Реферат: Атмосфера

ПЛАН

1. АТМОСФЕРА, ЯКЧАСТИНА ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

2. ПРИРОДНІ ЙШТУЧНІ ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

3. НАСЛІДКИЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

4. ЗАХОДИЩОДО ОХОРОНИ АТМОСФЕРИ ВІД ЗАБРУДНЕННЯ

АТМОСФЕРА,ЯК ЧАСТИНА ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

Атмосфера (від греч. atmoc — пара й сфера — куля) — газова (повітряна) оболонка Землі, що обертається разомз нею. Життя на Землі можлива, поки існує атмосфера. Всі живі організмивикористовують повітря атмосфери для подиху, атмосфера захищає від шкідливоговпливу космічних променів і згубної для живих організмів температури, холодного«подиху» космосу.

Атмосферне повітря — це сумішгазів, з яких складається атмосфера Землі. Повітря не має заходу, прозорий,його щільність 1,2928 г/л, розчинність у воді 29,18 см~/л, у рідкому станіздобуває блакитнувате фарбування. Життя людей неможливе без повітря, без води іїжі, але якщо без їжі людин може прожити кілька тижнів, без води — кілька днів,то смерть від ядухи наступає через 4 — 5 хв.

Основнимискладовими частинами атмосфери є: азот, кисень, аргон і вуглекислий газ. Крімаргону в малих концентраціях утримуються інші інертні гази. В атмосферномуповітрі завжди присутні пари води (приблизно 3 — 4%) і тверді частки — пил.

Атмосфера Земліпідрозділяється на нижню (до 100 км) — гомосферу з однорідною сполукоюприземного повітря й верхню гетеросферу з неоднорідним хімічним складом. Однимз важливих властивостей атмосфери є наявність кисню. У первинній атмосферіЗемлі кисень був відсутній. Поява й нагромадження його пов'язане з поширеннямзелених рослин і процесом фотосинтезу. У результаті хімічної взаємодії речовинз киснем живі організми одержують енергію, необхідну для їхньоїжиттєдіяльності.

Через атмосферу здійснюєтьсяобмін речовин між Землею й Космосом, при цьому Земля одержує космічний пил іметеорити й втрачає найлегші гази — водень і гелій. Атмосфера пронизанапотужною сонячною радіацією, що визначає тепловий режим поверхні планети,викликає дисоціацію молекул атмосферних газів і іонізацію атомів. Великарозріджена верхня частина атмосфери складається переважно з іонів.

Фізичні властивостій стан атмосфери міняються в часі: протягом доби, сезонів, років — і в просторізалежно від висоти над рівнем моря, широти місцевості, далекості від океану.

СКЛАД АТМОСФЕРИ

Атмосфера,загальна маса якої становить 5,15 10» т, простирається нагору від поверхніЗемлі приблизно до 3 тис. км. З висотою міняються хімічний склад і фізичнівластивості атмосфери, тому неї підрозділяють на тропосферу, стратосферу,мезосферу, іоносферу (термосферу) і екзосферу.

Основна масаповітря в атмосфері (до 80%) перебуває в нижньому, приземному шарі — тропосфері. Товщина тропосфери в середньому 11 — 12 км: 8 — 10 км — надполюсами, 16 — 18 км — над екватором. При видаленні від поверхні Землі втропосфері відбувається зниження температури на 6'З на 1 км (мал. 8). На висоті18 — 20 км плавне зменшення температури припиняється, вона залишається майжепостійної: — 60...- 70'С. Ця ділянка атмосфери називається тропопаузою.Наступний шар — стратосфера — займає висоту 20 — 50 км від земної поверхні. Уній зосереджена інша (20%) частина повітря. Тут температура підвищується привидаленні від поверхні Землі на 1 — 2'З на 1 км і в стратопаузі на висоті 50 — 55 км доходить до 0'С. Далі на висоті 55- 80 км розташована мезосфера. Привидаленні від Землі температура знижується на 2 — 3'З на 1 км, і на висоті 80км, у мезопаузі, вона досягає — 75...- 90'С. Термосфера й екзосфера, щозаймають висоти відповідно 80 — 1000 і 1000 — 2000 км, являють собою найбільшрозріджені частини атмосфери. Тут зустрічаються лише окремі молекули, атоми й іонигазів, щільність яких у мільйони разів менше, ніж у поверхні Землі. Сліди газіввиявлені до висоти 10 — 20 тис. км.

Товщинаповітряної оболонки порівняно невелика при зіставленні з космічними відстанями:вона становить одного четверту радіуса Землі й одну домський частину відстанівід Землі до Сонця. Щільність атмосфери на рівні моря дорівнює 0,001 г/см~,тобто в тисячу разів менше щільності води.

Між атмосферою,земною поверхнею й іншими сферами Землі відбувається постійний обмін теплом,вологою й газами, що разом із циркуляцією повітряних мас в атмосфері впливає наосновні клІматообразуючі процеси. Атмосфера захищає живі організми відпотужного потоку космічного випромінювання. Щомиті на верхні шари атмосфериобрушується потік космічних променів: гама, рентгенівські, ультрафіолетові,видимі, інфрачервоні. Якби всі вони досягали земної поверхні, то протягомдекількох митей знищили б все живе.

Найважливішезахисне значення має озоновий екран. Він розташований у стратосфері на висотівід 20 до 50 км від поверхні Землі. Загальна кількість озону (Оз) в атмосферіоцінюється в 3,3 млрд. т. Потужність цього шару порівняно невелика: сумарновона становить 2 мм на екваторі й 4 мм у полюсів при нормальних умовах.Максимальна концентрація озону — 8 частин на мільйон частин повітря — перебуваєна висоті 20 — 25 км.

Основне значенняозонового екрана полягає в тому, що він захищає живі організми від твердогоультрафіолетового випромінювання. Частина його енергії витрачається на реакцію:SО2 <> S0з. Озоновий екран поглинає ультрафіолетові промені з довжиноюхвилі близько 290 нм і менш, тому до земної поверхні доходять ультрафіолетовіпромені, корисні для вищих тварин і людини й згубні для мікроорганізмів.Руйнування озонового шару, замічене на початку 1980-х рр., пояснюютьзастосуванням фреонів у холодильних установках і викидом в атмосферу аерозолів,застосовуваних у побуті. Викиди фреонів у світі тоді досягали 1,4 млн. т у рік,а внесок окремих країн у забруднення атмосфери фреонами становив: 35% — США, по10% — Японія й Росія, 40% — країни ЄЕС, 5% — інші країни. Погоджені міридозволили скоротити надходження фреонів в атмосферу. Руйнівний вплив наозоновий шар роблять польоти надзвукових літаків і космічних апаратів.

Атмосфера захищаєЗемлю від численних метеоритів. Щомиті в атмосферу попадає до 200 млн.метеоритів, доступних для спостереження неозброєним оком, але вони згоряють ватмосфері. Сповільнюють свій рух в атмосфері дрібні частки космічного пилу.Щодоби на Землю опускається близько 10" дрібних метеоритів. Це приводитьдо збільшення маси Землі на 1 тис. т. у рік. Атмосфера є теплоізоляційнимфільтром. Без атмосфери перепад температур на Землі в добу досягав би 200'З(від 100'Із днем до — 100'З ніччю).

БАЛАНСГАЗІВ В АТМОСФЕРІ

Найбільшезначення для всіх живих організмів має відносно постійна сполука атмосферногоповітря в тропосфері. Баланс газів в атмосфері підтримується за рахунокпостійно, що йдуть процесів, використання їхніми живими організмами йнадходження газів в атмосферу. Азот виділяється при потужних геологічнихпроцесах (виверженнях вулканів, землетрусах), при розкладанні органічнихсполук. Вилучення азоту з повітря відбувається за рахунок діяльності клубеньковихбактерій.

Однак в останніроки відбувається зміна балансу азоту в атмосфері за рахунок господарськоїдіяльності людей. Помітно збільшилося зв'язування азоту при виробництві азотнихдобрив. Припускають, що об'єм промислової фіксації азоту найближчим часомзначно зросте й перевищить його надходження в атмосферу. Згідно із прогнозамивиробництво азотних добрив подвоюється кожні 6 років. Эго забезпечує зростаючіпотреби сільського господарства в азотних добривах. Однак невирішенимзалишається питання компенсації вилучення азоту з атмосферного повітря. У тойже час через величезну загальну кількість азоту в атмосфері ця проблема ненастільки серйозна, як баланс кисню й диоксида вуглецю.

Близько 3,5 — 4млрд. років тому зміст кисню в атмосфері було в 1000 разів менше, ніж зараз,тому що не було основних продуцентів кисню — зелених рослин. Сучасне співвідношеннякисню й диоксида вуглецю підтримується життєдіяльністю живих організмів. Урезультаті фотосинтезу зелені рослини споживають диоксид вуглецю й виділяютькиснуло- рід. Він використовується для подиху всіма живими організмами.Природні процеси споживання З3 і ОБ2 і їхнє надходження в атмосферу добрезбалансовані.

З розвиткомпромисловості й транспорту кисень використовується на процеси горіння все взростаючих розмірах. Наприклад, за один трансатлантичний рейс реактивний літакспалює 35 т кисню. Легковий автомобіль за 1,5 тис. км пробігу витрачає добовунорму кисню однієї людини (у середньому людина споживає в добу 500 л кисню,пропускаючи через легені 12 т повітря). По підрахунках фахівців, на згоряннярізноманітних видів палива зараз потрібно від 10 до 25% кисню, виробленогозеленими рослинами. Зменшується надходження кисню в атмосферу через скороченняплощ лісів, саван, степів і збільшення пустельних територій, росту міст,транспортних магістралей. Скорочується число продуцентів кисню серед водяних рослинчерез забруднення рік, озер, морів і океанів. Думають, що в найближчі 150 — 180років кількість кисню в атмосфері скоротиться на третину в порівнянні ізсучасним його змістом.

Використаннязапасів кисню збільшується одночасно з еквівалентним ростом виділення диоксидавуглецю в атмосферу. По даним ООН, за останні 100 років кількість СО~ ватмосфері Землі збільшилося на 10 — 15%. Якщо намічена тенденція збережеться,то в третім тисячоріччі кількість СО~ в атмосфері може зрости на 25%, тобто з0,0324 до 0,04% об'єму сухого атмосферного повітря. Деяке збільшення диоксидавуглецю в атмосфері позначається позитивно на продуктивностісільськогосподарських рослин. Так, при насиченні повітря теплиць вуглекислимгазом урожайність овочів підвищується за рахунок інтенсифікації процесуфотосинтезу. Однак зі збільшенням COz в атмосфері виникають складні глобальніпроблеми, які будуть розглянуті нижче.

Атмосфера є однимз основних метеорологічних і кліматообразуючих факторів. Кліматообразуючасистема містить у собі атмосферу, океан, поверхню суши, кріосферу й біосферу.Рухливість і інерційні характеристики тридцятилітніх різні, вони мають різнийчас реакції на зовнішні збурювання в суміжних системах. Так, для атмосфери йповерхні суши час відповідної реакції становить кілька тижнів або місяців. Затмосферою зв'язані циркуляційні процеси переносу вологи й тепла, циклонічнадіяльність.

ПРИРОДНЕ Й ШТУЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

Джерелазабруднення атмосфери можуть бути природними й штучними. Природні джерела забрудненняатмосфери — виверження вулканів, лісові пожежі, курні бури, процесививітрювання, розкладання органічних речовин. До штучного (антропогенним) джереламзабруднення атмосфери ставляться промислові й теплоенергетичні підприємства,транспорт, системи опалення жител, сільське господарство, побутові відходи.

Природні джерелазабруднення атмосфери являють собою такі грізні явища природи, як виверженнявулканів і курні бури. Звичайно вони мають катастрофічний характер. Прививерженні вулканів в атмосферу викидається величезна кількість газів, парводи, твердих часток, попелу й пилу. Після загасання вулканічної діяльностізагальний баланс газів в атмосфері поступово відновлюється. Так, у результатівиверження вулкана Кракатау в 1883 р. в атмосферу було викинуто близько 150млрд. т пилу й попелу. Дрібні пилові частки трималися у верхніх шарах атмосферипротягом декількох років. «Над Кракатау піднялася чорна хмара висотою близько27 км. Вибухи тривали всю ніч і були чутні на відстані 160 км від вулкана.Гази, пари, уламки, пісок і пил піднялися на висоту 70 — 80 км і розсіялися наплощі понад 827000 км'» (Влодавец, 1973).

При виверженняхвулкана Катмай на Алясці в 1912 р. було викинуто в повітря близько 20 млрд. т.пилу, що довго трималася в атмосфері. Виверження вулкана Пинатубо на Філіппінахв 1991 р. супроводжувалося викидами в атмосферне повітря диоксида сірки. Йогокількість склала більше 20 млн. т. При виверженні вулканів відбувається тепловезабруднення атмосфери, тому що в повітря викидаються сильно нагріті речовини.Температура їх, у тому числі пар і газів, така, що вони спалюють усе на своємушляху.

Істотно забруднюють атмосферувеликі лісові пожежі. Найчастіше вони виникають у посушливі роки. У Росіїнайнебезпечніші лісові пожежі в Сибіру, на Далекому Сході, на Уралі, уРеспубліці Комі. У середньому за рік площа, пройдена пожежами, становитьблизько 700 тис. га. У посушливі роки, наприклад, в 1915 р. вона досягла 1 — 1,5 млн. га. Дим від лісових пожеж поширюється на величезні площі — близько 6млн. км. Пам'ятним для жителів Підмосков'я залишається літо 1972 р., колиповітря протягом усього літа був сизим від диму пожеж, видимість на дорогах неперевищувала 20 — 30 м. Горіли ліс і торфовища. Прямий збиток від лісових пожежу середньому становить 200 — 250 млн. дол.

У середньому зарік згоряє й ушкоджується на корені до 20-25 млн. м3деревини.

Курні бури виникають у зв'язку зпереносом сильним вітром піднятих із земної поверхні дрібних часток ґрунту.Сильні вітри — смерчі й урагани — піднімають у повітря й великі уламки гірськихпорід, але вони не тримаються довго в повітрі. При сильних бурах в атмосфернеповітря піднімається до 50 млн. т пилу. Причинами курних бур є посуха, суховії;провокують їхня інтенсивна оранка, випас худоби, відомість лісів і чагарників.Найбільш часті курні бури в степових, напівпустельних і пустельних районах. УРосії катастрофічні курні бури спостерігалися в 1928-м, 1960-м, 1969-м, рр.

 Катастрофічніявища, пов'язані з виверженням вулканів, лісовими пожежами й курними бурами,приводять до виникнення світлозахисного екрана навколо Землі, що трохи змінюєтепловий баланс планети. У цілому ці явища мають помітний, але локальний ефектвідносно забруднення атмосфери. І зовсім незначний місцевий характер носитьзабруднення атмосферного повітря, пов'язане з вивітрюванням і розкладанняморганічних речовин Штучні джерела забруднення найнебезпечніші для атмосфери. Поагрегатному стані всі забруднюючі речовини антропогенного походженняпідрозділяються на тверд рідкі й газоподібні, причому останні становлять близько90% [від загальної маси забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу, (мал.9).

Проблема забруднення повітряне нова. Більше двох сторіч серйозні побоювання викликає забруднення повітря увеликих промислових центрах багатьох європейських країн. Однак тривалий час цізабруднення мали локальний характер. Дим і кіптява забруднювали порівняноневеликі ділянки атмосфери й легко розбавлялися масою чистого повітря в тойчас, коли заводів і фабрик було небагато. Швидкий ріст промисловості йтранспорту в XX в. привів до того, що така кількість викинутих у повітряречовин не може більше розсіюватися. Їхня концентрація збільшується, щоспричиняє небезпечні й навіть фатальні наслідки для біосфери.

Забрудненняатмосферного повітря в промислових містах і міських агломераціях значно вище,ніж на прилягаючих територіях. Так, по даним американських учених, концентраціярізних речовин у містах у такий спосіб ставиться до середнього (фоновим)показникам цих речовин у тропосфері (у частинах на млн. частин): SOз — 0, 3/0,0002-0, 0004; NO2 — 0, 05/0, 001-0, 003;

Оз- під чассмогів — до 0, 5/0, 01-0, 03; З — 4/0, 1; NНз — 2/1-1,5;

пил (у мкг/м3)- 100/1 -30.

В 1970 р. умістах США було викинуто в повітря (у млн. т): пилу — 26,2; SOД — 34,1; NOД — 22,8;З — 149; НС — 34,9. На 1 км' у Нью-Йорку щомісяця випадає 17 т сажі, у Токіо —34 т.

Особливе місцесеред джерел забруднення атмосфери займає хімічна промисловість. Вона поставляєдиоксид сірки (SO2), сірководень (H2S), оксиди азоту (NO, NO2), вуглеводні (СxНy)галогени (F2, Сl2) і ін. Для хімічної промисловості характерна високаконцентрація підприємств, що створює підвищене забруднення навколишньогосередовища. Речовини, виділювані в атмосферу, можуть вступати в хімічні реакціїодин з одним, образуя высокотоксичные сполуки. Разом з туманом і деякими іншимиприродними явищами в місцях підвищеної концентрації хімічних речовин виникаєфотохімічний смог. Часто при цьому концентрації озону в багато разівперевершують його нормальний рівень у повітрі в поверхні Землі, що небезпечнодля життя рослин, тварин і людину.

З кожним рокомзростає роль автомобільного транспорту в забрудненні атмосфери вихлопнимигазами. У США на частку автотранспорту доводиться 60% загалом, забрудненніатмосфери. З вихлопними газами в повітря надходять чадний газ, оксиди азоту,вуглеводні, свинець і його сполуки. Надходження свинцю і його сполук у повітряпов'язане з тим, що до дизельного палива й бензину для зниження детонації йпідвищення КПД двигунів внутрішнього згоряння додають тетраэтилсвинец [ТЕС — РЬ(С~Н~)4]. У результаті при згорянні 1 л такого бензину в повітря попадає 200- 400 мг свинцю. З початку 30-х рр., коли в паливо автотранспорту сталидодавати ТЕС, авіаційні, автомобільні, суднові й тепловозні двигуни сталивикидати свинець в усі зростаючій кількості. На 70 — 80% він складається ізчасток менш 1 напівтемний. Відомо, що міське повітря містить свинцю в 20 разівбільше, ніж сільський, і в 2000 разів більше, ніж морський.

Підвищенняконцентрації іонів свинцю в крові людини до 0,80 частий/млн викликає важкесвинцеве отруєння: анемію, головний і м'язовий біль, втрату свідомості.Середній рівень свинцю в крові американців — 0,25, у працівників бензозаправнихстанцій — до 0,34 — 0,40. Найбільш висока концентрація свинцю (0,40 — 0,60частий/млн.) виявляється в крові дітей, що грають на бруківці в міськихкварталах, тому що вихлопні гази важче повітря й скапливаются в його приземномушарі, яким дихають діти (Бондарев, 1976). Висока концентрація вихлопних газівпоблизу транспортних магістралей негативно позначається на рослинах, викликаючипожовтіння листів і ранній листопад, а в остаточному підсумку їхня загибель.

Серйозні наслідкимає забруднення повітря хлорфторметанами, або фреонами. Із широкимвикористанням фреонів у холодильних установках, у виробництві аерозольнихбалонів зв'язана їхня поява на більших висотах, у стратосфері й мезосфері.Висловлюються побоювання щодо можливої взаємодії озону з галогенами, яківиділяються із фреонів під дією ультрафіолетового випромінювання (мал. 10). Заданими фахівців, зменшення шару озонового екрана тільки на 7 — 12% 10-кратнозбільшить (у помірних широтах) інтенсивність ультрафіолетового випромінювання здовжиною хвилі 297 нм, а у зв'язку із цим у кілька разів зростає число людей,що занедужали раком шкіри. Зменшенню шару озонового екрана сприяють гази,виділювані турбореактивними літаками, польоти ракет, різноманітні експерименти,проведені в атмосфері: винос у стратосферу мідної підмножини, голок, кристалівNaC1 і ін.

В атмосферу Земліщорічно викидається в середньому більше 400 млн. т головних поллютантов(забруднювачів): диоксида сірки, оксидів азоту, оксидів вуглецю й твердихчасток. «Внесок» промислово розвинених країн у забруднення атмосферирозподіляється в такий спосіб: по диоксиду сірки — 12% (Росія), 21% (США); пооксидах азоту — 6% (Росія), 20% (США); по оксиду вуглецю — 10% (Росія), 70%(США).

ПромьпиленностьРосії викидає в атмосферу всередньому 19,5 млн. т забруднюючих речовин за рік. По ступені токсичностівикидів в атмосферу галузі промисловості можна розташувати в такий спосіб:кольорова металургія, хімічна, нафтохімічна, чорна металургія, деревообробна йцелюлозно-паперова.

На один жителяРосії доводиться близько 342 кг викидів в атмосферу в рік. В 84 містах Росіїзабруднення повітря більш ніж в 10 разів перевищує ПДК. З 148 млн. росіян 109млн. проживають у несприятливих екологічних умовах з погляду забрудненняатмосферного повітря, у тому числі 60 млн. чоловік при постійному перевищенніПДК токсичних речовин у повітрі. У зв'язку із цим зростає число людей, особливодітей, що страждають від респіраторних захворювань, від хвороб органівкровообігу, алергії, бронхіальної астми й ін.

Збільшеннякількості диоксида сірки в повітрі пагубне для лісових масивів; площаушкоджених лісів з роками зростає: 1000 га (1860), 150 тис. га (1906), 50 млн.га (1994).

Одне знайнебезпечніших джерел забруднення атмосфери являє собою автомобільнийтранспорт. В 1900 р. у світі було 11 тис. автомобілів, в 1950 р. — 48 млн., в1970 р. — 181 млн., в 1982 р. — 330 млн., у цей час — близько 500 млн.автомобілів. Вони спалюють сотні мільйонів тонн невозобновимих запасівнафтопродуктів. Зокрема, тільки в Західній Європі автомобілі (із двигуномвнутрішнього згоряння) споживають близько 45% всієї витрачатися нафті, що.Підраховано, що один автомобіль за рік викидає в атмосферу 600 — 800 кг оксидувуглецю, близько 200 кг незгорілих вуглеводнів і близько 40 кг оксидів азоту. Увідпрацьованих газах автомобілів утримується близько 280 шкідливих компонентів,деякі з них мають канцерогенні властивості. Автомобільний транспорт стає однимз основних джерел забруднення навколишнього середовища. У ряді закордоннихкраїн (Франція, США, Німеччина) автомобільний транспорт дає більше 50 — 60%усього забруднення атмосфери.

У Росії кількістьвикидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря від транспорту становить 16,5млн. т у рік (близько 47% від загальної кількості викидів), у тому числі відавтотранспорту 13,5 млн. т (близько 82% від загальної кількості викидів). Уряді регіонів на частку транспорту доводиться більше половини викидів:Приморський край — 55%, Тверська область — 63%; Пензенська

область — 70%. УРостовській області налічується 650 тис. автомобілів, причому тільки в 1995 р.їхня кількість збільшилася на 75 тис. В атмосферу області в 1995 р.автотранспортом було викинуто 543 тис. т шкідливих речовин (61% від загальногооб'єму викидів).

Структура викидівавтотранспорту в Росії: 84% — по З, 33% — по оксидах азоту, 73% — повуглеводнях і т.д. практично не відрізняється від структури викидівавтотранспорту інших країн. Зокрема, в 1995 р. у Франції викиди автотранспортув атмосферу склали: 90% — по З, 75% — по оксидах азоту, 1/3— по летучихорганічних сполуках і твердих частках.

Особливо великий«внесок» автотранспорту в забруднення повітряного басейну великих міст. Так, уМоскві він становить більше 75% викидів. У ряді міст частка викидівавтотранспорту на тлі зниження викидів від промислових підприємств ще вище:Батайск — 86%, Ростову-на-Дону — 88%, Азові 39%. Визначальна частка викидівдоводиться на вантажні автомобілі й легкові індивідуального користування.

Радіоактивнезабруднення атмосфери. Радіоактивні речовини ставляться до особливо небезпечного для людей,тварин і рослин. Джерела радіоактивного забруднення в основному техногенногопоходження. Це експериментальні вибухи атомних, водневих і нейтронних бомб,різні виробництва, пов'язані з виготовленням термоядерної зброї, атомніреактори й електростанції; підприємства, де використовуються радіоактивніречовини; станції по дезактивації радіоактивних відходів; сховища відходіватомних підприємств і установок; аварії або витоки на підприємствах, девиробляється й використовується ядерне паливо. Природні джерела радіоактивногозабруднення в основному пов'язані з виходом на поверхню уранових руд і гірськихпорід, що мають підвищену природну радіоактивність (граніти, гранодиорити,пегматити).

Більшу небезпекудля людей, рослин і тварин представляють випробування ядерної зброї, аварії йвитоки на підприємствах, де використовується ядерне паливо.

Радіоактивнезабруднення атмосфери надзвичайно небезпечно, тому що радіонукліди з повітрямпопадають в організм і вражають життєво важливі органи людини. Його впливпозначається не тільки на нині живучих поколіннях, але й на їхніх нащадкахчерез появу численних мутацій. Не існує такої малої дози іонізуючоговипромінювання, що була б безпечна для людини, рослин і тварин. Навіть урайонах помірного радіоактивного забруднення збільшується число людей, щозанедужали лейкозами.

У цей часрадіоактивне забруднення атмосферного повітря над територією Росії визначаєтьсяглобальним підвищеним радіаційним тлом, що був створений у результаті ранішеядерних випробувань, що проводилися, радіоактивним забрудненням післякатастрофічних аварій, що сталися в 1957 р. на військовому виробничомуоб'єднанні (ПО) «Маяк» і в 1986 р. на Чорнобильської АЕС. У результаті аваріїна ПО «Маяк» відбувся витік радіоактивних відходів, що скидаються й зберігалисяв «безстічному» озері. В 1957 р. радіоактивне тло озера становив 120 млн. кюрі,що в 24 рази більше, ніж тло зруйнованого реактора Чорнобильської АЕС. Післяаварії на ПО «Маяк» радіоактивними речовинами була забруднена площа 23 тис. км.Забруднення атмосфери також відбулося в результаті переносу вітромрадіоактивного пилу з берегів і із дна озера, що оголилося після посухи.

Різного родувитоку й неконтрольовані викиди на підприємствах трохи змінюють радіологічнуобстановку й носять звичайно локальний характер.

Змістрадіонуклідів в атмосферному повітрі над територією Росії в 1992 — 1998 р.практично не мінялося, становило: р 18,9-20,4 10-~ Бк/м', цезій 0,05 — 0,1110-~ Бк/м~, стронцій 1,29 — 2,5 10-~ Бк/мз і т.д.

До зонрадіоактивного забруднення віднесено 14 суб'єктів Російської Федерації:Білгородська, Брянська, Воронезька, Калузька, Курська, Ленінградська, Липецька,Орловська, Пензенська, Рязанська, Тамбовська, Тульська, Уляновська області,Республіка Мордовія.

Найбільшезабруднення атмосфери відбувається при вибухах термоядерних пристроїв. ізотопи,Що Утворяться при цьому, стають джерелом радіоактивного розпаду протягомтривалого часу. Найнебезпечніші ізотопи стронцію-90 (період напіврозпаду 25років) і цезію-137 (період напіврозпаду 33 року).

Радіоактивніречовини поширюються не тільки повітряним шляхом. У міграції радіоактивнихелементів більшу роль грають ланцюга харчування: з води ці елементипоглинаються планктонами, що служить їжею для риб, вони, у свою чергу,поїдаються хижими рибами, рыбоядными птахами й звірами (див. мал. 16).

Радіоактивневипромінювання небезпечно для людини, викликає в нього променеву хворобу зушкодженням генетичного апарата кліток. Це веде до появи в людей злоякіснихпухлин, спадкоємних захворювань і каліцтв у потомства.

НАСЛІДКИЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

Забрудненняповітря впливає на організм людини, тварин і рослинність, завдає шкодинародному господарству, викликає глибокі зміни в біосфері.

Впливзабрудненого повітря на людину може бути як прямим, так і непрямим. Прямийвплив виражається в тім, що забруднювачі у вигляді газів і пилу попадають разоміз вдихуваним повітрям в організм і роблять на нього безпосередня дія,викликаючи отруєння й різного роду захворювання. Серед сполук сірки найбільштоксичний для людського організму її диоксид (SOz). При збільшенні концентраціїдиоксида сірки в навколишнім повітрі підвищується ймовірність серцево-судиннихі легеневих захворювань. Бронхіальна астма — найбільш часте захворювання,пов'язане з підвищеним змістом у повітрі диоксида сірки. У районах з йогопідвищеною концентрацією встановлена підвищена смертність від бронхітів.

Чадний газ (З), з'єднуючисьіз гемоглобіном крові, викликає отруєння організму, малі його концентраціїсприяють відкладенню ліпідів на стінках кровоносних посудин, погіршуючи їхнюпровідність. Оксиди азоту (NO, NO2) негативно впливають на епітелій органівподиху, викликають набряки. При тривалому впливі цих забруднювачів на людськийорганізм порушується функціонування центральної нервової системи. Негативнодіють на нервову систему й сполуки свинцю. Проникаючи через шкіру йнакопичуючись у крові, свинець знижує активність ферментів, що беруть участь унасиченні крові киснем. Це, у свою чергу, порушує хід обмінних процесів,необхідних для нормальної життєдіяльності.

Перелік шкідливих речовин, щоз'являються в атмосферному повітрі, яким ми дихаємо, і їхній негативний впливна здоров'я людей можна було б продовжити. Однак сказаного вище досить, щобзрозуміти, що антропогенне забруднення атмосфери зовсім не необразливо длялюдини. Це жадає від кожного з нас громадянської відповідальності по дотриманнюправил, що сприяють охороні атмосфери.

До прямого впливу на організмлюдини варто віднести вплив повітря, насиченого пилом різноманітного походження— частками гірських порід, ґрунту, сажі, золи. Загальна кількість пилу, щощорічно надходить в атмосферу, оцінюється в 2 млрд. т, з них антропогенніаерозолі становлять 10 — 20%.

При триваломувдиханні запиленого повітря в людей і свійських тварина виникає хвороба, щоодержала назву курна пневмонія.

Забрудненняповітря може робити шкідливий непрямий вплив. Зі збільшенням запиленностіатмосфери над великими містами знижується пряма сонячна радіація, у їхніхцентрах сонячна сумарна радіація на 20 — 50% нижче, ніж у пригородах. Істотно зменшуєтьсянадходження ультрафіолетових променів, тому в повітрі збільшується кількістьхвороботворних бактерій. У запиленому повітрі різко зростає число ядерконденсації води. У результаті мрячних і хмарних днів у великих містах буває вкілька разів більше, ніж за їхніми межами.

Забрудненняатмосфери негативно позначається на рослинності міст і їхніх околиць. Особливовелика шкода рослинам приносять присутність у повітрі диоксида сірки, фтору,хлору, їхніх сполук, інших окислювачів, чадного газу й ін. Промислові газивпливають на асимілюючий апарат зелених рослин. Вони руйнують цитоплазму йхлоропласти в клітках листів, гнітять діяльність устячок, в 1,5 — 2 разизнижуючи інтенсивність транспірації, фотосинтезу, руйнують кореневу систему.Особливо піддані шкідливому впливу забруднювачів атмосфери хвойні дерева:сосна, ялина, ялиця, кедр. Вони першими гинуть від забруднення атмосферипоблизу великих промислових районів. Негативний вплив на рослини роблять викидипідприємств кольорової металургії й по виробництву кислот. На околицях заводів,що роблять сірчану кислоту й алюміній, гинуть сади й виноградники; поблизуцементних заводів гинуть плодові дерева й чагарники; біля свинцево-цинковихкомбінатів гинуть посіви й т.д.

Забрудненняповітря супроводжується утворенням стійких аномалій забруднювачів у воді,ґрунтах, рослинах. Параметри таких вогнищ забруднення різні. У Канаді навколометалургійного комплексу Садбери, у повітряних викидах якого втримуєтьсядиоксид сірки, на площі 60 км знищена вся рослинність. Токсичні газопилевівикиди промислових підприємств центральної частини Великобританії, Рурськогобасейну й деяких інших районів Центральної Європи досягають Скандинавськихкраїн. Кислотні дощі викликають, особливо в південній частині Норвегії,деградацію лісової рослинності на великих територіях, а останнім часом ізагибель риб у багатьох озерах. У нашій країні потужний гнітючий вплив нарослинність робить Норильський металургійний комбінат.

На околицяххімічних заводів зникають багато видів тварин, а концентрація отруйних речовину тілі тварини перевищує їхню концентрацію в навколишнім повітрі в десяткиразів.

ЗАХОДИ ДЛЯ OXОPОHИ АТМОСФЕРНОГОПОВІТРЯ

Основні шляхизниження й повної ліквідації забруднення атмосфери наступні: розробка йвпровадження очисних фільтрів, застосування екологічно безпечних джереленергії, безвідхідної технології виробництва, боротьба з вихлопними газамиавтомобілів, озеленення.

Очисні фільтри є основним засобом боротьбиіз промисловим забрудненням атмосфери. Очищення викидів в атмосферуздійснюються шляхом пропущення їх через різні фільтри (механічні, електричні,магнітні, звукові й ін.), воду й хімічно активні рідини. Всі вони призначенідля вловлювання пилу, пар і газів.

Ефективністьроботи очисних споруджень різна й залежить як від фізико-хімічних властивостейзабруднювачів, так і від досконалості застосовуваних методів і апаратів. Пригрубому очищенні викидів усувається від 70 до 84% забруднювачів, середньомуочищенню — до 95 — 98% і тонкої — 99% і вище.

Очищенняпромислових відходів не тільки охороняє атмосферу від забруднень, але й даєдодаткова сировина й при — минулому підприємствам. Уловлювання сірки з газовихвідходів Магнітогорського комбінату забезпечує санітарне очищення й получениедодатково багатьох тисяч тонн дешевої сірчаної кислоти. На Ангарськомцементному заводі очисними спорудження — мі вловлюється до 98% викидівцементного пилу, а фільтрами одного алюмінієвого заводу — 98% раніше, щогубився фтору, що дає 300 тис. доларів прибутку в рік.

Вирішити проблемуохорони атмосфери тільки за допомогою очисних споруджень неможливо. Необхіднезастосування комплексу заходів, і насамперед впровадження безвідхіднихтехнологій.

Безвідхіднатехнологія ефективнав тому випадку, якщо вона будується за аналогією із процесами, що відбуваютьсяв біосфері: відходи однієї ланки в екосистемі використовуються іншими ланками. Циклічнебезвідхідне виробництво, порівнянне із циклічними процесами в біосфері, — цемайбутнє промисловості, ідеальний шлях збереження чистоти навколишньогосередовища.

Один зі способівзапобігання атмосфери від забруднення— перехід на використання нових екологічнобезпечних джерел енергії. Наприклад, будівництво станцій, що використовуютьенергію припливів і відливів, використання геліоустановок і вітряних двигунів.В 1980-е рр. перспективним джерелом енергії вважалися атомні електростанції (АЕС).Після Чорнобильської катастрофи число прихильників більше широкого використанняатомної енергії зменшилося. Ця аварія показала, що атомні джерела енергіївимагають підвищеної уваги до систем їхньої безпеки. Альтернативним джереломенергії академік А.Л. Яншин, наприклад, уважає газ, якого в Росії в перспективіможна добувати близько 300 трлн мз/рік.

Як приватнірішення захисту повітря від вихлопних га — заклик автомобілів можна вказати наустановку фільтрів і пристроїв, що допалюють, заміну добавок, що містятьсвинець, організацію руху транспорту, що зменшить і виключить часту змінурежимів роботи двигунів (дорожні розв'язки, розширення дорожнього полотна,будівництво переходів і т.д.). Кардинально проблема може бути вирішена призаміні двигунів внутрішнього згоряння на електричні. Для зменшення токсичнихречовин у вихлопних газах автомобілів пропонується заміна бензину іншими видамипального, наприклад сумішшю різних спиртів. Перспективні газобалонніавтомобілі. Озеленення міст і промислових центрів: зелені насадження за рахунокфотосинтезу звільняють повітря від диоксида вуглецю й збагачують його киснем.На листах дерев і чагарників осідає до 72% зважених часток пилу й до 60%диоксида сірки. Тому в парках, скверах і садах у повітрі втримується пилу вдесятки разів менше, ніж на відкритих вулицях і площах. Багато видів дерев ічагарників виділяють фитонциды, що вбивають бактерії. Зелені насадження значноюмірою регулюють мікроклімат міста, «гасять» міський шум, що приносить величезнашкода здоров'ю людей. Для підтримки чистоти повітря велике значення має паніруванняміста. Фабрики й заводи, транспортні магістралі повинні відділятися віджитлових кварталів буферною зоною, складаючись із зелених насаджень. Необхідновраховувати напрямок основних вітрів (троянду вітрів), рельєф місцевості йнаявність водойм, розташовувати житлові квартали з підвітряної сторони й напіднесених ділянках. Промислові зони краще розміщати вдалині від житловихкварталів або за межами міста.

Правова охоронаатмосфери — реалізаціяконституційних прав населення й норм в екологічній сфері привела до істотногорозширення бази законодавчого регулювання в області охорони атмосферногоповітря. Основними законодавчими й іншими нормативними правовими актами, щорегламентують питання природоохоронної діяльності, служать наступні.

·         Повітрянийкодекс Російської Федерації (19 березня 1997 р.). 3 ньому особливі вимогипред'являються до стану польотної техніки, регулюванню роботи двигунів длязниження забруднення атмосфери.

·         Федеральнийзакон «Про знищення хімічної зброї»» (2 травня 1997 р.) установлює правовіоснови проведення комплексу робіт із забезпечення захисту навколишньогосередовища.

·         Кримінальнийкодекс (січень 1997 р.) має ряд статей, що стосуються атомної промисловості,містить визначення «екологічні злочини».

·         Федеральнийзакон «Про радіаційну безпеку населення» (9 січня 1996р.). З метою йогореалізації Правительством РФ був прийнятий ряд постанов, які стосуються праварозміщення радіоактивних речовин і радіоактивних відходів, їхнього зберігання йперевезення.

·         Федеральнийзакон «Про використання атомної енергії» (21 листопада 1995 р.; у лютому 1997р. були внесені зміни й доповнення).

·         УГоскомэкологии Росії розглянуте й затверджено кілька нормативно-правовихдокументів, що стосується охорони атмосфери, зокрема за методикою розрахункувикидів в атмосфера забруднюючих речовин.

·         ДЕРЖСТАНДАРТ(1986) «Охорона природи. Атмосфера. Норми й методи визначення викидів шкідливихречовин з газами, що відробили, дизелів, тракторів і самохідних сільськогосподарськихмашин».

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Боголюбов С.А. Захист екологічних прав:Посібник для громадян і громадських організацій. — М., 1996.

Повітрянийкодекс. — М., 1997.

Закон РосійськоїФедерації «Про охорону навколишнього середовища» (1991). Кюнцель Д. Організмлюдини. — Берлін, 1988.

Малахів В.М.,Сенин В.Н. Тепловезабруднення навколишнього середовища промисловими підприємствами // Серія«Екологія». — М., 1996.