Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

Долгое время казалось, что воздушный бассейн в силу огромных размеров, происходящих в нем динамических процессов сможет сам справиться с антропогенными выбросами, составляющими менее одной десятитысячной доли процента от массы атмосферы. Однако со временем загрязнители накапливаются, а в некоторых местах (чаще в крупных городах) концентрируются и влияют на все живое, в том числе и на человека. Результаты антропогенного воздействия на атмосферу в крупных городах начали проявляться с 40 — 50-х гг. XX в. В
1948 г. смог окутал г. Донара (штат Пенсильвания, США). Из смеси тумана с дымом . и копотью выпала сажа, покрывшая дома, тротуары и мостовые черным
"покрывалом". В течение следующих четырех дней из 14 тыс. жителей города заболело около 6 тыс. человек, 20 человек умерло. Печально известен в этом отношении крупный город США Лос-Анджелес. В нем уже в течение нескольких десятилетий, как правило, летом или ранней осенью стал появляться туман с влажностью около 70 %, который называют фотохимическим смогом. Основной причиной образования смога лос-анджелесского типа является сильное загрязнение воздуха газовыми выбросами предприятий химической промышленности и транспорта. В Лос-Анджелесе скопилось свыше 4 млн автомобилей, которые выбрасывают в воздух около 1 тыс. т окиси азота в сутки. Кроме того, здесь часты температурные инверсии (до 260 дней в году). способствующие застою воздуха над городом. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в результате реакций, протекающих под действием коротковолновой солнечной радиации на газовые выбросы. Многие из этих реакций создают вещества, значительно превосходящие исходные по своей токсичности. Основные компоненты фотохимического смога — фотооксиданты
(озон, органические перекиси, нитраты, нитриты), окись азота, окись и двуокись углерода, углеводороды и др. Эти вещества в меньших количествах всегда присутствуют в воздухе больших городов; в фотохимическом смоге их концентрация часто намного превышает предельно допустимые нормы.

Другим видом смога является лондонский смог. Он состоит из смеси дыма и тумана. Сам по себе туман не опасен для человеческого организма. Он становится вредным, когда чрезвычайно загрязнен токсическими примесями. В декабре 1952 г. смог над Лондоном погубил более 4 тыс. человек. Основным отравляющим веществом послужил сернистый ангидрид, который в смоге лондонского типа присутствует в количестве 5 -10 мг/м3 и выше.

Подобного рода ситуации в воздушных бассейнах крупных городов характерны почти для всего мира. Однако за последние десятилетия в развитых странах (США, Японии, ФРГ, Великобритании и др.) в результате принятых крупномасштабных мер по экологическому оздоровлению ситуация изменилась в лучшую сторону. В этих странах создаются новые модели экологически более чистых двигателей для автомобилей, принимаются жесткие предельно допустимые нормы содержания отдельных соединений в выхлопных газах, строго наказываются. за экологические преступления предприятия и фирмы.

В настоящее время общее количество поступающих в атмосферу антропогенных загрязнителей огромно и оценивается следующими величинами
(млн т): сернистый ангидрид — более 110, окиси углерода — более 140, окислы азота — около 40, углеводороды — около 20, взвешенные частицы — более 25.
Значительная доля выбросов приходится на капиталистические и развивающиеся страны. Страны Восточной Европы (Польша, Чехия и Словакия) и страны СНГ выбрасывают большое количество сернистого ангидрида, что связано с использованием низкосортных серосодержащих углей на тепловых электростанциях.

Особой загрязненностью отличаются крупные промышленные центры. По оценкам специалистов, концентрации вредных газов и пыли в воздухе среднего города в 150 раз, а в сельской местности в 10 раз выше, чем над океаном.

Степень загрязненности воздуха в каком-либо конкретном городе зависит не только от количества вредных выбросов, но и от способности атмосферы рассеивать и переносить последние. Антициклональная погода над населенными пунктами и образование температурных инверсий способствуют концентрации вредных газов. Это характерно для Якутска, Верхоянска, Владикавказа и других городов. Высокая загрязненность воздушного бассейна над промышленно развитыми странами в результате глобальной циркуляции атмосферы сказывается на территории соседних государств. В процессе перемещения в атмосфере выбросы окислов серы и азота, а также летучих углеводородов превращаются в серную и азотную кислоты, соли и озон. Они выпадают на землю иногда за тысячи километров от источника выброса. Исследования результатов данных осадков показали, что ими наносится огромный вред растительности, почве, водным ресурсам, животным и др. Впервые ущерб стал очевидным в 60-е гг., отразившись на тысячах озер в Европе, в частности в Южной Скандинавии, и на сотнях озер в Северной Америке.

Над территорией России загрязненность атмосферы остается высокой, несмотря на то, что начиная с 1989 г. по 1991 г. происходило снижение выбросов от стационарных источников на 4 — 7 % ежегодно и в 1991 г. общая эмиссия в атмосферу составила около 32 млн т вредных веществ. При этом выбрасывается наибольшее количество диоксида серы (9,2 млн т), оксида углерода (7,6 млн т) и твердых веществ (6,4 млн т) [49].

Вызывает тревогу состояние воздушного бассейна российских городов, особенно тех, в которых расположены предприятия металлургии, химии, нефтехимии, производства удобрений, лесоперерабатывающей промышленности. В
14 городах и промышленных центрах России в 1991 г. неоднократно регистрировались уровни загрязнения воздуха выше 10 ПДК. К наиболее загрязненным городам относятся Березники, Братск, Екатеринбург, Красноярск,
Липецк и др. Высокий уровень загрязнения часто создается низкими и неорганизованными источниками выбросов специфических (для различных отраслей) вредных веществ. По-прежнему происходит загрязнение воздуха фтористым водородом (в районах алюминиевых заводов), сероуглеродом (в районах предприятий по производству химволокна) и другими вредными веществами. Во многих городах России экологическое состояние воздушного бассейна оценивается как критическое. С этим связывают резкий рост определенных заболеваний, детской смертности, уменьшение продолжительности жизни и пр. He радует и тенденция к уменьшению абсолютного количества выбрасываемых веществ, так как она связана с резким падением промышленного производства в России, а не с мероприятиями эклогизации производства. Не следует ожидать в ближайшие годы и каких-либо кардинальных сдвигов, поскольку внедрение экологических технологий требует многомиллиардных вложений, что порой не под силу нашей экономике.

Тревожным является тот факт, что следы человеческой деятельности обнаруживаются в самых удаленных от промышленных центров регионах Земли, таких, как Гималаи и Антарктида. Острая транспортирующая роль при этом принадлежит воздушным массам, переносящим в результате глобальной циркуляции загрязненные вещества на тысячи километров.

4.2. Загрязнение атмосферы транспортом

С полным правом мы можем считать XX в. веком развития всех видов транспорта. Автомобили ежегодно выбрасывают в атмосферу порядка 280 млн т окиси углевода, более 56 млн т углеводородов и более 28 млн т окиси азота.

С выхлопными газами в воздух поступает около 200 вредных примесей: углекислый, угарный, сернистые газы, окислы азота, разные углеводороды, альдегиды, соединения свинца, хлора, брома и пр. При сгорании 1 л бензина расходуется 10 — 12 тыс. л воздуха, а при среднем годовом пробеге в 15 тыс. км автомобили выбрасывают из выхлопных труб 3,4 т углекислого газа [39 ].

На территории России наибольшее количество выбросов от автотранспорта фиксируется в Москве (801 тыс. т в год), Санкт-Петербурге (244 тыс. т в год), Краснодаре (150 тыс. т в год). Общая эмиссия от автотранспорта в 1990 г. составила 21 млн т, т. е. более 60 % выбросов от стационарных источников. При этом на первом месте стоят окислы углерода (16,8 млн т).
Весьма значительны и объемы выбрасываемых углеводородов (3,2 млн т) и оксидов азота (1 млн т) [38]. В Москве воздух более всего загрязнен формальдегидом: средняя концентрация по городу составила 4 — 6 ПДК, максимальная — более 15 ПДК. Максимальные значения были обнаружены в районах с интенсивным движением автотранспорта в сухую безветренную погоду летом. Концентрации пыли и двуокиси азота превышают допустимые в 25 — 55 % городов [5].

По прогнозам специалистов, эмиссия в воздушный бассейн от автотранспорта в пределах России будет повышаться, поскольку в ближайшие годы предполагается довольно значительное увеличение автопарка. Кроме того, в России используется низкоактановый бензин типа А-76, который в развитых странах уже вышел из употребления.

Особое беспокойство вызывает использование свинца в качестве антидетонатора жидкого топлива. Проблема устранения свинцовых добавок из горючего с целью предотвращения отравления окружающей среды токсичными выхлопными газами все больше привлекает внимание ученых.

Из года в год растет парк современных летательных аппаратов - самолетов, ракет, причем воздействие их на атмосферу становится значительнее и ощутимее. Самолетами в воздух выбрасывается много окиси углерода, особенно при взлете.

В связи с проблемой уменьшения озонового слоя и обнаружения озоновых
"дыр", все больше появляется сообщений о влиянии на стратосферу сверхзвуковых самолетов, которые выделяют множество окислов азота, резко уменьшая содержание озона в атмосфере.

4.3 Загрязнение атмосферы выбросами промышленных предприятий

Отрасли черной металлургии выбрасывают в воздух различные газы. Выброс пыли в расчете на 1 т передельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа—2,7 кг и марганца—0,5 — 0,1 кг. В выбросах в результате доменного процесса содержатся соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, редких металлов, пары ртути, цианистый водород и смолистые вещества. Значительным источником загрязнения воздуха являются агломерационные фабрики. Во время агломерации происходит выгорание серы из пиритов. Сульфидные руды содержат до 10 % серы, а после агломерации ее остается менее 0,2 — 0,8 %. Выброс сернистого газа при агломерации составляет 190 кг на 1 т руды [39 ].

Мартеновский и конверторный сталеплавильные процессы выбрасывают при подаче кислорода в расплавленный металл 25 — 52 г/м пыли на 1 т стали, до
60 кг окиси углерода и до 3 кг сернистого газа. При коксовании 1 т угля образуется 300 — 320 м коксового газа, в состав которого входят: водород —
50 — 62 % (объемных); метан — 20— 34; окись углерода — 4,5 — 4,7; углекислый газ — 1,8 — 4,0; азот — 5 — 10 ; углеводороды — 2,0 — 2,6 и кислород — 0,2 — 0,5 %. Основная масса этих выбросов при производстве улавливается, но 6 % попадает в атмосферу. Иногда в силу технологического нарушения режима работы коксовых батарей в атмосферу выбрасываются значительные объемы неочищенного газа [39].

Предприятия цветной металлургии выбрасывают в атмосферу сернистый и углекислый газ, окись углерода и пыли окислов разных металлов. При получении металлического алюминия электролизом с отходящими газами от электролизных ванн в атмосферных воздух выделяется значительное количество газообразных и пылевидных фтористых соединений. В частности, при получении
1 т алюминия в зависимости от типа и мощности электролизера расходуется от
33 до 47 кг фтора, при этом около 65 % его попадает в атмосферу [31].

Цементная промышленность "поставляет" в атмосферу особенно много пыли при измельчении клинкера (обожженной сырьевой смеси для изготовления цемента) в шаровых мельницах, в дробилках с сушильной установкой.

Химическая и нефтеперерабатывающая отрасли дают разнообразный спектр загрязнителей. При производстве серной кислоты из пиритов происходит выброс токсичных пылей пирита и мышьяковистых соединений, а также серного ангидрида. При производстве из сульфидов меди и цинка загрязнителей меньше, но есть газы с соединениями серы. Производство азотной кислоты поставляет окислы азота. Производство бумаги сопровождается выбросами меркоптанов
(тиолов), копоти, сернистого ангидрида, сероводорода и др.

4.4 Проблема «парникового эффекта»

В середине XX в. среди ученых, занимающихся проблемами изменения климата, широко распространилось мнение об антропогенной обусловленности повышения температуры на Земле, которое активно поддерживается и обсуждается на различных уровнях до настоящего времени. Повышение температуры связывается с парниковым эффектом, вызванным увеличением содержания углекислого газа в атмосфере из-за интенсивного сжигания ископаемого топлива. За XX в. количество углекислого газа в атмосфере увеличилось на 10 %. В доиндустриальный период концентрация составляла 280 частей углекислого газа на 1 миллион частей воздуха по объему. Эта цифра достигла в 1980 г. 340 и предполагается, что она удвоится между серединой и концом следующего столетия. Другие газы также играют важную роль в парниковом эффекте, и их роль значительно возрастает. "Вклад" отдельных газов в парниковый эффект оценивается следующим образом: водяной пар — 62
%, углекислый газ — 1,7, озон — 7,2, закись азота — 4,2, метан — 2,4, остальные газы (аммиак, фреоны, четыреххлористый углерод, закись азота, молекулярный азот) — 2,4 % [22]. Заметную роль в парниковом эффекте начали играть метан, закись азота, фреоны, аммиак. Их эффективность в ряде случаев значительно превышает даже эффект углекислого газа. Так, добавление в атмосферу 1 молекулы фреона дает такой же эффект, как 10000 молекул углекислого газа [37 ].

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: древняя греция реферат, бесплатные конспекты.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки