насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов. Нижний наиболее плотный слой воздуха – тропосфера. Здесь содержится 80% массы атмосферы и до 80%водянного пара, развиваются физические процессы, формирующие погоду и влияющие на климат различных районов нашей планеты. Над тропосферой до высоты 40 км расположена стратосфера. В ней находится озоновый слой, поглощающий большую часть ультрафиолетовой радиации и предохраняющий жизнь на Земле. Выше находится ионосфера, которая обладает повышенной ионизацией молекул газа, а так же оберегает все живое от вредного воздействия космической радиации, влияет на отражение и поглощение радиоволн. Далее до 10000 км простирается экзосфера, где плотность воздуха с увеличением высоты убывает, приближаясь к разреженности вещества в максимальном пространстве.
Главными составными частями атмосферы являются азот, кислород, аргон и углекислый газ.
Атмосфера – это огромное количество воздуха, но к сожалению очень загрязненного. Это в первую очередь отражается на здоровье человека, и именно поэтому в настоящее время, загрязнение атмосферного воздуха, проблема весьма актуальна. Но главная задача в этой проблеме, разработать как можно больше способов очистки воздуха, и защитить атмосферный воздух от каких либо факторов загрязняющих основной наш источник существования.
Проблема чистоты атмосферы не нова. Она возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. В течение практически двух столетий задымление воздуха носило местный характер. Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве. Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в 20 столетии привел к такому увеличению объемов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентрации.
Загрязнение атмосферы имеет естественное и искусственное происхождение., Среди естественных факторов выделяются:
- Внеземное загрязнение воздуха космической пылью и космическим излучением
- Земное загрязнение атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, возникающих от ударов молний, выносе морских солей.
Условно разделяют естественное загрязнение атмосферы на континентальное и морское, а так же неорганическое и органическое. К источникам органического загрязнения относят аэро-планктон-бактерии, в том числе болезнетворные, споры грибов, пыльцу растений (включая и ядовитую пыльцу амброзии) и т.д.
Загрязнение атмосферы Земли и ее охрана
... - красное. Поэтому их используют для световых реклам и в маяках. История изучения воздуха Примерно 10 лет назад программы мониторинга загрязнения атмосферы во многих странах включали измерение концентраций ограниченного ... км у экватора. Это самая плотная часть атмосферы, и она непосредственно граничит с поверхностью океана и суши. Температура здесь понижается с высотой (на 6 °С на каждый километр), ...
На долю естественных факторов в конце 20 столетия приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека.
Искусственное загрязнение атмосферы разделяют на радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям промышленности и видам технологических процессов.
Главными и наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. По особенностям строения и характеру влияния на атмосферу загрязнители, как правило, подразделяют на механические и химические.
Вследствие деятельности человека в атмосферу поступают углекислый газ СО2 и угарный газ СО, диоксид серы SО2, метан СН4, оксиды азота NО2, NО и N2О. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта – углеводороды (бенз (а) пирен и др.)
Наиболее массовые загрязнители, вырабатываемые всеми техногенными источниками в атмосферу Земли, представлены в таблице 1,2
Загрязнители, выбрасываемые всеми техногенными источниками в атмосферу Земли (90-е годы 20 столетия)
Таблица 1
Основные загрязнители атмосферного воздуха в России
Таблица 2
| Загрязнители | Основные искусственные источники | Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м | Воздействие на окружающую среду и здоровье человека |
| Твердые частицы (пыль, зола и др.) | Сжигание топлива | 0,04 — 0,4 | Сжигание солнечного освещения и видимости, увеличение облачности, туманности. Разрушение и загрязнение материков. Возможное снижение температуры земли в результате длительного воздействия. |
| Сернистый ангидрид SО2 | Сжигание топлива | 0,5 — 1 | Хроническое поражение растений, снижение урожайности в сельском хозяйстве, уничтожение лесов, заболевание дыхательных путей. |
| Оксиды азота | Окисление атмосферного азота и азота топлива при высокой температуре | 0,05 – 0,2 | Поглощение солнечного света NО2 образование фотохимических туманов – смогов.
Разрушение ряда материалов, снижение урожайности, уничтожение лесов, уменьшение содержания гемоглобина в крови. |
| Оксид углерода СО | Неполное сгорание топлива | 1 — 50 | Уменьшение содержания гемоглобина в крови. |
| Летучие углеводороды и их продукты | Неполное сжигание топлива | До-3 | Поражение растений при концентрации выше 0,02 мг/метр куб раздражающее действие на глаза. |
Вещества, загрязняющие атмосферу, подразделяются так же на первичные и вторичные
Первичные – это вещества, содержащиеся непосредственно в выбросах предприятий и поступающие с ними от разных источников. Вторичные – являются продуктами трансформации первичных или вторичного синтеза. Они нередко более опасны по сравнению с первичными веществами.
Физические и экологические последствия загрязнения атмосферы
Атмосфера Земли постоянно циркулирует: поднимающийся вверх теплый воздух у экватора замещается холодными воздушными потоками, движущимися от полюсов. Направление ветра зависит от величины перемещающего воздушные массы градиента атмосферного давления, а скорость ветра возрастает с увеличением перепада атмосферного давления. Воздушные массы могут перемещаться потоками, параллельными поверхности Земли, а так же вертикальными струями, которые возникают под действием тепловых градиентов. Турбулентное перемешивание приземного слоя атмосферы может происходить при взаимодействии с поверхностью или при тепловом расслоении атмосферы. Механические и температурные перемещения наблюдаться могут одновременно. На содержание вредных веществ в атмосфере оказывает влияние их рассеивание турбулентными потоками, действие осадков или их оседание из-за наличия гравитационных сил.
Сжигание ископаемого топлива (уголь, нефть) играет определяющую роль в загрязнении атмосферы. За счет газов антропогенного происхождения образуются кислотные осадки и смог.
Кислотные осадки – это серная и азотная кислоты, образующиеся при растворении в воде диоксидов серы и азота и выпадающие на поверхность земли вместе с дождем, туманом, снегом или пылью.
Попадая в озера, кислотные осадки нередко вызывают гибель рыб или всего животного населения. Они также могут вызывать повреждения листвы, а часто гибель растений, ускорять коррозию металлов и разрушение здания. Кислотные дожди большей частью наблюдаются в районах с развитой промышленностью. Хотя и капельки воды быстро удаляются из атмосферы, они все же распространяются на сотни километров от производящих выбросы теплостанций, промышленных предприятий и т.д. среди вредных веществ, содержащихся в воздухе городов, имеется большая группа, обладающая канцерогенной активностью. Это в первую очередь бенз (а) пирен и другие ароматические углеводороды, поступающие от котельных промышленных предприятий и с выхлопными газами автотранспорта.
Исследования канцерогенных веществ, содержащихся в воздушной среде, показывают, что возникновение раковых болезней у людей происходит, в частности, от постоянного суммирования небольших доз канцерогенов в течение длительного времени.
С увеличением численности
Неблагоприятное влияние на организм человека оказывает соединение свинца, имеющийся в выхлопных газах автотранспорта. Присутствие свинца в организме человека возрастает с увеличением его содержания в воздухе, что приводит к снижению активности ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом, к нарушению обменных процессов.
В местах активного использования газотурбинных и ракетных двигателей (аэродромы, космодромы, испытательные станции) загрязнение от этих источников сопоставимы с загрязнениями от автотранспорта. Суммарный выброс токсичных веществ в атмосферу самолетами растет. Это обусловлено главным образом повышением расхода топлива и увеличением авиационного парка.
Фоновое техногенное загрязнение
В атмосфере фоновых районов
В атмосферном воздухе, в первую очередь промышленных центров и городов, в результате сложных химических реакций смеси газов (главным образом окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), протекающих в нижних его слоях под действием солнечного света, образуются различные вещества, ядовитый туман. Такой ядовитый туман получил название «смог». Его возникновению способствуют определенные метеорологические условия: отсутствие ветра и дождя, а также температурная инверсия. Смог крайне вреден для живых организмов. Во время смога ухудшается самочувствие людей, резко увеличивается число легочных и сердечно-сосудистых заболеваний, возникает эпидемия гриппа. Густой ядовитый туман, появляющийся в осеннее — зимнее время, получил название смога лондонского типа. Его главным компонентом является сернистый газ, вызывающий катар верхних дыхательных путей, бронхит. Более опасный тип смога – фотохимический, или лос-анджелесский, наблюдающийся в теплое время года, например в Нью-Йорке, Бостоне, Детройте, Чикаго, Милане, Мадриде. Он возникает в воздухе, загрязненном выбросами автотранспорта, под действием солнечной радиации и в результате фотохимических реакций. Фотохимический смог вызывает раздражение глаз, слизистых оболочек носа и горла, обострение легочных и различных хронических заболеваний, приводит к болезни и гибели домашних животных растений. Он вызывает коррозию металлов, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, порчу одежды.
