Атмосферный воздух 3 (стр. 5 из 9)
Структура годовых выбросов загрязняющих веществ (%) по автомобильной дороге в 1997 году:
Фотохимический смог представляет собой желтовато-коричневую дымку, уменьшающую видимость, с присутствием веществ, вызывающих раздражение дыхательных путей и слезоточивость глаз. Желтоватый цвет обусловлен наличием диоксида азота (NO2), тогда как раздражение связано с озоном (О3), алифатическими альдегидами и органическими нитратами.
Для появления фотохимического смога необходимо сочетание следующих четырёх условий:
· окислы азота (NOx)
· солнечный цвет
· углеводороды
· температура выше 18 °С
Фотохимический смог сопровождается неприятным запахом, резко снижает видимость, у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла, возникает удушье, обостряются лёгочные заболевания, бронхиальная астма. Фотохимический смог повреждает и растения. Сначала на листьях появляется водное набухание, через некоторое время нижняя поверхность листьев приобретает серебристый или бронзовый оттенок, а верхняя становится пятнистой с белым налётом. Затем наступает быстрое увядание.
Фотохимический смог вызывает коррозию металлов, растрескивание красок резиновых и синтетических изделий, портит одежду, нарушает работу транспорта.
Основной причиной фотохимического смога являются отработанные газы автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 г окиси азота. В утренние часы «пик» в воздухе накапливается большое количество отработанных газов, и к полудню образуется фотохимический смог. Во второй половине дня под действием усиливающегося нагрева инверсия ослабевает, смог поднимается вверх.
Впервые проблема фотохимического смога возникла в Лос-Анжелесе (Калифорния, США) в 1940-е годы, и с тех пор это явление фиксируется во многих городских регионах с обилием солнечных дней: Мехико (Мексика), Сан-Пауло (Бразилия), Нью-Дели ( Индия), Бангкок ( Таиланд), Краснодар (Россия). Уже в начале 1950-х годов автомобиль был определён как основной виновник фотохимического смога. Лос-Анжелес был первым большим американским городом, сориентированным на использование частных автомашин вместо общественного городского транспорта.
Смог.
Смесь дыма и тумана. Сам по себе туман не опасен для человеческого организма, губительным он становится, только если чрезмерно загрязнён токсичными примесями. Смог наблюдается в осенне-зимнее время (с октября по февраль). Главную опасность представляет содержащийся в нём сернистый газ в концентрации 5-10 мг/м и выше.
5 декабря 1952 года над всей Англией возникла волна высокого давления, и в течение нескольких дней не ощущалось ни малейшего дуновения ветра. Однако трагедия разыгралась только в Лондоне, где была высокая степень загрязнения атмосферы, – за 3-4 дня погибло более 4000 человек. Английские специалисты определили, что смог 1952 года содержал несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида. При сопоставлении загрязненности атмосферы в Лондоне в эти дни с уровнем смертности было отмечено, что смертность увеличивается прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа. В 1963 году смог, опустившийся на Нью-Йорк, убил более 400 человек. Учёные считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха.
Если принять за единицу загрязнённость воздуха над океаном, то над сёлами она выше в 10 раз, над небольшими городами – в 35 раз, а над большими городами и промышленными объектами – в 150 раз. Толщина слоя загрязнённого воздуха над городом составляет 1,5-2 км.
Среди городов России наибольшее количество загрязнителей выбрасывают в атмосферу (в тыс. т в год) Норильск (2368), Москва (1113), Новокузнецк (889), Магнитогорск (874), Липецк (745), Череповец (669), Нижний Тагил (663), Омск (613), Санкт-Петербург (608), Челябинск (521). Очень грязная атмосфера и в таких зарубежных городах, как Рио-де-Жанейро, Париж и Мадрид. Вследствие преобладания западных ветров Россия получает от западных соседей в 8-10 раз больше атмосферных загрязнителей, чем отправляется к ним.
Вредные вещества, выходящие из дымовой трубы высотой 100 м, рассеиваются в радиусе 20 км, высотой 250 м – до 75 км. Труба-чемпион построена на медно-никелевом комбинате в городе Садбери (Канада) и имеет высоту более 400м.
Выбросы оксидов серы в странах Европы за последние 20 лет в целом сократились с 65 до 40 млн. т в год, а в остальных страна (Включая Россию, Китай, Индию) увеличились с 48 до 59 млн.т в год. В целом ситуация с загрязнением биосферы оксидами серы практически не улучшилась.
Выбросы диоксида углерода (CO2) менее опасны, чем оксидов серы (S) или азота (N). На одного человека за 1990 год было выброшено в атмосферу диоксида углерода (CO2) (в тоннах) в США – 18,37, СССР – 13,07, Западной Европе – 7,61, Китае – 1,9, Японии – 7,43, Индии – 0,7, в среднем в мире – 3,88.
В США выбросы диоксида углерода (CO2) за последние 10 лет уменьшились с 470 до 350 тыс. м³.
В ФРГ валовой национальный продукт за последние 10 лет увеличился на 26 %, а выбросы углекислого газа (CO2) сократились на 11 %.
В целом 50 % выбросов углекислого газа (CO2) в мире поставляет электроэнергетика, 25 % – промышленность, 20 % – транспорт.
Выбросы вредных веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в отдельных городах, 1993 г., тыс. т:
Города | Всего | Из них | В числе газообразных | |||
твёрдых | газообра- зных и Жидких | диокси-дов серы | оксидов азота | оксида углерода | ||
| Алма-Ата | 47 | 10 | 37 | 16 | 5 | 15 |
| Архангельск | 85 | 20 | 65 | 45 | 5 | 13 |
| Ашхабад | 7 | 4 | 3 | 95 | 0,5 | 1,5 |
| Баку | 421 | 163 | 258 | 18 | 16 | 49 |
| Братск | 158 | 41 | 117 | 21 | 6 | 85 |
| Волгоград | 228 | 42 | 186 | 38 | 19 | 60 |
| Вильнюс | 34 | 2 | 32 | 19 | 4 | 5 |
| Джамбул | 107 | 32 | 75 | 52 | 13 | 3 |
| Донецк | 178 | 22 | 156 | 31 | 7 | 110 |
| Душанбе | 31 | 12 | 19 | 6 | 4 | 8 |
| Ереван | 52 | 5 | 47 | 1 | 9 | 11 |
| Запорожье | 257 | 70 | 197 | 25 | 14 | 147 |
| Иркутск | 94 | 29 | 65 | 29 | 8 | 26 |
| Киев | 70 | 12 | 58 | 19 | 22 | 5 |
| Кемерово | 122 | 37 | 85 | 26 | 28 | 21 |
| Кишинёв | 31 | 4 | 27 | 11 | 6 | 5 |
| Красноярск | 259 | 78 | 181 | 39 | 13 | 115 |
| Санкт-Петербург | 236 | 46 | 190 | 74 | 47 | 41 |
| Магнитогорск | 849 | 170 | 679 | 84 | 34 | 548 |
| Мариуполь | 777 | 113 | 664 | 54 | 30 | 573 |
| Минск | 112 | 10 | 102 | 30 | 17 | 41 |
| Москва | 312 | 30 | 282 | 70 | 99 | 28 |
| Могилев | 115 | 7 | 108 | 67 | 7 | 22 |
| Новокузнецк | 833 | 136 | 697 | 90 | 34 | 562 |
| Одесса | 88 | 19 | 69 | 15 | 5 | 27 |
| Рига | 37 | 9 | 28 | 9 | 2 | 9 |
| Таллин | 41 | 7 | 34 | 20 | 4 | 6 |
| Ташкент | 50 | 16 | 34 | 2 | 5 | 19 |
| Тбилиси | 42 | 7 | 35 | 4 | 3 | 22 |
| Усть-Каменогорск | 143 | 24 | 119 | 69 | 12 | 36 |
| Уфа | 304 | 9 | 295 | 72 | 25 | 36 |
В последние годы содержание в атмосферном воздухе российских городов и промышленных центров таких вредных примесей, как взвешенные вещества, диоксид серы (SO2), существенно уменьшилось, так как со значительным спадом производства сократилось и число промышленных выбросов, а концентрация оксида углерода (CO) и диоксида азота (NO2) выросли в связи с ростом парка автомобилей.
Влияние атмосферных загрязнений на окружающую среду и здоровье населения.
Город концентрирует на своей территории значительное количество разнообразных техногенных объектов, которое является источниками загрязнения воздуха, водных источников, почв, растительности, а также причиной ухудшения здоровья людей, проживающих в нём.
От загрязнения воздуха страдают животные и растения. Например, отходы медеплавильных заводов – хлор (Cl), мышьяк (As), сурьма (Sb) – вызывают гибель домашних и диких животных, поедающих отравленную этими веществами пищу. Тяжелые заболевания скота наблюдаются от фтористых соединений. Медь (Cu) и цинк (Zn), попадающие с выбросами заводов на землю, могут полностью уничтожить травяной покров.
Воздействие сернистого газа и его производных на человека и животных проявляется, прежде всего, в поражении верхних дыхательных путей, под их влиянием происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи с чем ухудшается фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных структур, а при более высоких и продолжительных дозах воздействия растительность погибает.
Загрязнённая атмосфера вызывает увеличение числа заболеваний дыхательных путей. Состояние атмосферы сказывается на показателях заболеваемости даже в разных районах индустриальных городов. Например, в Москве предрасположенность к бронхиальной астме, бронхиту, конъюнктивиту, фарингиту, тонзиллиту, хроническим отитам на 40-60 % выше в районах с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
Загрязнение атмосферы таит в себе угрозу не только здоровью людей, но и наносит большой экономический ущерб. Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процессы коррозии металлов, разрушение зданий, сооружений, памятников культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов. Установлено, например, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности.