Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое загрязнение атмосферы, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое загрязнение атмосферы , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Экология.
Атмосфера Земли - газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосферой принято считать область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землей как единое целое. Масса атмосферы составляет около 5,15х1015тонн. Многочисленные наблюдения показывают, что атмосфера имеет четко выраженное слоистое строение.
Атмосфера состоит из следующих основных слоев:
• тропосфера - поверхностный слой Земли высотой 8-18 км. В ней содержится 80% массы атмосферы. Высота тропосферы изменяется от 8-10 км в полярных широтах, до 12 км - в умеренных, до 16-18 км - у экватора. Тропосфера обладает турбулентностью (беспорядочным бурным перемещением слоев воздуха), в ней сосредоточен водяной пар, природная и антропогенная пыль, В результате конденсации водяного пара на ядрах пыли образуются облака, и выпадают осадки в виде дождя, града и снега, развиваются явления погоды.
• стратосфера ограничивается высотой 50-60 км над уровнем моря. Для стратосферы характерны слабые воздушные потоки, малое количество облаков и постоянство температуры (-56°С) до 25 км, дальше температура повышается и на уровне 46-56 км достигает 0°С. В верхней части стратосферы, на высоте 20-25 км, наблюдается максимальная концентрация озона, поглощающего большую часть ультрафиолетовой радиации солнца и предохраняющего живую природу от ее вредного действия. Озон является производной молекулярного кислорода. Образование озона происходит с помощью солнечной радиации и электрических разрядов. Толщина озонового слоя в зависимости от широты и времени года колеблется в пределах 0,23-0,52 см. Озоновый слой подвижен. Летом его больше, он выше, зимой - наоборот. Наибольшее количество озона находится в зоне тропических лесов, наименьшее - в широтах Арктики и Антарктиды;
• ионосфера достигает высоты 1000 км. Обладает повышенной ионизацией молекул газа. Этот слой предохраняет биосферу от вредного воздействия космической радиации, влияет на отражение и поглощение радиоволн. В нем возникают полярные сияния;
• экзосфера - слой атмосферы, который располагается выше 800 км и простирается до 2000-3000 км. Здесь температура превышает 2000°С, причем скорость движения газов приближается к критической величине (11,2 км/с). В этой сфере рассеяния господствуют атомы водорода гелия, образующие вокруг Земли корону, простирающуюся до высоты 20 км.
Приземная часть атмосферы, в которой живут большинство организмов, представляет собой смесь молекулярных, диссоциированных и ионизированных газов, находящихся на разных высотах. между которыми постоянно происходят реакции, Основные составные части атмосферы подразделяются на три группы: постоянные, переменные и случайные.
К первой группе относятся: кислород (21% по объему), азот (около 78 %) и инертные газы (около 1%).
Ко второй группе относятся: диоксид углерода (0,02 - 0,04 %) и водяной пар (до 3 %).
К третьей группе относятся случайные компоненты (загрязнители).
Масса атмосферы очень мала по сравнению с массой Земли, составляет миллионную ее часть, но несмотря на это роль и значение атмосферы в природе огромно. Атмосфера обеспечивает возможность жизни на Земле: так, человек может прожить около 5 недель без пищи, 5 дней без воды, всего 5 минут без воздуха, без озонового экрана не более 7 секунд. Если учесть, что человек за сутки потребляет в среднем 1,0 кг пищи. 2,5 л воды и 12 кг воздуха, то станет ясным, что чистый воздух является наиболее важным экологическим фактором в жизни живых организмов.
Атмосфера регулирует тепловой режим Земли. Средняя температура Земли благодаря атмосфере составляет 15оС, без нее суточные колебания на нашей планете находились бы в пределах. 200°С. Атмосфера формирует климат и погоду на земле, защищает живые организмы от падающих метеоритов, распределяет потоки света. Воздух разбивает солнечные лучи на миллионы мелких лучей, рассеивает их, создает равномерное освещение, к которому адаптировано большинство живых организмов. Без атмосферы на земле царила бы тишина, так как воздух является хорошим проводником звуков. Наконец атмосфера влияет на режим рек, почвенно-растительный покров. Воздушные потоки участвуют в формировании ландшафтов.
Под загрязнением понимают привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных физико-химических и биологических веществ, агентов, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека.
Различают естественные и искусственные (антропогенные) источники загрязнения атмосферы. Естественные загрязнения атмосферы происходят при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах (возникающих от ударов молнии), выносе морских солей, испарении болот. В атмосфере постоянно присутствует аэропланктон - бактерии (в том числе и болезнетворные), споры грибов, пыльца растений и др.
Антропогенные загрязнения привносятся в атмосферу в результате деятельности человека. Они подразделяются на:
Биологические загрязнители - отходы производств, связанные с органическими веществами, в том числе бактерии, вирусы;
Химические - изменяющие химические свойства среды (химические элементы, кислоты, щелочи);
Механические - не взаимодействующие со средой (пыль, сажа, аэрозоль и др.);
Физические - тепловые, шумовые, световые, электромагнитные, радиоактивные;
Микробиологические - вакцина, сыворотка, лекарство микробного происхождения.
По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества подразделяются на твердые, жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% от обшей массы выбрасываемых в атмосферу веществ.
Источники загрязнения атмосферы приведены на схеме.

Природные источники загрязнения распределены равномерно по поверхности планеты, и они уравновешены обменом веществ. Настоящую опасность представляют антропогенные источники загрязнения. Они выбрасывают в атмосферу огромное количество отравляющих веществ, и это количество растет с каждым днем. Источников антропогенного загрязнения атмосферы, вызывающих нарушения экологического равновесия в биосфере, множество. Однако самыми значительными из них являются два: транспорт и индустрия. Тысяча автомобилей с карбюраторным двигателем в день выбрасывают около 3 т угарного газа, 100 кг оксидов азота, 500 кг соединений неполного сгорания бензина.
При сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа) большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид серы.
Индустрия является источником поступления в атмосферу различных загрязнителей. Прежде всего, это диоксид серы, оксиды углерода, аммиак, сероводород, фенол, хлор, углеводороды, сероуглерод, серная кислота, фторсодержащие соединения, аэрозольная пыль, тяжелые металлы, радиоактивные соединения и многие другие вредные вещества. Помимо выбросов химических веществ, серьезными загрязнителями атмосферы являются выбросы большого количества водяного пара, шум, электромагнитные излучения, тепловое загрязнение, в том числе выбросы нагретого воздуха.
Особенностью Омской области является высокая концентрация промышленности, вследствие этого город Омск определяет экологическую ситуацию в регионе: 89,4% суммарных выбросов от стационарных источников и 63,5% от автотранспорта принадлежит Омску. В 2002 году сумма выбросов в атмосферу на территории Омской области составила 660 тысяч тонн, в том числе 240 тыс. т (37,0%) от стационарных источников, и 420 тысяч тонн (63,0%) от автотранспорта. Автотранспорт является мощным источником загрязнения приземного слоя атмосферы, поверхностных и подземных вод, почвы. Отработанные газы автомобильного транспорта содержат более 200 токсических веществ. По выбросам от автотранспорта Омск занимает 4 место, а по валовым выбросам – 3 место после С-П, Москвы и Челябинска.
На первом месте по промышленным выбросам в атмосферу стоят предприятия электроэнергетики (ТЭЦ, котельные) - 58%, далее нефтеперерабатывающие - 25,0%, машиностроительные - 3,6%, химические и нефтехимические - 3,4%.
1. Тепловые электростанции (ТЭЦ) города и котельные выбрасывают в атмосферу угарный и углекислый газ, оксиды серы, азота, меган, пыль, сажу, золу, мышьяк, тяжелые металлы, сернистый ангидрид, окислы азота и углерода, а также ацетонитрил, метанол, пыль катализаторную и др.
Общее количество источников выбросов ЗВ на предприятиях - 689, из них организованных - 456, оснащено очистными устройствами - 53.
В 2000 г. таких веществ в атмосферу города поступило более 55,0 тыс. т.
2. Нефтеперерабатывающая промышленность стоит на втором месте после электроэнергетики по количеству загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу г. Омска. Основными загрязнителями воздуха в отрасли являются углеводороды предельного ряда и ароматические.
3. Химическая и нефтехимическая промышленность города представлена такими крупными предприятиями, как ОАО "Омский каучук", ОАО "Омскхимпром", ОАО "Омсктехуглерод". ОАО "Омскшина", цех Омский АО "Уральские самоцветы". ООО "Завод Колорит".
От данных предприятий в атмосферу поступают такие загрязняющие вещества, как сернистый ангидрид, оксиды углерода. диоксид азота, углерода, спирты, эфиры, хлорорганическне соединения. Наибольшее количество ЗВ в 1998 г. было выброшено в атмосферу ОАО "Омскшина" - 4.8 тыс. т и ОАО "Омсктехутлерод" -3,1 тыс. т.
Основными источниками загрязнения атмосферы на машиностроительных и металлообрабатывающих предприятиях являются: литейное производство, цеха механической обработки, гальванические, покрасочные, сварочные цеха и участки. Выбросы в атмосферу предприятий характеризуются присутствием в них сернистого ангидрида, окиси углерода различных видов пыли и взвешенных веществ, окислов азота, а также ксилола, толуола, ацетона и др.
Диоксид серы (SO,) (сернистый ангидрид) — бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, в основном угля, а также при переработке сернистых руд. Он в первую очередь участвует в формировании кислотных дождей. Общемировой выброс S2 оценивается в 190 млн т в год. Максимальная разовая ПДК для диоксида серы составляет 0,5 мг/м, а среднесуточная — 0,05 мг/м3.
Длительное воздействие диоксида серы на человека приводит вначале к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а затем - к воспалению или отеку легких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания. Раздражает дыхательные пути, вьпывает спазм бронхов, особенно при повышенной влажности воздуха. Вследствие образования серной и сернистой кислоты нарушаются углеводный и белковый обмены, окислительные процессы в головном мозге, печени, селезенке, мышцах, снижается содержание витаминов В и С. Доказана зависимость частоты возникновения ОРЗ и хронических неспецифических заболеваний легких у взрослых и детей при одновременном воздействии на организм сернистого ангидрида и окиси углерода.
Сероводород бесцветный газ, ядовит, раздражающий дыхательные пути и глаза. Хроническое отравление вызывает катар верхних дыхательны): путей, бронхиты, головные боли, ослабление слуха, общую слабость, расстройство пищеварения, исхудание, малокровие, вегетососудистые нарушения. Выделяется при очистке нефтепродуктов, при разложении белковых веществ.
Окислы азота поражают альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам, в крови образуются нитраты и нитриты, которые действуют на артерии, вызывая разрушение сосудов и гипотонию, а также ведут к кислородной недостаточности.
Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 65 млн т в год. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55%, на энергетику — 28%, на промышленные предприятия — 14%, на мелких потребителей и бытовой сектор — 3% .
Аммиак. Высокие концентрации вызывают обильное слезотечение и боль в глазах, удушье, сильные приступы кашля, рвоту, задержку мочи, резкие расстройства дыхания и кровообращения.
Азот вместе со всей группой инертных газов, разбавляет кислород до такой степени, которая необходима для нормального дыхания человека, без этого жизнь на земле была бы невозможна. Азот при высоком атмосферном давлении оказывает наркотическое воздействие на организм, что проявляется в виде головокружения, провалов в памяти. При нормальном атмосферном давлении повышенное содержание азота вьпывает явления кислородной недостаточности, первые признаки которой наступают при повышении азота до 83%, тяжелые формы - при 90%, при 93% содержании азота в воздухе наступает смерть.
Углекислый газ по своему физиологическому действию является возбудителем дыхательного центра, в больших концентраиях оказывает наркотическое воздействие, а также раздражает кожу и слизистые оболочки. При больших концентрациях (10%. 15%) углекислота вызывает смерть от удушья, вследствие резкого снижения кислорода в воздухе. Летальный исход может быть мгновенным при большой концентрации углекислого газа (СО)), которая встречается в заброшенных колодцах, шахтах, подвалах.
Угарный газ - быстродействующий, соединяется с гемоглобином в 200-300 раз быстрее, чем кислород. Вызывает удушье, параличи, при тяжелых формах наступает смерть. Летальный исход может наступить через несколько минут в непроветриваемом гараже при работе двигателя машин.
Винилхлорид выделяется при нагревании (от +27"С и выше) и при сжигании полиэтиленовых пленок и пластика. Содержится он в тетропаках. Обладает концерогашьш свойством замедленного действия. Скрытый период может длиться от 10 до 15 лет.
Озон (О3) - газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Его относят к наиболее токсичным из всех обычных загрязняющих воздух примесей. В нижнем атмосферном слое озон образуется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений (ЛОС). Поскольку к ЛОС относят порядка 260 химических соединений, при образовании озона получаются смеси, состоящие из сотен химических веществ и называемые фотохимическим «смогом».
Асбестовая пыль способствует раковым опухолям и фиброзу легких.
Свинец выделяется с выхлопными газами автомобилей, является ядом замедленного действия. Симптомы: усталость, кишечные колики, бледность кожных покровов, по краям десен появляется темная ''свинцовая кайма". Повышенные концентрации вызывают у беременных женщин преждевременные роды, у мужчин - половое бессилие. В целом, свинец, попадая в организм человека, разрушает нервные клетки, вызывает параличи.
Ртуть- ядовитое вещество, содержащееся в отработанных люминесцентных лампах, приборах, промышленных отходах. Разрушает печень, почки, вызывает выкидыши у женщин. Переработкой вышедших из эксплуатации ртутьсодержащих приборов и ламп занимался специальный цех на заводе имени Баранова.
Примышленная пыль, особенно зола, содержит токсические вещества - мышьяк, ртуть, свинец.
Аэрозоли- это твердые или жидкие частицы, находящиеся но взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для живых организмов, у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых а жидких частиц между собой или водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. Основным источником аэрозольных загрязнений в городе Омске являются ТЭЦ, цементные заводы, сажевый завод, нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия. В своем составе аэрозоли содержат: железо, марганец, цинк, кадмий, свинец, ароматические углеводороды, соли кислот и др. вешества.
Шум - специфический загрязнитель атмосферы. Уровни шума определяются в децибелах. Порог слышимости - 0, шелест листвы - 10. шепот - 25, акустический шум на селе 30-55. шум в городе - 30-60 - это предельно допустимые нормы. Повышенный и продолжительный шум увеличивает артериальное давление крови, вызывает рост сердечнососудистых заболеваний, снижает работоспособность, приводит к бессоннице.
Радиоактивное загрязнение.
Радиационный фон в городе Омске на открытой местности в среднем находится в пределах от 10 до 12 микрорентген/час, в закрытых помещениях до 30 микрорентген/час, что соответствует ПДК по России- Однако в 1990-1992 годах силами Госатомнадзора при проведении мониторинга в городе Омске было обнаружено более 200 аномальных участков, на которых радиационный фон превышал допустимые нормы в тысячу раз. Зонами экологического бедствия были объявлены: 4 разъезд, 14 военный городок, улица Красный пахарь, Авиагоролок, завод керамзитожелезобетонных изделий и ряд других.
Причинами радиоактивного загрязнения на территории Омска являются: утерянные источники гамма-излучения (приборы): несанкционированно использованный металлургический шлак, загрязненный цезием 137; завезенный для строительства гранитный щебень Айсаринского карьера (Казахстан) с содержанием в нем ураново-рудного материала; склады с минеральными удобрениями, в которых содержатся радионуклиды Ra-226 и К-40.
Все виды солнечного излучения (от ультрафиолетового до инфракрасного) достигают земной поверхности и нагревают ее. Последняя переизлучает ранее накопившуюся тепловую энергию в виде ИК-излучения в Космос. Переизлученное ИК-излучение интенсивно поглощается некоторыми гадами (СО2, метан, NO, фреонами). Указанные газы, называемые парниковыми, действуют в атмосфере, как стекло в парнике: они беспрепятственно пропускают к Земле солнечную радиацию, но задерживают тепловое излучение Земли. В результате повышается температура ее поверхности, изменяются погода и климат.
Под парниковым эффектом понимают возможное повышение глобальной температуры планеты в результате изменения теплового баланса, обусловленное постепенным накоплением парниковых газов в атмосфере.
Среднегодовая температура за последнее столетие выросла примерно на полградуса. Не исключено, что это наибольшая скорость глобальных изменений за прошедший миллион лет. За 100 лет уровень Мирового океана увеличился на 10...15 мм.
Парниковые газы
Основным парниковым газом является диоксид углерода. Его вклад в парниковый эффект, по разным данным, составляет от 50 до 65%. К другим парниковым газам относятся метан (около 20%), оксиды азота (примерно 5%), озон, фреоны (хлорфторуглероды) и другие газы (около 10—25% парникового эффекта
|
'Показатели |
Единица измерения |
Диоксид углерода |
Метан |
Фреоны |
Оксиды азота |
|
Концентрация в доиндустриаль-ный период |
частей на млн |
280 |
0,79 |
ничтожно мало |
0,288 |
|
Концентрация в современный период |
частей на млн |
354 |
1,72 |
|
|
|
Ежегодный рост |
% |
0,3—0,5 |
0,5-1,0 |
|
0,2—0,3 |
|
Время жизни |
лет |
50—200 |
10 |
130 |
150 |
|
Активность действия |
на 1 молекулу |
1 |
25 |
11000 |
165 |
|
Доля в парниковом эффекте |
% |
66 |
18 |
8 |
3 |
1. Углекислый газ. Основным антропогенным источником поступления СО2 в атмосферу является сжигание углеродсодержащего топлива (уголь, нефть, мазут, метан и др.). В настоящее время в атмосферу выбрасывается более 25 млрд т СО2.
США дает 23% СО2. , Россия- 19%, Зап.Европа – 14%, Вост. Европа – 7?.
2. Метан поступает в атмосферу при добыче газа, нефти и угля, производстве биогаза, из-за гниения органических остатков на залитых водой рисовых полях, роста численности крупного рогатого скота (сейчас на Земле 1 млрд голов крупного рогатого скота). Концентрация в воздухе метана растет ежегодно на 1,2—1,5 %. Сейчас его на 60% больше, чем было в доиндустриальную эру. К середине XXI в. ожидается удвоение концентрации метана в атмосфере.
3. Оксиды Азота. С ростом применения в сельском хозяйстве азотных удобрений и в результате сгорания углеродсодержащих видов топлива при высоких температурах в ТЭС в атмосферу выбрасывается закись азота N2O. Концентрация N2O растет на 0,3 % в год.
4. Концентрация фреонов растет со скоростью 4 % в год. В целом к середине XXI в. парниковое влияние СН4, N2O и фреонов может быть равным эффекту удвоения концентрации СО2 в атмосфере.
Прогноз
В настоящее время увеличение концентрации СО2 происходит примерно со скоростью 0,3—0,5% в год. Увеличивается содержание и других парниковых газов: метана — на 1%, оксидов азота — на 0,2% в год. По разным источникам, удвоение содержания парниковых газов, которое может произойти во второй половине текущего века, вызовет повышение среднегодовой температуры планеты на 1—3,5 °С.
Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к тому, что по сравнению с доиндустриальным периодом (конец XIX столетия) средняя температура воздуха на Земле повысилась на 0,5-0,6°С. За последние 100 лет на один метр уменьшилась толщина тающих льдов в Арктике, а граница вечной мерзлоты отступает к северу ежегодно на 10 км Ученые предполагают, что к 2025 году температура земли может, повысится еще на 2-2,5°С. Быстрое потепление климата приведет к таянью ледников, поднятию уровня воды в океане. При подъеме уровня моря на 1 м будет затоплено более 20% прибрежной суши. Многие портовые города окажутся под водой. Европа лишится 1/4 части пахотных земель, на которых возделывается треть сельскохозяйственных культур.
Глобальное потепление климата и обусловленное им повышение уровня Мирового океана многими учеными рассматривается как величайшая катастрофа не только для отдельных экосистем, но и биосферы в целом:
1. В случае повышения уровня океана на 1,5—2 м под затопление попадает около 5 млн км2 земель, причем наиболее плодородных и густонаселенных. На них проживает около 1 млрд человек и собирается почти треть урожая многих сельскохозяйственных культур. Вынужденные переселения народов в глубь материков чреваты военными конфликтами и социальными потрясениями.
2. Помимо подъема уровня океана потепление климата будет сопровождаться увеличением степени неустойчивости погоды, смещением границ природных зон, ростом числа штормов и ураганов, ускорением темпов вымирания животных и растений. Следствием этого, очевидно, явится резкое обострение продовольственной проблемы.
3. Уменьшение различий температуры на полюсах и экваторе (в основном за счет более сильного потепления полюсов) вызовет, в свою очередь, подтаивание вечномерзлых почв (таковых в России около 2 млн км2) и высвобождение из них огромных количеств метана, что усилит парниковый эффект. -
4. Изменение климата может оказать негативное влияние на здоровье людей как вследствие усиления теплового стресса в южных районах, так и из-за распространения многих видов заболеваний.
5. При повышении уровня океана на несколько метров будут затоплены такие города, как Нью-Йорк, Лондон, Санкт-Петербург, Амстердам, Шанхай, Токио и густонаселенные прибрежные территории, на которых проживает от 30 до 50 % населения земного шара, т. е. миллиарды человек.
6. С ростом температуры возрастет и количество осадков. Ливни затопят тропики. Засушливые зоны сдвинутся на север. Площадь пустынь увеличится. Урожаи сократятся. Серьезные изменения климата произойдут в Скандинавии, Сибири и на севере Канады.
7. При глобальном потеплении на 2°С зона сплошной многолетней мерзлоты в нашей стране перестанет существовать, а зона лесотундры достигнет побережья Северного Ледовитого океана.
8. Для территории России такое потепление скажется на смещении зон, оптимальных для земледелия, на север и увеличении стока рек, текущих с севера на юг. Наряду с этим на севере и востоке России начнет оттаивать вечная мерзлота, что усложнит сохранение возведенных здесь строительных сооружений.
9. Ученые НАСА утверждают, что "парниковый эффект", вызывающий повышение температуры атмосферы у поверхности Земли, одновременно ведет к значительному охлаждению стратосферы, где сосредоточен озон, что и обусловливает истончение его слоя.
Суммарные промышленные выбросы углерода в России в 1990 г. Оценивались в пределах 650-700 млн. т. К наиболее загрязняющим
ной двухтопливной системой снизило уровень выделения ими углекислого газа на 40—50%.)
1. МБРР предлагает ввести международную программу выплаты владельцам транспортных средств, обеспечившим снижение содержания углекислоты в выхлопах, по 10 долларов за каждую «сэкономленную» тонну двуокиси углерода. По расчетам экспертов, в России дотация на каждое транспортное средство может составить до 3000 долларов. Москва, другие российские города, таким образом, получат возможность снизить выбросы углекислого газа и других токсичных веществ без собственных финансовых вливаний.
2. Рядом экологов была выдвинута разумная идея «налога на выделенную углекислоту»: страна, независимо от уровня индустриального развития, получит определенную квоту на безналоговое производство СО2. Богатые государства смогут покупать квоты на выбросы углекислоты у более бедных стран. Такие рыночные взаимоотношения помогут, например, Бразилии получить средства на борьбу с уничтожением тропического леса.
Налог на выделенную углекислоту может вводиться также и внутри стран для отдельных предприятий и отраслей индустрии. Целесообразно ввести и налог на предприятия, производящие серные и азотные ангидриды, разрушающие природные ресурсы и собственность в других регионах этой страны и в других странах.
Первой налог на производство углекислоты ввела Швеция в 1990 г. Министерство по защите среды поставило задачу: к 2000 г. снизить в стране эмиссию СО2 на 2,5%. Введен налог на сжигание угля, нефти и природного газа.
3. В России открыт способ утилизации углекислого газа с использованием новейших технологий. Диоксид углерода извлекают из дымовых газов. Очищенный диоксид углерода закачивают в хранилища (газгольдеры), откуда он поступает на дальнейшую переработку.
На следующей стадии углекислый газ смешивают с парами воды и подвергают электрохимическому разложению в процессе электролиза. В результате реакции при высокой (1100-1150°С) температуре на аноде выделяется сверхчистый кислород, а на катоде — смесь окиси углерода и водорода, т.е. синтез-газ, служащий основным сырьем для производства углеводородных соединений, всего спектра современных искусственных материалов — от синтетического бензина и дизельного топлива до изделий из полимеров (пластмасс, лаков, красок, растворителей и т.д.). Синтез-газ может использоваться и в металлургии для бескоксового производства чугуна.
В последние 15—20 лет возникла сложная и трудноразрешимая экологическая проблема кислотных дождей (рН < 5,0). При сжигании различных видов топлив, а также с выбросами различных предприятий в атмосферу поступает значительное количество оксидов серы и азота. При взаимодействии их с атмосферной влагой образуются азотная и серная кислоты. К ним примешиваются органические кислоты и некоторые соединения, что в сумме дает раствор с кислой реакцией.
Согласно расчетам, доля диоксида серы в образовании кислых осадков составляет около 70%.
Кислоты выпадают на поверхность суши или водоемов в виде кислотных дождей или иных атмосферных осадков. Отмечены случаи выпадения осадков с рН 2,2—2,3; что соответствует кислотности уксуса.
Общее количество выбросов SO2 и NO2 в мире ежегодно составляет более 250 млн т.
В России очаги образования приходятся на Кольский полуостров, Норильск, Челябинск, Красноярск и другие районы.
Отрицательное влияние кислых осадков разнообразно: почвы, водные экосистемы, растения, памятники архитектуры, строения и другие объекты в той или иной степени страдают от них.
Действие кислых осадков на почвы наиболее ощутимо проявляется в северных и тропических районах. Для первых это связано с тем, что подкисляются и без того кислые (подзолистые и их разновидности почвы. Они, как правило, не содержат природных соединений, нейтрализующих кислотность (карбонат кальция, доломит и др.). Почвы в тропиках хотя и имеют нейтральную и щелочную реакцию, но также не содержат веществ — нейтрализаторов кислотности (из-за интенсивного и постоянного промывания дождями).
Поступая в почву, кислые осадки увеличивают подвижность и вымывание катионов, снижают активность редуцентов, азотофиксаторов и других организмов почвенной среды. При рН, равном 5 и ниже, в почвах резко возрастает растворимость минералов, из них высвобождается алюминий, который в свободной форме ядовит. Кислые осадки также повышают подвижность тяжелых металлов (кадмия, свинца, ртути).
Действие кислых осадков на водные экосистемы весьма многообразен но. Кислые осадки, попадая в водные источники, повышают кислотность и жесткость воды. При рН ниже 6 сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и развитие организмов. Особенно отрицательное действие, проявляется в основном на яйцеклетках и молоди.
Сейчас на Земле насчитываются многие тысячи озер, практически лишившихся своих обитателей. Почти 20% рек и озер Швеции, Норвегии и Канады потеряли более половины обитающих в них организмов. Так, в Швеции в 14 тысячах озер уничтожены наиболее чувствительные виды, а 2200 озер фактически безжизненны. Около 1000 озер в США заметно подкислены, а более 3 тысяч имеют кислотность, неблагоприятную для многих обитателей.
Действие кислых осадков и атмосферных загрязнений на леса способствует выщелачиванию из растений биогенов (особенно кальция, магния и калия), Сахаров, белков, аминокислот. Кислые осадки повреждают защитные ткани, увеличивают вероятность проникновения через них патогенных бактерий и грибов, способствуют появлению вспышек численности насекомых. Такие воздействия имеют конечным результатом снижение продуктивности фитоценозов, а нередко и их массовую гибель. Накоплено много данных об отрицательном влиянии кислых осадков на растения через почву, прежде всего в результате увеличения подвижности алюминия и тяжелых металлов. Свободный алюминий повреждает молодые корни, создает очаги для проникновения в них инфекции, а также вызывает преждевременное старение деревьев (болезнь Альцгеймера).
Главным «экспортером» кислотных дождей в Европе в 1980-х годах стала Великобритания. В нашу страну
продолжение следует...
Часть 1 Лекция 2. Атмосфера – неорганическая воздушная среда. Загрязнение атмосферы.
Часть 2 Решение проблемы - Лекция 2. Атмосфера – неорганическая воздушная среда.
Комментарии
Оставить комментарий
Экология
Термины: Экология