În toate etapele dezvoltării sale, o persoană era strâns legată de lumea înconjurătoare. Dar, din moment ce societatea puternic industrializat a apărut, interferența umană periculoase în natură a crescut dramatic, lărgit domeniul de aplicare al acestei intervenții, a devenit mai variată, iar acum amenință să devină o amenințare globală pentru omenire. Consumul de materii prime neregenerabile crește, terenuri mai mult și mai arabil este retras din economie, astfel încât au construit orașe și fabrici. Omul trebuie să intervină din ce în ce mai mult în economia biosferei - acea parte a planetei noastre în care există viața. Biosfera Pământului este în prezent supusă unui impact antropic în creștere. În acest caz, putem identifica câteva dintre cele mai semnificative procese, dintre care oricare dintre ele nu îmbunătățește situația ecologică a planetei.
Cel mai mare și semnificativ este poluarea chimică a mediului cu substanțe de natură chimică care nu sunt naturale pentru acesta. Printre acestea - poluanți gazoși și aerosoli de origine industrială și internă. Progrese și acumulare de dioxid de carbon în atmosferă. Dezvoltarea în continuare a acestui proces va intensifica tendința nedorită către o creștere a temperaturii medii anuale pe planetă. Ecologiștii sunt, de asemenea, îngrijorați de poluarea continuă a Oceanului Mondial cu petrol și produse petroliere, care a atins deja 1/5 din suprafața totală. Poluarea cu ulei de astfel de dimensiuni poate provoca întreruperea semnificativă a schimbului de gaze și apă între hidrosfere și atmosferă. Nu există nicio îndoială cu privire la importanța contaminării chimice a solului cu pesticide și la aciditatea sa crescută, care duce la degradarea ecosistemului. În general, toți factorii considerați, care pot fi atribuiți efectului poluant, au un efect semnificativ asupra proceselor care apar în biosferă.
Contaminarea chimică a biosferei
Omul a poluat atmosfera de mii de ani, dar consecințele folosirii focului pe care a folosit-o în această perioadă au fost nesemnificative. Trebuia să mă împotrivesc faptului că fumul împiedica respirația și că funinginea stătea într-o copertă neagră pe tavan și pe pereții locuinței. Căldura rezultată a fost mai importantă pentru o persoană decât aerul curat și zidurile de peșteri neterminate. Această poluare inițială a aerului nu a fost o problemă, pentru că oamenii trăiau în grupuri mici la acel moment, ocupând un mediu natural nemărginit, incomensurabil. Și chiar o concentrare semnificativă de oameni într-o zonă relativ mică, așa cum era în antichitatea clasică, nu a fost însoțită de consecințe grave.
Așa a fost până la începutul secolului al XIX-lea. Numai în ultimii o sută de ani dezvoltarea industriei ne-a "înzestrat" cu astfel de procese de producție, consecințele cărora, la început, oamenii nu și-ar fi putut imagina. Au fost milionari, a căror creștere nu poate fi oprită. Toate acestea sunt rezultatul marilor invenții și realizări ale omului.
În principiu, există trei surse principale de poluare a aerului: industria, cazanele casnice, transportul. Cota fiecăreia dintre aceste surse în poluarea totală a aerului variază foarte mult, în funcție de locație. Acum, se acceptă în general că producția industrială este cel mai poluant aer. Surse de poluare - centrale termice care, împreună cu fumul, emit dioxid de sulf și dioxid de carbon în aer; oțelării, metale neferoase în special care emit oxizi de azot în aer, hidrogen sulfurat, clor, fluor, amoniac, compuși ai fosforului, particulele și compușii de mercur și arsenic; instalații chimice și de ciment. Gazele nocive pătrund în aer ca urmare a arderii combustibilului pentru industrie, încălzirea locuințelor, transportul, arderea și prelucrarea deșeurilor menajere și industriale. Atmosferele poluante sunt împărțite în cele primare, care intră direct în atmosferă, iar cele secundare, care rezultă din transformarea acestora din urmă. Astfel, dioxidul de sulf care intră în atmosferă este oxidat la anhidrida sulfurică, care interacționează cu vaporii de apă și formează picături de acid sulfuric. Când anhidrida sulfurică reacționează cu amoniacul, se formează cristale de sulfat de amoniu. În mod similar, ca urmare a reacțiilor chimice, fotochimice, fizico-chimice dintre poluanți și componentele atmosferice, se formează alte caracteristici secundare. Principala sursă de contaminare pirogene pe planetă sunt plante termocentralei, metalurgice și chimice, centrale, care consuma mai mult de 70% produse anual combustibili solizi și lichizi. Principalele impurități nocive de origine pirogenică sunt următoarele:
Monoxid de carbon. Se obține cu arderea incompletă a substanțelor carbonice. În aer, provine din arderea deșeurilor solide, cu gaze de eșapament și emisii provenite de la instalațiile industriale. Anual, acest gaz pătrunde în atmosferă cel puțin 1250 milioane de tone. Monoxidul de carbon este un compus care reacționează activ cu părțile componente ale atmosferei și contribuie la creșterea temperaturii pe planetă și la crearea unui efect de seră.
Anhidrida anhidră. Se eliberează în procesul de ardere a combustibilului cu conținut de sulf sau de prelucrarea minereurilor sulfuroase (până la 170 milioane tone pe an). O parte din compușii cu sulf se eliberează atunci când ard resturile organice în haldele de minerit. Numai în SUA, cantitatea totală de dioxid de sulf emisă în atmosferă a fost de 65% din cantitatea globală.
Anhidrida anhidră. Se formează în timpul oxidării dioxidului de sulf. Produsul final de reacție este un aerosol sau o soluție de acid sulfuric în apa de ploaie, care acidifica solul, boala se intensifică în căile respiratorii umane. Pierderea de ceață de acid sulfuric de torțe de fum companii chimice notate cu turbiditate scăzută și umiditate ridicată. Leafy plate plante cultivate la mai puțin de 11 km de astfel de companii, de obicei, dens punctată cu pete necrotice mici formate în picături tasări la sol de acid sulfuric. metale neferoase și neferoase pirometalurgice, precum și centralele termice emit anual zeci de milioane de tone de dioxid de sulf.
Sulfura de hidrogen și disulfura de carbon. Acestea intră în atmosferă separat sau împreună cu alți compuși de sulf. Principalele surse de emisii sunt întreprinderile pentru fabricarea fibrelor artificiale, a zahărului, a cocsului, a produselor chimice, a rafinăriilor de petrol și a câmpurilor petroliere. În atmosferă, atunci când interacționează cu alți poluanți, aceștia suferă o oxidare lentă la anhidrida sulfurică.
Oxizi de azot. Principalele surse de emisie sunt companii care produc îngrășăminte cu azot, acid azotic și nitrați, coloranți de anilină, compușii nitro, vascoza de mătase, celuloid. Cantitatea de oxizi de azot care intră în atmosferă este de 20 de milioane de tone pe an.
Compuși ai fluorului. Sursele de poluare sunt întreprinderile producătoare de aluminiu, emailuri, sticlă, ceramică, oțel, îngrășăminte fosforice. Substanțele care conțin fluorine pătrund în atmosferă sub formă de compuși gazoși - acid fluorhidric sau praf de fluorură de sodiu și de calciu. Compușii au un efect toxic. Derivații de fluor sunt insecticide puternice.
Compuși ai clorului. Acestea intră în atmosferă de la întreprinderile chimice care produc acid clorhidric, pesticide care conțin clor, coloranți organici, alcool hidrolitic, var cloric, sodă. În atmosferă se găsesc molecule de impurități ale clorului și vapori de acid clorhidric. Toxicitatea clorului este determinată de tipul de compuși și de concentrația acestora. În industria metalurgică, atunci când fierul este topit și când este prelucrat în oțel, diverse metale grele și gaze toxice sunt eliberate în atmosferă. Astfel, pe baza 1 tona de fontă iese în evidență cu excepția 12,7 kg de dioxid de sulf și 14,5 kg de particule de praf, care determină cantitatea de arsenic, fosfor, antimoniu, plumb, vapori de mercur și metale rare, substanțe de gudron, și acid cianhidric.
Aerosol poluarea atmosferei. Aerosolii sunt particule solide sau lichide care sunt suspendate în aer. Componentele solide ale aerosolilor sunt, în unele cazuri, periculoase în special pentru organisme și la oameni provoacă boli specifice. În atmosferă, contaminanții de aerosoli sunt percepuți sub formă de fum, ceață, ceață sau ceață. O parte semnificativă a aerosolilor se formează în atmosferă atunci când particulele solide și lichide interacționează una cu alta sau cu vapori de apă. Dimensiunea medie a particulelor de aerosol este de 1-5 μm. Atmosfera Pământului primește aproximativ 1 metru cub pe an. km. particule de praf de origine artificiala. Un număr mare de particule de praf se formează, de asemenea, în cursul activităților de producție ale oamenilor. Informații privind unele surse de praf antropic sunt prezentate în apendicele 10.
Principalele surse de poluare a aerului cu aerosoli artificiale sunt TES, care consumă cărbune ridicat de cenușă, concentratoare, metalurgice, ciment, magnezit și plante de funingine. Particulele de aerosol din aceste surse se disting printr-o mare varietate de compoziție chimică. Cel mai adesea în compoziția lor a constatat compuși de siliciu, calciu și carbon, cel puțin - oxizi metalici de fier, magneziu, mangan, zinc, cupru, nichel, plumb, stibiu, bismut, seleniu, arsenic, beriliu, cadmiu, crom, cobalt, molibden, precum și azbest. O varietate și mai mare se găsește în praful organic, inclusiv hidrocarburile alifatice și aromatice, sărurile acide. Este format în timpul arderii uleiului rezidual în procesul de piroliză în rafinării, uzine petrochimice și alte facilități similare. Sursele de poluare cu aerosoli constante sunt lame industriale - movilă artificială de material redepus, preferabil suprasolicite formate în timpul miniere sau a deșeurilor din industria de prelucrare, TPP. Sursa de praf și gaze toxice sunt lucrări explozive masive. Astfel, ca urmare a unui mediu, în greutate de explozie (250-300 de tone de explozibil) emite aproximativ două mii. Cu. m de monoxid de carbon convențional și mai mult de 150 de tone de praf. Producția de ciment și alte materiale de construcție este, de asemenea, o sursă de poluare a aerului prin praf. Principalele procese de producție - măcinarea și tratarea chimică a loturilor, produsele intermediare și produse în fluxul de gaze fierbinți este întotdeauna însoțită de emisia de praf și alte substanțe nocive în atmosferă. Poluanții atmosferici includ hidrocarburi - saturate sau nesaturate, care cuprinde de la 1 la 13 atomi de carbon. Ele sunt supuse la diferite transformări, oxidare, polimerizare, interacțiunea cu alți poluanți atmosferici după excitație prin radiație solară. Ca urmare a acestor reacții se formează compuși peroxi, radicali liberi, compuși hidrocarbonați cu oxizi de azot și sulf sunt adesea sub formă de particule de aerosol. În anumite condiții meteorologice, pot forma un deosebit de mari concentrații de impurități nocive gazoase și de particule în stratul de suprafață.
Apă fotochimică (smog). Ceapa fotochimică este un amestec multicomponent de gaze și particule de aerosol de origine primară și secundară. Componentele principale ale smogului includ oxizi de ozon, azot și sulf, numeroși compuși organici de natură peroxid, numiți colectiv fotocatalizatori. smogului fotochimic apare ca rezultat al reacțiilor fotochimice în anumite condiții: prezența în atmosferă a unei concentrații ridicate de oxizi de azot, hidrocarburi și alți poluanți, radiații solare intense și fără vânt sau schimb foarte slab de aer în stratul de suprafață, cu un puternic și pentru cel puțin o zi de inversie ridicată. O vreme constantă de vânt, de obicei însoțită de inversiuni, este necesară pentru a crea o concentrație ridicată de substanțe care reacționează [30].
Problema controlului emisiilor de poluanți în atmosferă de către întreprinderile industriale (MPC).
Prioritatea în dezvoltarea concentrațiilor maxime admise în aer aparține URSS. MPC sunt acele concentrații pe care persoana și descendenții lor de impact direct sau indirect nu le agravează capacitatea de lucru, bunăstarea și condițiile sanitare și de viață ale oamenilor.
O generalizare a tuturor informațiilor despre MPC, obținute de toate departamentele, se realizează în GGO (Observatorul Principal Geofizic). Pentru a determina rezultatele observațiilor valorilor aerului valorii concentrației măsurate este comparată cu concentrația maximă admisă unică maximă și se determină numărul de cazuri în care au fost depășite MPC, și de câte ori cea mai mare valoare a fost peste MPC. Valoarea medie a concentrării pentru o lună sau pe an este comparată cu limita de expunere pe termen lung - un MPC mediu-lung. Starea poluării aerului cu mai multe substanțe observate în atmosfera orașului este estimată folosind un indice complex - indicele poluării atmosferice (IZA). Pentru aceasta, valorile normalizate ale MPC și concentrațiile medii ale diferitelor substanțe cu calcule simple conduc la concentrația de dioxid de sulf și apoi se adaugă. Concentrațiile maxime unice ale principalelor poluanți au fost cele mai mari din Norilsk (oxizi de azot și sulf), Frunze (praf), Omsk (monoxid de carbon). Gradul de poluare a aerului de către principalii poluanți depinde în mod direct de dezvoltarea industrială a orașului. Cele mai mari concentrații maxime sunt tipice orașelor cu o populație de peste 500 mii de locuitori. Poluarea aerului cu substanțe specifice depinde de tipul de industrie dezvoltat în oraș. Dacă întreprinderile mari se află în mai multe industrii, se creează un nivel foarte ridicat de poluare a aerului, dar problema reducerii emisiilor multor substanțe specifice rămâne nerezolvată.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: