірами (див. малий. 16).

Радіоактивне випромінювання небезпечно для людини, викликає в нього променеву хворобу із ушкодженням генетичного апарата кліток. Це Веде до появи по людях злоякісних пухлин, спадкоємних захворювань й каліцтв в нащадка.

НАСЛІДКИ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

Забруднення повітря впливає на організм людини, тварин й рослинність, завдає шкоди народному господарству, викликає глибокі зміни в біосфері.

Вплив забрудненого повітря на людину може бути як прямим, то й непрямим. Прямий вплив виражається в тім, що забруднювачі у вигляді газів й пилку попадають разом з вдихуваним повітрям в організм й роблять на нього безпосередня дія, викликаючи отруєння і різного роду захворювання. Серед сполук сірки найбільш токсичний для людського організму її діоксид (SOz). При збільшенні концентрації діоксиду сірки в навколишнім повітрі підвищується ймовірність серцево-судинних й легеневих захворювань. Бронхіальна астма - найбільш часте захворювання, пов'язане із підвищеним змістом у повітрі діоксиду сірки. У районах із його підвищеною концентрацією встановлена підвищена смертність від бронхітів.

Чадний газ (З), з'єднуючись з гемоглобіном крові, викликає отруєння організму, малі його концентрації сприяють відкладенню ліпідів на стінках кровоносних посудин, погіршуючи їхню провідність. Оксиди азоту (NO, NO2) негативно впливають на епітелій органів подиху, викликають набряки. При тривалому впливі цих забруднювачів на людський організм порушується функціонування центральної нервової системи. Негативно діють на нервову систему і сполуки свинцю. Проникаючи через шкіру і накопичуючись у крові, свинець знижує активність ферментів, що беруть доля в насиченні крові киснем. Це, у свою чергу, порушує хід обмінних процесів, необходимых для нормальної життєдіяльності.

Перелік шкідливих речовин, що з'являються в атмосферному повітрі, яким ми дихаємо, й їхній негативний вплив на здоров'я людей можна було б б продовжити. Однак сказаного вище досить, щоб зрозуміти, що антропогенне забруднення атмосфери зовсім не необразливо для людини. Це жадає від шкірного із нас громадянської відповідальності по дотриманню правил, що сприяють охороні атмосфери.

До прямого впливу на організм людини варто віднести вплив повітря, насиченого пилом різноманітного походження -- частками гірських порід, ґрунту, сажі, золі. Загальна кількість пилку, що щорічно надходить у повітря, оцінюється у два млрд. т, із них антропогенні аерозолі становлять 10 - 20%.

При тривалому вдиханні запиленого повітря по людях й свійських тварина виникає кісточка, що здобула назву курна пневмонія.

Забруднення повітря може робити шкідливий непрямий вплив. Зі збільшенням запиленності атмосфери над великими містами знижується пряма сонячна радіація, у їхніх центрах сонячна сумарна радіація на 20 -- 50% нижче, ніж у передмістях. Істотно зменшується надходження ультрафіолетових променів, тому в повітрі збільшується кількість хвороботворних бактерій. У запиленому повітрі різко зростає число ядер конденсації води. У результаті мрячних й хмарних днів великі містах буває в кілька разів більше, ніж за їхніми межами.

Забруднення атмосфери негативно позначається на рослинності міст й їхніх околиць. Особливо велика школа рослинам приносять присутність у повітрі діоксиду сірки, фтору, хлору, їхніх сполук, інших окислювачів, чадного газу і ін. Промислові гази впливають на асимілюючий апарат зелених рослин. Вони руйнують цитоплазму і хлоропласти в клітках листів, гнітять діяльність устячок, в 1,5 -- 2 рази знижуючи інтенсивність транспірації, фотосинтезу, руйнують кореневу систему. Особливо піддані шкідливому впливу забруднювачів атмосфери хвойні дерева: сосна, ялина, ялиця, кедр. Вони першими гинуть від забруднення атмосфери поблизу великих промислових районів. Негативний вплив на рослини роблять викиди підприємств кольорової металургії і по виробництву кислот. На околицях заводів, що роблять сірчану кислоту і алюміній, гинуть сади і виноградники; поблизу цементних заводів гинуть плодові дерева і чагарники; біля свинцево-цинкових комбінатів гинуть посіви і т.д.

Забруднення повітря супроводжується утворенням стійких аномалій забруднювачів у воді, ґрунтах, рослинах. Параметри таких вогнищ забруднення різні. У Канаді навколо металургійного комплексу Садбери, у повітряних викидах якого втримується діоксид сірки, на площі 60 км знищена вся рослинність. Токсичні газопилеві викиди промислових підприємств центральної частини Великобританії, Рурського басейну і деяких інших районів Центральної Європи досягають Скандинавських країн. Кислотні дощі викликають, особливо в південній частині Норвегії, деградацію лісової рослинності на великих територіях, а останнім годиною й зазагибель риб у багатьох озерах. У нашій стране потужний гнітючий вплив на рослинність робить Норильський металургійний комбінат.

На околицях хімічних заводів зникають багато видів тварин, а концентрація отруйних речовин у тілі тварини перевищує їхню концентрацію в навколишнім повітрі кілька десятків разів.

ЗАХОДИ ДЛЯ OXОPОHИ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ

Основні шляхи зниження і повної ліквідації забруднення атмосфери наступні: розробка і впровадження очисних фільтрів, застосування екологічно безпечних джерел енергії, безвідхідної технології виробництва, боротьба із вихлопними газами автомобілів, озеленення.

Очисні фільтри є основним засобом боротьби з промисловим забрудненням атмосфери. Очищення викидів у повітря здійснюються шляхом пропущення їхні через різні фільтри (механічні, електричні, магнітні, звукові і ін.), воду і хімічно активні рідини. Всі смердоті призначені для вловлювання пилку, пар й газів.

Ефективність роботи очисних споруджень різна і залежить як від фізико-хімічних властивостей забруднювачів, то й від досконалості застосовуваних методів й апаратів. При грубому очищенні викидів усувається від 70 до 84% забруднювачів, середньому очищенню - до 95 - 98% й тонкої - 99% й вище.

Очищення промислових відходів не лише охороняє атмосферу від забруднень, але й і дає додаткова сировина і при - минулому підприємствам. Уловлювання сірки із газових відходів Магнітогорського комбінату забезпечує санітарне очищення і отримання додатково багатьох тисяч тонн дешевої сірчаної кислоти. На Ангарськом цементному заводі очисними спорудження - мі вловлюється до 98% викидів цементного пилку, а фільтрами одного алюмінієвого заводу - 98% раніше, що губився фтору, що дає 300 тис. доларів прибутку в рік.

Вирішити проблему охорони атмосфери лише за допомогою очисних споруджень неможливо. Необхідне застосування комплексу заходів, й насамперед впровадження безвідхідних технологій.

Безвідхідна технологія ефективна до того випадку, якщо вона будується за аналогією з процесами, що відбуваються в біосфері: відходи однієї ланки в екосистемі використовуються іншими ланками. Циклічне безвідхідне виробництво, порівнянне з циклічними процесами в біосфері, - це майбутнє промисловості, ідеальний шлях збереження чистоти навколишнього середовища.

Один зі способів запобігання атмосфери від забруднення-- перехід на використання нових екологічно безпечних джерел енергії. Наприклад, будівництво станцій, що використовують енергію припливів й відливів, використання геліоустановок й вітряних двигунів. У 80-ті рр. перспективним джерелом енергії вважалися атомні електростанції (АЕС). Після Чорнобильської катастрофи число прихильників понад широкого використання атомної енергії зменшилося. Ця аварія показала, що атомні джерела енергії вимагають підвищеної уваги до систем їхньої безпеки. Альтернативним джерелом енергії академік О.Л. Яншин, наприклад, уважає газ, якого в Росії в перспективі можна добувати близько 300 трлн мз/рік.

як приватні рішення захисту повітря від вихлопних га - заклик автомобілів можна вказати на установку фільтрів й пристроїв, що допалюють, заміну добавок, що містять свинець, організацію руху транспорту, що зменшить й виключить часту зміну режимів роботи двигунів (дорожні розв'язки, розширення дорожнього полотна, будівництво переходів й т.д.). Кардинально проблема може бути виправлена при заміні двигунів внутрішнього згоряння на електричні. Для зменшення токсичних речовин у вихлопних газах автомобілів пропонується заміна бензину іншими видами пального, наприклад сумішшю різних спиртів. Перспективні газобалонні автомобілі. Озеленення міст й промислових центрів: зелені насадження за рахунок фотосинтезу звільняють повітря від діоксиду вуглецю і збагачують його киснем. На аркушах дерев й чагарників осідає до 72% зважених часток пилку і до 60% діоксиду сірки. Тому стадіонах, скверах й садах у повітрі втримується пилку кілька десятків разів менше, ніж на відкритих вулицях й площах. Багато видів дерев й чагарників виділяють фітонциди, що вбивають бактерії. Зелені насадження значною мірою регулюють мікроклімат міста, «гасять» міський шум, що приносити величезна школа здоров'ю людей. Для підтримки чистоти повітря велике значення має панірування міста. Фабрики і заводі, транспортні магістралі повинні відділятися від житлових кварталів буферною зоною, складаючись з зелених насаджень. Необхідно враховувати напрямок основних вітрів (троянду вітрів), рельєф місцевості і наявність водойм, розташовувати житлові квартали із підвітряної сторони і на піднесених ділянках. Промислові зони краще розміщати вдалині від житлових кварталів чи за межами міста.

Правова охорона атмосфери -- реалізація конституційних прав населення і норм в екологічній сфері привела до істотного розширення бази законодавчого регулювання в області охорони атмосферного повітря. Основними законодавчими і іншими нормативними правовими актами, що регламентують запитання природоохоронної діяльності, служать наступні.

· Повітряний кодекс Ро-сійської Федерації (19 березня 1997 р.). 3 ньому особливі вимоги пред'являються до стану польотної техніки, регулюванню роботи двигунів для зниження забруднення атмосфери.

· Федеральний закон «Про знищення хімічної зброї»» (2 травня 1997 р.) установлює правові основи проведення комплексу робіт з забезпечення захисту навколишнього середовища.

· Кримінальний кодекс (січень 1997 р.) має ряд статей, що стосуються атомної промисловості, містить визначення «екологічні злочини».

· Федеральний закон «Про радіаційну безпечу населення» (9 января 1996р.). З метою його реалізації Урядом РФ був прийнятий ряд постанов, котрі стосуються права розміщення радіоактивних речовин й радіоактивних відходів, їхнього зберігання і перевезення.

· Федеральний закон «Про використання атомної енергії» (21 листопаду 1995 р.; у лютому 1997 р. були внесені зміни і доповнення).

· У Госкомэкологии Росії розглянуте і затверджено кілька нормативно-правових документів, що стосується охорони атмосфери, зокрема за методикою розрахунку викидів в атмосфера забруднюючих речовин.

· ДЕРЖСТАНДАРТ (1986) «Охорона природи. Атмосфера. Норми і методи визначення викидів шкідливих речовин із газами, що відробили, дизелів, тракторів й самохідних сільськогосподарських машин».

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Боголюбов С.А. Захист екологічних прав: Посібник для громадян й громадських організацій. - М., 1996.

Повітряний кодекс. - М., 1997.

Закон Російської Федерації «Про охорону навколишнього середовища» (1991). Кюнцель Д. Організм людини. - Берлін, 1988.

Малахів В.М., Сенін В.М. Теплове забруднення навколишнього середовища промисловими підприємствами // Серія «Екологія». - М., 1996.