Антропогенни въздействия върху атмосферата
Въпросът за човешкото въздействие върху атмосферата е в центъра на вниманието на специалисти и еколози по света. И това не е случайно, тъй като най-големите глобални екологични проблеми на нашето време - "парниковият ефект", нарушаването на озоновия слой, падането на киселинни дъждове, са свързани именно с антропогенното замърсяване на атмосферата.
Опазването на атмосферния въздух е ключов проблем за подобряване на околната среда. Атмосферният въздух заема специално място сред другите компоненти на биосферата. Неговото значение за целия живот на Земята не може да бъде надценено. Човек може да издържи без храна пет седмици, без вода пет дни и без въздух само пет минути. В същото време въздухът трябва да има определена чистота и всяко отклонение от нормата е опасно за здравето.
Атмосферният въздух изпълнява и най-сложната защитна екологична функция, предпазвайки Земята от абсолютно студения Космос и потока от слънчева радиация. В атмосферата протичат глобални метеорологични процеси, формират се климат и време, забавя се маса от метеорити.
Атмосферата има способността да се самопречиства. Това се случва, когато аерозолите се измиват от атмосферата чрез валежи, турбулентно смесване на повърхностния слой на въздуха, отлагане на замърсени вещества на повърхността на земята и т.н. Въпреки това, в съвременните условия възможностите на природните системи за самопречистване на атмосферата са сериозно подкопани. Под масовия натиск на антропогенното замърсяване в атмосферата започнаха да се появяват много нежелани екологични последици, включително такива от глобален характер. По тази причина атмосферният въздух вече не изпълнява пълноценно своите защитни, терморегулаторни и животоподдържащи екологични функции.
§ 1. Замърсяванеатмосферен въздух
Под замърсяване на атмосферния въздух трябва да се разбира всяка промяна в неговия състав и свойства, която има отрицателно въздействие върху здравето на хората и животните, състоянието на растенията и екосистемите.
Замърсяването на атмосферата може да бъде естествено (естествено) и антропогенно (техногенно).
Естественото замърсяване на въздуха се дължи на природни процеси. Те включват вулканична дейност, изветряне на планините, ветрова ерозия, масов цъфтеж на растения, дим от горски и степни пожари и др. Антропогенното замърсяване е свързано с отделянето на различни замърсители по време на човешката дейност. По своите мащаби то значително надвишава естественото замърсяване на въздуха.
Според агрегатното състояние емисиите на вредни вещества в атмосферата се класифицират на: 1) газообразни (серен диоксид, азотни оксиди, въглероден оксид, въглеводороди и др.); 2) течност (киселини, основи, солеви разтвори и др.); 3) твърди (канцерогенни вещества, олово и неговите съединения, органичен и неорганичен прах, сажди, катранени вещества и др.).
Основните замърсители (замърсители) на атмосферния въздух, генерирани от промишлени и други човешки дейности, са серен диоксид (SO2), въглероден оксид (CO) и прахови частици. Те представляват около 98% от общите емисии на вредни вещества. Освен основните замърсители, в атмосферата на градовете се наблюдават над 70 вида вредни вещества, включително формалдехид, флуороводород, оловни съединения, амоняк, фенол, бензен, въглероден дисулфид и др. Но концентрациите на основните замърсители (серен диоксид и др.) най-често надвишават допустимите нива в много градове на България.
Общите глобални емисии ватмосферата на четирите основни замърсители (иллутанти) на атмосферата през 1990 г. възлизат на 401 млн. тона, а в България през 1991 г. - 26,2 млн. тона (табл. 13.1; TheworM. National. 1992). В допълнение към тези основни замърсители в атмосферата навлизат много други много опасни токсични вещества: олово, живак, кадмий и други тежки метали (източници на емисии: автомобили, топилни заводи и др.); въглеводороди (C^^, сред тях най-опасният е бензо (а) пирен. Имащи канцерогенен ефект (изгорели газове, котелни пещи и др.), алдехиди и на първо място формалдехид, сероводород, токсични летливи разтворители (бензин, алкохоли, етери) и др.
Изпускане в атмосферата на основните замърсители (замърсители) в света и в България
| Вещества, милиони тона | серен диоксид | азотни оксиди | въглероден окис | Твърди частици | Обща сума |
| Обща глобална емисия | 99 | 68 | 177 | 57 | 401 |
| България (само стационарни източници) | 9.2 | Z 1 | 7.6 | 6.4 | 26.2 |
| % | 9.2 | 4.4 | 4.3 | 11.2 | 6.5 |
| България (включително всички източници), % | 12 | 5.8 | 5.6 | 12.2 | 13.2 |
Най-опасното замърсяване на въздуха е радиоактивното. В момента това се дължи главно на световно разпространените дългоживеещи радиоактивни изотопи - продукти от тестове на ядрени оръжия, проведени в атмосферата и под земята. Повърхностният слой на атмосферата се замърсява и от емисии на радиоактивни вещества в атмосферата от действащи атомни електроцентрали при нормалната им експлоатация и други източници.
Друга форма на замърсяване на въздуха е местната излишна топлина отантропогенни източници. Признак на топлинно (термично) замърсяване на атмосферата са така наречените топлинни вълни, например "топлинният остров" в градовете, затоплянето на водни тела и др.
Като цяло, съдейки по официалните данни за 1997-1999 г., нивото на замърсяване на атмосферния въздух у нас, особено в градовете на България, остава високо, въпреки значителния спад в производството, което се свързва преди всичко с увеличаването на броя на автомобилите, включително неизправни.
§ 2. Основни източници на замърсяване на въздуха
В момента основен принос за замърсяването на атмосферния въздух в България имат следните отрасли: топлоенергетика (ТЕЦ и АЕЦ, промишлени и общински котелни и др.), След това черната металургия, нефтодобивът и нефтохимията, автомобилният транспорт, предприятията от цветната металургия и производството на строителни материали.
Ролята на различните сектори на икономиката в замърсяването на въздуха в развитите индустриални страни на Запада е малко по-различна. Така например основното количество емисии на вредни вещества в САЩ, Великобритания и Германия се дължи на моторни превозни средства (50-60%), докато делът на топлинната енергия е много по-малък, само 16-20%.
ТЕЦ и АЕЦ. Котелни инсталации. В процеса на изгаряне на твърди или течни горива в атмосферата се отделя дим, съдържащ продукти от пълно (въглероден диоксид и водна пара) и непълно (въглеродни оксиди, сяра, азот, въглеводороди и др.) Изгаряне. Обемът на енергийните емисии е много голям. Така модерна топлоелектрическа централа с мощност 2,4 милиона kW консумира до 20 хиляди тона въглища на ден и отделя в атмосферата 680 тона SO2 и SO3, 120–140 тона твърди частици (пепел, прах, сажди), 200 тона азотни оксиди на ден.
Превод на инсталации натечното гориво (мазут) намалява емисиите на пепел, но практически не намалява емисиите на серни и азотни оксиди. Най-екологичното газово гориво, което замърсява атмосферата три пъти по-малко от мазута и пет пъти по-малко от въглищата.
Източници на замърсяване на въздуха с токсични вещества в атомните електроцентрали (АЕЦ) са радиоактивен йод, радиоактивни инертни газове и аерозоли. Голям източник на енергийно замърсяване на атмосферата - отоплителната система на жилища (котелни) произвежда малко азотни оксиди, но много продукти от непълно изгаряне. Поради ниската височина на комините в близост до котелните се разпръскват токсични вещества във високи концентрации.
Черна и цветна металургия. По време на топенето на един тон стомана в атмосферата се отделят 0,04 тона твърди частици, 0,03 тона серни оксиди и до 0,05 тона въглероден оксид, както и такива опасни замърсители 1 като манган, олово, фосфор, арсен, живачни пари и др. и други токсични вещества. Атмосферата също е значително замърсена в аглофабриките, в доменните пещи и производството на феросплави.
Значителни емисии на отработени газове и прах, съдържащи токсични вещества, се наблюдават в заводите за цветна металургия при преработката на оловно-зинга, медни, сулфидни руди, при производството на алуминий и др.
Химическо производство. Емисиите от тази индустрия, макар и малки по обем (около 2% от всички промишлени емисии), въпреки това, поради тяхната много висока токсичност, значително разнообразие и концентрация, представляват значителна заплаха за хората и цялата биота. на различни химикалипроизводство, атмосферният въздух се замърсява със серни оксиди, флуорни съединения, амоняк, азотни газове (смес от азотни оксиди), хлоридни съединения, сероводород, неорганичен прах и др.).
Емисии от превозни средства. В света има няколкостотин милиона коли, които изгарят огромно количество петролни продукти, значително замърсявайки въздуха, особено в големите градове. Отработените газове на двигателите с вътрешно горене (особено карбураторните) съдържат огромно количество токсични съединения - бензо (а) пирен, алдехиди, азотни и въглеродни оксиди и особено опасни оловни съединения (в случай на оловен бензин).