Rúry znečisťujúce ovzdušie. Znečistenie ovzdušia: hlavné zdroje

Takmer 92 % ľudí na celom svete dýcha nebezpečný vzduch. Znie to, samozrejme, „žltkasté“, ale Svetová zdravotnícka organizácia uisťuje, že je to tak. WHO vyhodnotila situáciu so znečistením v megamestách, Hlavné mestá a malé osady - výsledok hodnotenia nie je utešujúci.

Každý rok zomrú asi 3 milióny ľudí na znečistenie ovzdušia na uliciach. Rovnaký počet ľudí zomiera na vnútorné znečistenie (napríklad ak si niekto vykúri dom uhlím). Zároveň sa 90 % úmrtí na nekvalitnú „látku na dýchanie“ vyskytuje v chudobných krajinách. Obyvatelia ekonomicky vyspelých regiónov tak často neumierajú, no ťažko to má aj ich zdravie.

Referencia: Znečistenie ovzdušia je vnášanie netypických fyzikálnych, chemických a biologických látok do ovzdušia alebo zmena ich prirodzenej koncentrácie. V súčasnosti je hlavným zdrojom znečistenia ľudská činnosť spojená s výrobou, dopravou a používaním znečisťujúcich látok v každodennom živote.

Osvedčená škodlivosť

Hlavná rana padá na dýchací systém. Ultrajemné častice s veľkosťou menšou ako 100 nanometrov, obsiahnuté vo výfukových plynoch automobilov a emisiách podnikov, ktoré na výrobu energie využívajú zdroje, ktoré nie sú šetrné k životnému prostrediu, sa môžu hromadiť v pľúcach a spôsobiť ich poškodenie.

Tí, ktorí často dýchajú znečistený vzduch, majú zvýšené riziko rakoviny pľúc, respiračných infekcií a chronickej obštrukčnej choroby pľúc. Keďže častice sú prenášané krvným obehom po celom tele, trpia aj iné orgány a systémy. Napríklad kardiovaskulárne – WHO zaznamenala zvýšené riziko mŕtvice a infarktu u tých, ktorí žijú v „problémových“ oblastiach.

Nedávna štúdia publikovaná v The Lancet zistila pravdepodobnú súvislosť medzi znečistením ovzdušia a neurodegeneratívnymi ochoreniami. Vedci spojili prejav symptómu demencie s pobytom v blízkosti rušných diaľnic: čím bližšie ľudia žili k zdroju výfukových plynov, tým častejšie trpeli demenciou. Vedecká práca bral do úvahy údaje 6,6 milióna ľudí.

Iní vedci zaznamenali súvislosť medzi znečisteným ovzduším a zvýšeným počtom predčasných pôrodov. Podľa výskumníkov v dôsledku znečistenia ovzdušia, svetla v predstihu Každý rok sa objaví približne 16 000 Američanov. Dôvodom sú všetky tie isté ultrajemné častice usadené v telách budúcich mamičiek.

Mimochodom, deti, či už donosené alebo nie, trpia zlou kvalitou ovzdušia v mestách nie menej ako dospelí. Znečisťujúce látky narúšajú správny vývoj pľúc a môžu spomaliť vývoj mozgu, uvádza správa UNICEF o vplyve životného prostredia na mladšiu generáciu.

Podľa organizácie má každé siedme dieťa na svete vývojové problémy spôsobené zlou kvalitou ovzdušia a každý rok zomiera približne 600 000 detí mladších ako 5 rokov na príčiny súvisiace so znečistením.

Ak dieťa neochorie, negatívne dôsledky sa môžu prejaviť inak: štúdia publikovaná v časopise International Journal of Environmental Research and Public Health zistila, že deti žijúce v environmentálne znevýhodnených oblastiach majú horšie výsledky v škole.

Referencia: Ako je to s čistým vzduchom v Rusku? Nie naozaj. Podľa správy Medzinárodnej energetickej agentúry za rok 2016 bola Ruská federácia v počte úmrtí v dôsledku zlého životného prostredia v prvej päťke krajín sveta: každý rok u nás zomiera na znečistenie ovzdušia 140-tisíc ľudí. Ešte horšie sú veci len v Číne, Indii, EÚ.

Čo robiť?

Samozrejme, že je lepšie nežiť tam, kde nie je čo dýchať, no nie vždy to vyjde a selektívne vyhýbanie sa oblastiam vo všeobecnosti ľudstvu nepomôže. Preto svetové spoločenstvo a najaktívnejšie civilné jednotky posledných rokov aktívne pracujú na tom, aby sa všade dalo voľne dýchať.

Do zoznamu celosvetovo akceptovaných opatrení patrí podpis dohôd o znižovaní emisií skleníkových plynov a masívny prechod na obnoviteľné zdroje „zelenej“ energie (slnko, vietor, voda, atóm), upozorňovanie verejnosti na problém, lobovanie za zmeny v lokálnych zákonov.

Zoznam miestne uplatňovaných opatrení zahŕňa dočasné zákazy používania osobných automobilov, zákazy emisií pre priemyselné odvetvia (keď je úroveň škodlivých častíc PM 2,5 výrazne vyššia ako norma), podpora používania verejná doprava, elektrické vozidlá a bicykle, rozširovanie parkovísk, „ekologizujúca“ legislatíva, investície do nových technológií na čistenie vzduchu, výrobu energie a recykláciu odpadu. V niektorých mestách po celom svete sa verejné priestranstvá (a dokonca aj ulice) začínajú vybavovať systémami čistenia vzduchu. Na zozname toho, čo môže každý z nás urobiť, nie je veľa možností, ale sú. Ak je vzduch v daný deň obzvlášť špinavý, je najlepšie zostať vo vnútri s použitím vzduchových filtrov a klimatizácií, niekedy môžete použiť zvlhčovače. Ak nemôžete sedieť doma, môžete nosiť masky s filtrami (dôležité pre obzvlášť znečistené oblasti alebo silný dym) a tiež nechodiť blízko tratí - je lepšie pohybovať sa po zelených plochách.

V časoch štandardného znečistenia ovzdušia stojí za to pripomenúť, že hrozba stále existuje a treba sa o ňu postarať životné prostredie„všeobecne“ – ak je to možné, odmietnite cestovať vlastným autom, chráňte zelené priestranstvá, nepoužívajte znečisťujúce látky na domáce účely (napríklad uhlie do krbov).

Tieto opatrenia, mimochodom, pomôžu v ďalšej dôležitej veci – v boji proti klimatickým zmenám, čo tiež nie je nič dobré zdraviečloveka neprivedie.

Anna Kiriková

Foto istockphoto.com

Jednou z hlavných podmienok pre zachovanie ľudského zdravia a dlhovekosti je čistý vzduch. Bohužiaľ, v dnešnej realite v mnohých častiach sveta sa dosiahnutie súladu s touto kľúčovou požiadavkou javí ako nemožná misia. Ale je naozaj nemožné, aby vzduch, ktorý dýchame, bol čistejší? A čo konkrétne najviac znečisťuje ovzdušie?

Všetky zdroje, ktoré negatívne ovplyvňujú stav povodia, rozdeľujú ekológovia na antropogénne a prírodné. Je to prvá kategória, ktorá spôsobuje najväčšie škody na životnom prostredí – faktory spojené s ľudskou činnosťou. znečistenie atmosférický vzduch, vyskytujúce sa z prirodzených dôvodov, sú nielen bezvýznamné v globálnom meradle, ale sú svojou povahou samoeliminujúce.

Priemysel, ktorý zabíja

Zdroj číslo jeden znečistenia ovzdušia v rozvojových a niektorých rozvinuté krajiny je priemysel. Leví podiel emisií do atmosféry pochádza z energetiky, podnikov hutníctva neželezných a železných kovov. Menej škodlivé pre ovzdušie, ale stále nebezpečné sú odvetvia ako výroba ropy a rafinácia ropy, strojárstvo. V miestach, kde je priemyselná výroba sústredená v atmosfére, sa vo významnom množstve vyskytujú fenoly, uhľovodíky, ortuť, olovo, živice, oxid a oxid siričitý.

Znečistenie ovzdušia vo vyspelých krajinách škodlivé látky sa stal naliehavým problémom pred storočím. Aj preto sa tam proces tvorby environmentálnej legislatívy začal skôr ako v iných štátoch. Holandsko bolo teda prvé, ktoré sledovalo emisie podnikov prijatím príslušných zákonov v rokoch 1875-1896. V Spojených štátoch bol v roku 1955 odhlasovaný zákon o kontrole čistoty ovzdušia. V Japonsku sa zákon o monitorovaní a obmedzovaní škodlivých emisií objavil v roku 1967, v Nemecku (SRN) - v roku 1972.

Keď čaro civilizácie škodí?

Doprava, ktorá je nevyhnutnou podmienkou fungovania moderná spoločnosť, je tiež veľkou hrozbou pre ľudské zdravie. Všetky stroje, ktoré na prácu používajú rôzne druhy paliva, znečisťujú ovzdušie v tej či onej miere. Napríklad auto aktívne absorbuje kyslík zo vzduchu. Namiesto toho uvoľňuje oxid uhličitý, vodnú paru a toxické látky (oxid uhoľnatý, uhľovodíky, oxidy dusíka, aldehydy, sadze, benzopyrén, oxid siričitý). Jednotlivé druhy dopravy prispievajú k znečisťovaniu ovzdušia takto:

• 85 % škodlivých emisií pochádza z osobných a nákladných automobilov;
• 5,3 % - pre riečne a námorné plavidlá;
• 3,7 % pre letecké a 3,5 % pre železničné vozidlá:
• poľnohospodárske vozidlá (sejačky, sejačky, kombajny, traktory, orná technika) znečisťujú ovzdušie najmenej (2,5 %).

Každá krajina rieši problém znečistenia ovzdušia po svojom. Orientačné sú v tomto smere skúsenosti z Dánska. Po druhej svetovej vojne začali obyvatelia malej škandinávskej krajiny, ktorej ulice zaplavili autá, pohoršovať nad znečistením plynom. Keď vypukla ropná kríza v 70. rokoch, dánske úrady nemali inú možnosť, ako ísť s verejnosťou. V krajine sa vytvorila rozvinutá cyklistická infraštruktúra, zaviedla sa obrovská daň z kúpy a používania auta. Miestnym obyvateľom sa nápad páčil: akcie „Kodaň bez áut“ a „Nedele bez áut“ sa stali masívnymi. Teraz je Dánsko krajinou s najväčším počtom cyklistov na svete, jedným z troch najčistejších a najprosperujúcejších štátov pre človeka.

Vietor, slnko a voda sú naši najlepší priatelia?

Veľké znečistenie ovzdušia škodlivými látkami je spôsobené prácou teplárenských a energetických podnikov. Prevádzku elektrární na uhlie, naftu, vykurovací olej, petrolej a benzín sprevádzajú uvoľňovanie nebezpečných zlúčenín ťažkých kovov, oxidu uhoľnatého, uhlíka a dusíka. Mimo mesta sa spravidla hromadia skládky popola, ktoré zostali pri spaľovaní uhlia.

Používanie kvapalných palív môže znížiť tvorbu popola, ale takáto výmena neovplyvňuje množstvo emisií dusíka a oxidov síry. Atómové elektrárne znečisťujú ovzdušie aerosólmi, rádioaktívnymi plynmi a jódom. Všetky druhy tradičných palív sú určite škodlivé. Možno podmienečne neškodný je plyn.

Ako sa vyhnúť? Alternatívne zdroje energie robia vzduch čistejším. V prospech využívania energie prílivu, vetra a slnka hovorí aj ďalší argument – ​​obmedzené zásoby plynu a ropy. Čína, India, USA, Japonsko, EÚ sa môžu pochváliť pokročilými skúsenosťami v oblasti energetiky. Na alternatívne zdroje tieto krajiny predstavujú až 20 % celkovej výroby energie. V pobrežných regiónoch sa budujú prílivové elektrárne, v južné krajiny- solárny. V blízkosti termálnych prameňov sa nachádzajú geotermálne elektrárne, ktoré vyrábajú energiu z prirodzeného tepla planéty.

Ekologické farmy sú budúcnosť

Poľnohospodárska výroba spôsobuje väčšie škody na vodných plochách, pôde a stromoch ako vzduch, no stále sa považuje za jeden z hlavných zdrojov . V dôsledku používania hnoja v spoločnostiach zaoberajúcich sa chovom hospodárskych zvierat sa uvoľňuje amoniak. Používa sa aj nebezpečenstvo pre ľudí, zvieratá a rastliny poľnohospodárstvo pesticíd. Riešením problému by mohol byť nový typ poľnohospodárskych komplexov, ktoré fungujú bez použitia herbicídov a pesticídov. Zavádzanie konceptu ekologických fariem je v plnom prúde v európskych krajinách, Kanade a USA. V Rusku fungujú úspešné farmy na výrobu zdravých produktov.

Znečistenie prachovou búrkou

Spomedzi prírodných zdrojov k znečisteniu ovzdušia najviac prispieva zvetrávanie pôdy. Silná prašnosť je typická pre oblasti s nízkym stupňom pôdnej vlhkosti a slabo vyvinutou vegetáciou. Globálne znečistenie ovzdušia prachom sa vyskytuje v púšťach Takla-Makan, Gobi, Sahara, lokálne - v mongolskom a stredoázijskom regióne. V Európe dominujú v juhovýchodnej a východnej časti prachové oblaky, ktoré menia zloženie a kvalitu hraničnej vrstvy atmosféry. Rýchlosť a oblasť distribúcie znečistenia závisí od veľkosti častíc. Jemný prach sa drží vo vzduchu 1,5-3 týždne, šíri sa po celej pologuli. Veľké častice sa šíria na stovky kilometrov a usadzujú sa v priebehu niekoľkých hodín alebo dní.

Ako ovplyvňuje zvetrávanie pôdy ľudské zdravie? Ak je naše telo schopné odfiltrovať veľké častice, tak jemný prach ľahko prenikne cez horné dýchacie cesty a usadzuje sa v pľúcach. Podľa štúdií WHO zvýšenie obsahu suspendovaných častíc vo vzduchu o 10 μg / m 3 vedie k zvýšeniu úmrtnosti o 0,5–1%.

Prachové búrky škodia nielen ľuďom. Sú nebezpečné pre celú planétu. Nahromadenie stoviek tisíc prachových častíc narúša normálny odtok prebytočného tepla zo Zeme. Ako vyriešiť problém veternej erózie pôd? Na zamedzenie prachových búrok sa vytvára systém vetrolamov a lesných pásov a vykonávajú sa poľnohospodárske činnosti na zvýšenie priľnavosti pôdnych častíc.

Vulkanizmus a lesné požiare

Erupcia sopky je zriedkavou udalosťou, ktorú sprevádzajú katastrofálne následky. Každý rok sa počas prírodnej katastrofy do atmosféry doplní 40 miliónov ton látok. Väčšina plynov emitovaných sopkami je vodná para. Erupcie sú jedným z dôvodov zvýšenia koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére. Znečistené ovzdušie je nebezpečné aj preto, že oxid síry uvoľnený sopkou sa pri reakcii s vodou mení na kyselinu sírovú.

V horúcom období je problém lesných požiarov akútny. Príčinou požiaru môže byť tak slnečná aktivita, ako aj nedodržanie pravidiel bezpečnosti ľudí. Počas prírodnej katastrofy je atmosférický vzduch znečistený aerosólmi, parami a toxickými plynmi. Lesné požiare sú po oceáne druhým zdrojom uvoľňovania metylchloridu. Dochádza aj k nepriamemu znečisteniu ovzdušia: v dôsledku ničenia vegetácie klesá produkcia kyslíka.

Iné zdroje znečistenia

Oceány a moria mierne ovplyvňujú mieru znečistenia ovzdušia vo svete. V procese odparovania sa z vody dostávajú do atmosféry kryštály morských solí (bromid draselný, chlorid vápenatý, horčík, sodík). Podiel látok, ktoré obohacujú vzdušné masy, sa počas búrky citeľne zvyšuje. Vyparovanie morských solí samo o sebe nie je nebezpečné, no spolu s nimi sa môžu vo vode vyskytovať aj iné, toxické zlúčeniny. Znečistenie ovzdušia je teda neoddeliteľne spojené s ekologickým stavom oceánu.

Okrem látok pozemského pôvodu sa v atmosfére nachádza aj kozmický prach. Vedci vypočítali, že ročne sa na našej planéte usadí 40 000 ton takýchto častíc. To znamená, že prach z vesmíru je malým zdrojom znečistenia ovzdušia, ktorý nespôsobuje vážne problémy. Ak sa však jeho množstvo zvýši, môže výrazne ovplyvniť klimatické podmienky Zeme.

Napokon, bez ohľadu na to, ako banálne to môže znieť, vzduch je denne znečistený ľuďmi, ktorí fajčia. Zloženie cigariet zahŕňa asi 400 látok vrátane amoniaku, nitrobenzénu, formaldehydu, toluénu a mnohých ďalších toxických zlúčenín. Všetky sa nevyhnutne dostávajú do vzduchu spolu s tabakovým dymom a nerozpúšťajú sa, ale usadzujú sa napríklad na pôde. Dá sa prirovnať k pasívnemu fajčeniu a dospieť k záveru, že ním trpí naša planéta a jediné východisko je pre už závislých ľudí a zabrániť tomu, aby sa do tohto procesu zapájali mladšie generácie.

Hlavné zdroje znečistenia ovzdušia sú teda spojené s ľudskou činnosťou. Medzi antropogénne faktory, ktoré zhoršujú stav povodia, patrí priemyselná výroba, doprava a tepelná energetika. Miera vplyvu každej z týchto príčin v rôznych regiónoch sveta sa výrazne líši. Z prírodných zdrojov je ekologický stav atmosféry najviac ohrozený zvetrávaním pôdy.

Akákoľvek nežiaduca zmena v zložení zemskej atmosféry v dôsledku vstupu rôznych plynov, vodných pár a pevných častíc do nej (v dôsledku prírodných procesov alebo v dôsledku ľudskej činnosti).

Približne 10 % znečisťujúcich látok sa dostáva do atmosféry v dôsledku prírodných procesov, ako sú sopečné erupcie, ktoré sú sprevádzané emisiami popola, práškových kyselín vrátane sírovej a mnohých jedovatých plynov do atmosféry. Okrem toho sú hlavnými zdrojmi síry v atmosfére spreje morská voda a rozkladajúce sa zvyšky rastlín. Treba tiež poznamenať lesné požiare, v dôsledku ktorých sa vytvárajú husté oblaky dymu, ktoré zahaľujú veľké plochy, a prachové búrky. Stromy a kríky vyžarujú veľa prchavých látok Organické zlúčeniny(LOS), tvoriaci modrý opar, ktorý pokrýva b

väčšina pohoria Blue Ridge Mountains v USA (v preklade „modrý hrebeň“). Mikroorganizmy prítomné vo vzduchu (peľ, plesne, baktérie, vírusy) spôsobujú u mnohých ľudí alergické záchvaty a infekčné ochorenia.

Zvyšných 90 % znečisťujúcich látok je antropogénneho pôvodu. Ich hlavnými zdrojmi sú: spaľovanie fosílnych palív v elektrárňach (emisie dymu) a v motoroch automobilov; priemyselné procesy, ktoré nezahŕňajú spaľovanie paliva, ale vedú k atmosférickej prašnosti, napríklad v dôsledku erózie pôdy, povrchovej ťažby uhlia, trhacích prác a úniku VOC cez ventily, spoje potrubí v rafinériách a chemických závodoch a z reaktorov; skladovanie tuhý odpad; ako aj rôzne zmiešané zdroje.

Znečisťujúce látky vstupujúce do atmosféry sa transportujú na veľké vzdialenosti od zdroja a potom sa vracajú na zemský povrch vo forme pevných častíc, kvapiek alebo chemických zlúčenín rozpustených v zrážkach.

Chemické zlúčeniny, ktorých zdroj je na úrovni zeme, sa rýchlo miešajú so vzduchom v nižších vrstvách atmosféry (troposféra). Nazývajú sa primárne znečisťujúce látky. Niektoré z nich chemicky reagujú s inými znečisťujúcimi látkami alebo s hlavnými zložkami vzduchu (kyslík, dusík a vodná para) za vzniku sekundárnych znečisťujúcich látok. V dôsledku toho sa pozorujú javy ako fotochemický smog, kyslé dažde a tvorba ozónu v povrchovej vrstve atmosféry. Zdrojom energie pre tieto reakcie je slnečné žiarenie. Sekundárne znečisťujúce látky – fotochemické oxidanty a kyseliny obsiahnuté v atmosfére – predstavujú veľké nebezpečenstvo pre ľudské zdravie a globálne zmenyživotné prostredie.

Nebezpečný dopad

Znečistenie ovzdušia má škodlivý vplyv na živé organizmy niekoľkými spôsobmi: 1) uvoľňovaním aerosólových častíc a toxických plynov do dýchacieho systému ľudí a zvierat a do listov rastlín; 2) zvýšenie kyslosti zrážok, čo následne ovplyvňuje zmenu chemické zloženie pôda a voda; 3) stimuláciou takých chemických reakcií v atmosfére, ktoré vedú k predĺženiu trvania vystavenia živých organizmov škodlivým slnečným lúčom; 4) zmena zloženia a teploty atmosféry v globálnom meradle a tým vytváranie podmienok nepriaznivých pre prežitie organizmov.

Ľudský dýchací systém. Cez dýchaciu sústavu sa do ľudského tela dostáva kyslík, ktorý sa hemoglobínom (červené pigmenty erytrocytov) prenáša do životne dôležitých orgánov a vylučujú sa odpadové látky, najmä oxid uhličitý. Dýchací systém pozostáva z nosovej dutiny, hrtana, priedušnice, priedušiek a pľúc. V každých zdravých pľúcach je približne 5 miliónov alveol (vzduchových vakov), v ktorých dochádza k výmene plynov. Kyslík vstupuje do krvi z alveol a cez ne sa z krvi odstraňuje oxid uhličitý a uvoľňuje sa do ovzdušia.

Dýchací systém má množstvo obranných mechanizmov proti pôsobeniu škodlivín vo vzduchu. Chĺpky v nose odfiltrujú veľké častice. Sliznica nosnej dutiny, hrtana a priedušnice zachytáva a rozpúšťa drobné častice a niektoré škodlivé plyny. Ak sa znečisťujúce látky dostanú do dýchacieho systému, človek kýcha a kašle. Týmto spôsobom sa evakuuje znečistený vzduch a hlien. Okrem toho sú horné dýchacie cesty lemované stovkami tenkých riasiniek riasinkového epitelu, ktoré sú v neustálom pohybe a posúvajú hlien hore hrtanom spolu s nečistotami, ktoré sa dostali do dýchacieho systému, ktoré sú buď prehltnuté alebo odstránené.

Nepretržité dlhodobé vystavenie vedľajším produktom tabakového dymu a znečisteného ovzdušia vedie k preťaženiu a preplneniu ľudských obranných systémov, v dôsledku čoho sa vyvíjajú choroby. dýchací systém: alergická astma, rakovina pľúc a emfyzém, chronická bronchitída.

Kyslé vyzrážanie. Prenikanie rôznych kyselín do pôdy alebo vodných útvarov, ako je sírová (H2SO4) alebo dusičná (HNO3), v dôsledku kyslých zrážok (abnormálne kyslý dážď a sneh) poškodzuje živé organizmy a prispieva k deštrukcii rôznych štruktúr. . Takéto javy sú pomerne často pozorované v oblastiach s výraznou koncentráciou priemyselných podnikov využívajúcich fosílne palivá.

Škody spôsobené na biote kyslými zrážkami sú najvýraznejšie v lesoch a jazerách. Niektoré druhy stromov, najmä borovice, sú obzvlášť citlivé na zmeny kyslosti pôdy. Kyslý dážď tvrdo zasiahol veľké plochy lesy v Novom Anglicku, Kanade a škandinávskych krajinách. V niektorých prípadoch rastliny slúžia ako indikátory takýchto účinkov: listy sa zafarbia alebo odfarbia. Preťaženie kyselinami spojené s jarným odtokom vody do jazier a riek roztopená voda môže byť škodlivý pre ryby a iné vodné organizmy.

Zloženie a štruktúra atmosféry

Atmosféru alebo „vzduchový oceán“ tvoria plyny potrebné na udržanie života na Zemi. Podľa výšky sa dá rozdeliť do piatich vrstiev, čiže škrupín, obklopujúcich Zem: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra. Ich hranice sú určené prudkými zmenami teploty v dôsledku rozdielov v absorpcii slnečného žiarenia. Hustota vzduchu sa tiež mení s nadmorskou výškou. Vo vyšších vrstvách atmosféry je vzduch chladný a riedky a v blízkosti zemského povrchu je vplyvom gravitácie hustejší. Znečistené sú hlavne dve spodné vrstvy atmosféry.

Troposféra. Zloženie a štruktúra spodnej vrstvy – troposféry – je daná prúdením plynov zo zemskej kôry a prítomnosťou života na zemskom povrchu. Horná hranica troposféry sa nachádza vo výškach približne 17 km nad morom na rovníku a cca. 8 km na póloch. Táto tenká vrstva obsahuje dve dôležité plynné zložky: dusík (N2) a kyslík (O2), ktoré tvoria 78 % a 21 % objemu atmosféry.

Cyklus dusíka v prírode (cyklus dusíka) zohráva vo výžive rastlín veľmi dôležitú úlohu. Atmosférický dusík je viazaný uzlíkovými baktériami obsiahnutými v koreňových zhrubnutiach bôbovitých rastlín, pričom vznikajú početné organické zlúčeniny, najmä bielkoviny. Potom sa ďalšie špecializované baktérie v procese mineralizácie rozkladajú a premieňajú organické zvyšky bohaté na dusík na jednoduchšie anorganické látky, ako je amoniak (NH4). Nakoniec ich nitrifikačné baktérie premenia späť na oxidy dusíka (NO) a oxid dusičitý (NO2), ktoré sa vracajú späť do atmosféry. Potom sa cyklus obnoví.

Kyslík vzniká pri fotosyntéze rastlín a pri dýchaní ho zase využívajú mikroorganizmy a makroorganizmy, ktorých vedľajším produktom je oxid uhličitý.

Okrem dusíka a kyslíka obsahuje atmosféra argón (Ar – 0,93 %) a oxid uhličitý (CO2 – 0,036 %), ako aj zanedbateľné množstvo neónu (Ne), hélia (He), metánu (CH4), kryptónu ( Kr ), vodík (H2), xenón (Xe) a antropogénne chlórfluórované uhľovodíky (CFC).

Zdrojom a nevyhnutnou zložkou života na Zemi, prispievajúcou najmä k udržaniu jej povrchovej teploty, je vodná para (H2O), ktorá sa do troposféry dostáva najmä v dôsledku odparovania vody z povrchu oceánu. Jeho obsah v atmosfére sa výrazne mení v závislosti od ročného obdobia a zemepisná poloha. Pre živé organizmy, pozostávajúce najmä z organických zlúčenín uhlíka s vodíkom a kyslíkom, zohrávajú primárnu úlohu kyslík, voda a oxid uhličitý. Voda a oxid uhličitý sú nevyhnutné pre ohrev zemského povrchu vďaka svojej schopnosti absorbovať slnečné žiarenie.

Stratosféra. Priamo nad troposférou vo výškach od 18 do 48 km vyššie zemského povrchu je stratosféra. Hoci tieto škrupiny majú veľmi podobné zloženie, obsah vodnej pary v stratosfére je asi 1000-krát menší a obsah ozónu je asi 1000-krát väčší ako v troposfére. Ozón vzniká v stratosfére vzájomným pôsobením molekúl kyslíka pri výbojoch bleskov a ultrafialovom ožiarení Slnkom.

Zloženie látok znečisťujúcich ovzdušie sa výrazne zmenilo po druhej svetovej vojne. V 50. rokoch bolo uhlie nahradené motorovou naftou a čoskoro aj zemným plynom. Do roku 2000 bola väčšina domácností vykurovaná zemným plynom, najčistejším zo všetkých fosílnych palív. Na druhej strane výfukové plyny vznikajúce pri prevádzke spaľovacích motorov začali čoraz viac znečisťovať ovzdušie.

Hlavné znečisťujúce látky

Oxid siričitý alebo oxid siričitý (sírny plyn). Síra sa do atmosféry dostáva v dôsledku mnohých prírodných procesov, vrátane vyparovania rozprášenej morskej vody, rozptyľovania pôd obsahujúcich síru v suchých oblastiach, emisií plynov zo sopečných erupcií a uvoľňovania biogénneho sírovodíka (H2S).

"Znečistenie vzduchu - ekologický problém". Táto fráza ani v najmenšom neodráža dôsledky, ktoré nesie porušenie prirodzeného zloženia a rovnováhy v zmesi plynov nazývanej vzduch.

Ilustrovať takéto tvrdenie nie je ťažké. Svetová zdravotnícka organizácia poskytla údaje na túto tému za rok 2014. Na celom svete zomrelo v dôsledku znečistenia ovzdušia asi 3,7 milióna ľudí. Takmer 7 miliónov ľudí zomrelo v dôsledku vystavenia znečistenému vzduchu. A to za jeden rok.

Zloženie vzduchu zahŕňa 98-99% dusíka a kyslíka, zvyšok: argón, oxid uhličitý, voda a vodík. Tvorí atmosféru Zeme. Hlavnou zložkou, ako vidíme, je kyslík. Je nevyhnutný pre existenciu všetkých živých vecí. "Dýchajú" bunky, to znamená, keď vstupujú do bunky tela, chemická reakcia oxidácia, v dôsledku ktorej sa uvoľňuje energia potrebná pre rast, vývoj, rozmnožovanie, výmenu s inými organizmami a podobne, teda pre život.

Znečistenie ovzdušia sa interpretuje ako vnášanie chemických, biologických a fyzikálnych látok, ktoré mu nie sú vlastné, do ovzdušia, to znamená zmena ich prirodzenej koncentrácie. Dôležitejšia však nie je zmena koncentrácie, ku ktorej nepochybne dochádza, ale zníženie zloženia vzduchu najužitočnejšej zložky pre život - kyslíka. Koniec koncov, objem zmesi sa nezväčšuje. Škodlivé a znečisťujúce látky sa nepridávajú jednoduchým pridávaním objemov, ale ničia a zaberajú ich miesto. V skutočnosti je a stále sa hromadí nedostatok potravy pre bunky, teda základnej výživy živej bytosti.

Približne 24 000 ľudí denne zomiera od hladu, teda asi 8 miliónov ročne, čo je porovnateľné s úmrtnosťou na znečistené ovzdušie.

Druhy a zdroje znečistenia

Vzduch bol neustále znečistený. Sopečné erupcie, lesné a rašelinové požiare, prach a peľ rastlín a iné látky vnikajúce do atmosféry, ktoré zvyčajne nie sú vlastné jej prirodzenému zloženiu, ale vznikli v dôsledku prirodzených príčin - ide o prvý typ pôvodu znečistenia ovzdušia - prírodné . Druhý je výsledkom ľudskej činnosti, teda umelým alebo antropogénnym.

Antropogénne znečistenie možno rozdeliť na poddruhy: dopravné alebo vyplývajúce z prevádzky rôznych druhov dopravy, priemyselné, to znamená spojené s emisiami látok vznikajúcich vo výrobnom procese do atmosféry a domáce alebo vyplývajúce z priamej ľudskej činnosti. .

Samotné znečistenie ovzdušia môže byť fyzikálne, chemické a biologické.

• Fyzikálne zahŕňa prach a pevné častice, rádioaktívne žiarenie a izotopy, elektromagnetické vlny a rádiové vlny, hluk vrátane hlasných zvukov a nízkofrekvenčných vibrácií a tepelné, v akejkoľvek forme.
• Chemické znečistenie je prenikanie plynných látok do ovzdušia: oxid uhoľnatý a dusík, oxid siričitý, uhľovodíky, aldehydy, ťažké kovy, amoniak a aerosóly.
• Mikrobiálna kontaminácia sa nazýva biologická. Ide o rôzne spóry baktérií, vírusov, plesní, toxínov a pod.

Prvým je mechanický prach. Prejavuje sa v technologických procesoch mletia látok a materiálov.

Druhým sú sublimácie. Vznikajú pri kondenzácii ochladených plynových pár a prechádzajú cez technologické zariadenie.

Tretím je popolček. Je obsiahnutý v spalinách v suspendovanom stave a ide o nespálené nečistoty z minerálneho paliva.

Štvrtým sú priemyselné sadze alebo pevný vysoko disperzný uhlík. Vzniká pri nedokonalom spaľovaní uhľovodíkov alebo pri ich tepelnom rozklade.

Dnes sú hlavnými zdrojmi takéhoto znečistenia tepelné elektrárne pracujúce na tuhé palivá a uhlie.

Dôsledky znečistenia

Hlavné dôsledky znečistenia ovzdušia sú: skleníkový efekt, ozónové diery, kyslé dažde a smog.

Skleníkový efekt je postavený na schopnosti zemskej atmosféry prenášať krátke vlny a oneskorovať dlhé. Krátke vlny sú slnečné žiarenie a dlhé vlny sú tepelné žiarenie prichádzajúce zo Zeme. To znamená, že sa vytvorí vrstva, v ktorej sa akumuluje teplo alebo skleník. Plyny schopné takéhoto účinku sa nazývajú skleníkové plyny. Tieto plyny sa samy ohrievajú a ohrievajú celú atmosféru. Tento proces je prirodzený a prirodzený. Stalo sa a deje sa aj teraz. Bez nej by život na planéte nebol možný. Jeho začiatok nie je spojený s ľudskou činnosťou. Ale ak tento proces regulovala skôr príroda sama, teraz doňho intenzívne zasiahol človek.

Oxid uhličitý je hlavným skleníkovým plynom. Jeho podiel na skleníkovom efekte je viac ako 60 %. Podiel zvyšku - chlórfluórované uhľovodíky, metán, oxidy dusíka, ozón atď., predstavuje najviac 40 %. Práve vďaka takému veľkému podielu oxidu uhličitého bola možná prirodzená samoregulácia. Koľko oxidu uhličitého uvoľnili živé organizmy pri dýchaní, toľko ho spotrebovali rastliny, čím sa vytvoril kyslík. Jeho objemy a koncentrácia sa udržiavali v atmosfére. Priemyselné a iné ľudské aktivity a predovšetkým odlesňovanie a spaľovanie fosílnych palív viedli k nárastu oxidu uhličitého a iných skleníkových plynov v dôsledku zníženia objemu a koncentrácie kyslíka. Výsledkom bolo väčšie zahrievanie atmosféry – zvýšenie teploty vzduchu. Predpovede sú také, že stúpajúce teploty povedú k nadmernému topeniu ľadu a ľadovcov a zvýšeniu hladiny morí. Je to jednak a jednak vplyvom vyšších teplôt vzrastie vyparovanie vody z povrchu zeme. A to znamená nárast púštnych krajín.

Ozónové diery alebo narušenie ozónovej vrstvy. Ozón je forma kyslíka a prirodzene sa tvorí v atmosfére. K tomu dochádza, keď ultrafialové žiarenie zo slnka zasiahne molekulu kyslíka. Preto je najvyššia koncentrácia ozónu v hornej atmosfére vo výške okolo 22 km. z povrchu zeme. Na výšku sa rozprestiera v dĺžke asi 5 km. táto vrstva sa považuje za ochrannú, pretože odďaľuje práve toto žiarenie. Bez takejto ochrany všetok život na Zemi zahynul. Teraz dochádza k poklesu koncentrácie ozónu v ochrannej vrstve. Prečo sa to deje, zatiaľ nebolo spoľahlivo stanovené. Toto vyčerpanie bolo prvýkrát zistené v roku 1985 nad Antarktídou. Odvtedy sa tomuto javu hovorí „ozónová diera“. Zároveň bol vo Viedni podpísaný Dohovor o ochrane ozónovej vrstvy.

Priemyselné emisie oxidu siričitého a oxidov dusíka do atmosféry v kombinácii so vzdušnou vlhkosťou vytvárajú kyselinu sírovú a dusičnú a spôsobujú „kyslé“ dažde. Za takéto zrážky sa považujú akékoľvek zrážky, ktorých kyslosť je vyššia ako prirodzená, teda ph<5,6. Это явление присуще всем промышленным регионам в мире. Главное их отрицательное воздействие приходится на листья растений. Кислотность нарушает их восковой защитный слой, и они становятся уязвимы для вредителей, болезней, засух и загрязнений.

Kyseliny obsiahnuté vo vode padajú na pôdu a reagujú s toxickými kovmi v zemi. Ako napríklad: olovo, kadmium, hliník a iné. Rozpúšťajú sa a tým prispievajú k ich prenikaniu do živých organizmov a podzemných vôd.

Kyslé dažde navyše prispievajú ku korózii a tým ovplyvňujú pevnosť budov, konštrukcií a iných stavebných konštrukcií z kovu.

Smog je bežný jav vo veľkých priemyselných mestách. Vzniká tam, kde sa v spodných vrstvách troposféry hromadí veľké množstvo škodlivín antropogénneho pôvodu a látok získaných v dôsledku ich interakcie so slnečnou energiou. Smog sa tvorí a dlhodobo žije v mestách vďaka pokojnému počasiu. Existuje: mokrý, ľadový a fotochemický smog.

S prvými výbuchmi jadrových bômb v japonských mestách Hirošima a Nagasaki v roku 1945 ľudstvo objavilo ďalší, možno najnebezpečnejší druh znečistenia ovzdušia – rádioaktívne.

Príroda má schopnosť samočistenia, no ľudská činnosť do toho jednoznačne zasahuje.

Video – Nevyriešené záhady: Ako znečistenie ovzdušia ovplyvňuje zdravie

Trvá už viac ako prvé tisícročie, no nikdy predtým nebola taká intenzívna ako v posledných desaťročiach. Jediný vplyv, ktorý človek kedy mal na atmosféru, spôsobil znečistenie vzduchu, je použitie ohňa. Z tohto dôvodu trpeli steny obydlia a bolo ťažké v miestnosti dýchať, ale oveľa dôležitejšie bolo teplo, ktoré ľuďom dodával plameň. Aj keď sa starovekí ľudia koncentrovali v dostatočne veľkých skupinách, nepredstavovalo to hrozbu pre atmosféru. To platilo až do devätnásteho storočia. A za posledných sto rokov sa rozšírili také technologické procesy, ktoré si kedysi človek ani nevedel predstaviť. A čo nekontrolovaný rast milionárskych miest, ktorý už nie je možné zastaviť. Znečistenie vonkajšieho ovzdušia- To je, samozrejme, výsledok ľudskej činnosti.

Existujú tri kategórie zdrojov znečistenia ovzdušia: priemyselné, domáce, doprava. V rôznych častiach sveta je podiel jednotlivých druhov veľmi odlišný. Vo všeobecnosti najviac škodí priemysel.

Tepelné elektrárne spolu s dymom vypúšťajú do atmosféry oxid uhličitý a oxid siričitý, podniky spracovávajúce železné a najmä neželezné kovy vypúšťajú častice chlóru, amoniaku, fluóru, sírovodíka, fosforu a ortuti. Zdrojom znečistenia sú aj cementárne a chemické závody. Škodlivé plyny vznikajúce pri spaľovaní rôznych palív pre potreby priemyslu, vykurovania domácností, prevádzky dopravy, spracovania odpadov - to je aj príčiny znečistenia ovzdušia.

Samotné znečistenie môže byť primárne a sekundárne. Prvé sa okamžite dostávajú do atmosféry, zatiaľ čo druhé vznikajú v dôsledku premeny a štiepenia primárnych znečisťujúcich látok. Napríklad prechádza do anhydridu kyseliny sírovej, ktorá interaguje s vodnou parou a vytvára kvapky. Ak anhydrid kyseliny sírovej vstúpi do chemickej reakcie s amoniakom, uvoľňuje sa vo forme kryštálov.

Nebezpečenstvo pre atmosféru predstavujú pyrogénne zdroje, ktoré spôsobujú znečistenie vzduchu- podniky chemického a hutníckeho priemyslu, tepelné elektrárne, kotolne. V dôsledku ich činnosti vynikajú nasledovné:

Oxid uhoľnatý. Vzniká vtedy, keď jeho zlúčeniny úplne nezhoria. Do ovzdušia sa dostáva po spálení tuhého odpadu, s exhalátmi a emisiami z podnikov. Oxid uhoľnatý aktívne reaguje s mnohými prvkami atmosféry a postupne prispieva k zvyšovaniu teploty na celej planéte.

Oxid siričitý. Táto látka je výsledkom spaľovania paliva, ktoré zahŕňa síru, ako aj jej spracovania vo forme rudy.

Anhydrid kyseliny sírovej je výsledkom oxidácie vyššie uvedenej látky. S dažďovou vodou sa absorbuje do pôdy, čím ju okysľuje.

Znečistenie vzduchu spôsobuje kozmický prach, ktorý sa uvoľňuje po spálení meteoritov prechádzajúcich atmosférou. Ročne sa na zemi usadzuje obrovské množstvo „smetí“ z vesmíru – až päť miliónov ton. Prach zo Zeme je súčasťou atmosféry, jeho hlavnými zdrojmi sú stepi a púšte, sopky, produkty rozkladu a rozkladu rastlín a živočíchov.

Vzduch nad hladinou oceánov obsahuje malé čiastočky solí sodíka, horčíka, vápnika, draslíka, ktoré sa objavujú po vyschnutí spŕšky vody.

Treba poznamenať, že prirodzené znečistenie vzduchu nehrozia negatívne dôsledky pre žiadnu biocenózu a živé organizmy, nie je však vylúčený krátkodobý negatívny vplyv.

Prach v atmosfére vyvoláva rýchle hromadenie kondenzátu a v dôsledku toho sa zrážky tvoria rýchlejšie. Taktiež výrazne znižuje prenikanie slnečného žiarenia, čím chráni živé organizmy.