Antropogén hatás a légkörre - Cső
6.2. Antropogén hatás a légkörre
A levegő összetételének állandósága az emberiség létének legfontosabb feltétele. Ezért az összetétel bármilyen változása szennyezésnek minősül.
Általában a légköri levegő a következő komponenseket tartalmazza: nitrogén - 78%, oxigén - 20%, argon - 0,9%, szén-dioxid - 0,03%, ózon - kevesebb, mint 0,001%. A civilizáció fejlődésében a levegő legfontosabb összetevőinek viszonya nem változott jelentősen, azonban az ipari, tudományos és technológiai forradalmakban az emisszióból származó gázok és aeroszolok mennyisége nőtt. A városok modern gazdasági bázisának kialakulását az iparvállalatok ipari folyamatának koncentrációja, együttműködése, kombinációja és intenzívebbé válása kísérte. A termelés gyors növekedésének következménye, amelyet a több hulladék-technológia jellemez, a légkör többkomponensű szennyezése. A szennyezés mértéke nagyon jelentős: a széndioxid-kibocsátás évi 20 milliárd tonna (a légkörben lévő szén-dioxid körülbelül 0,7% -a); a kén-dioxid kibocsátása - 200 millió tonna / év (több mint kétszer nagyobb, mint a kén természetes kiengedése a légkörbe, gáznemű vegyületek formájában); a freonok kibocsátása - 1 millió tonna / év; ólomkibocsátás - 0,4 millió tonna / év (több mint 2 nagyságrend nagyobb, mint a természetes források). Az elmúlt 100 évben a széndioxid-kibocsátás a légkörben 30-szorosára nőtt, 20-szor vezette a kén-dioxidot 15-szer.
A légköri szennyezés forrása lehet természetes (vulkánkitörés, erdőtüzek, élő szervezetek bomlása) és mesterséges (ipar, közlekedés, lakhatás és kommunális szolgáltatások). Az elmúlt évtizedekben a légszennyezés antropogén tényezői sokkal nagyobb léptékűek, mint a természetesek. Például az ember alkotta belépését a környezet széles körben használják a termelés és az élet kémiai vegyületek (több mint 100 ezer. 3 millió ismert) 10-100-szor természetes áramlását vulkanizálás során és az időjárás a sziklák. Ha a Föld minden vulkánok bocsátanak ki évente egy felületen mintegy 3 milliárd. T számít, az ember kivonja a földből több mint 120 milliárd. Rengeteg különböző ércek, fosszilis tüzelőanyagok és az építőanyagokat.
A levegőszennyezés fő összetevői a szén, nitrogén és kén oxidjai, fenolok, formaldehidek, szénhidrogének és szuszpendált részecskék (por).
Az aggregáció kibocsátott káros anyagoknak a légkörbe sorolják: a gázok (kén-dioxid, nitrogén-oxidok, szén-monoxid), folyékony (sav, lúg, só-oldatok) és szilárd (rákkeltő, ólom és vegyületei, szerves és szervetlen por, korom, gyantaszerű anyagok).
· A légkörbe kibocsátott szennyezőanyagok:
• gravitációra települ;
· Fizikailag csapdába esett részecskék (ködök és üledékek) leülepedésével, és belép a litoszféra és a hidrosférába;
· A releváns anyagok (szén-dioxid, vízgőz, kén és nitrogén-oxidok) bioszférikus forgalomba kerüléséhez;
· Összetett állapotának megváltoztatása (kondenzálás, elpárologtatás, kristályosítás, vegyi reakciók más szennyező anyagokkal);
• viszonylag hosszú ideig maradjon a légkörben, amelyet a bolygó különböző földrajzi régióiban áramlik a levegőbe, amíg a fizikai vagy kémiai átalakulásuk (pl. Freonok) feltételei meg nem születnek.
A leggyakoribb kibocsátások számáról összefoglaló adatok azt mutatják, hogy túlnyomó többségük Észak-Amerikában és Európában, és kisebb mértékben Ázsia iparosodott országaiban van. Oroszország nem a légkörbe jutó szennyezőanyagok fő szállítója az iparosodott országokkal összehasonlítva. Különösen a kén-dioxidhoz való hozzájárulása 12% (USA-21%), nitrogén-oxidok - körülbelül 6% (USA - több mint 20%), szén-oxid - 10% (USA-70%).
A káros kibocsátások kibocsátása, még a nagy tisztaságú szennyvíztisztító berendezésekkel szemben is, amelyek a szennyezők 95% -át semlegesítik, jelentősen befolyásolja a légköri levegő állapotát a lakott területeken. Például a vidéken a légkör szennyezése 10-szeres, az ipari városokban - 150-szer nagyobb, mint az óceán felett.
A levegőszennyezés számos káros következménnyel jár. Ennek hatásai különbözőek lehetnek a szennyező anyag típusától, a levegő koncentrációjától, a kitettség időtartamától és gyakoriságától függően.
A mérgező tulajdonságokkal rendelkező anyagok káros hatása az emberi szervezetbe való behatoláskor akut vagy krónikus mérgezésként és más betegségekként is megnyilvánulhat. Ezenkívül a genetikai aktivitású anyagok okozhatnak veleszületett rendellenességeket és fejlődési rendellenességeket.
A légkör szennyezése csökkenti a háziállatok és a vadon élő állatok, a madarak termelékenységét és termékenységét. A talajba és a vízbe eső káros szennyeződések, a légkör szennyeződése a növényzet elpusztításához vezet. A légköri szennyezés hatására az épületek és építmények, a történelem, az építészet, a kultúra és a művészet emlékei elpusztulnak. Sok iparosodott országban a környezetszennyezéssel járó gazdasági kár a bruttó nemzeti termék 3-5% -a. Például az Egyesült Államokban a városi szennyezés éves anyagi kárát 24 milliárd dollárra becsülik.
A légköri levegő szennyezése, a helyi hatások mellett, globális következményekkel jár. A savas eső, a globális felmelegedés és a Föld ózonrétegének zavarai a légszennyezés okozta.
A metán egy másik gáz a légkörben, amely hatással van a bolygónk üvegházhatására. A metán képződésének fő oka a számos olyan baktérium aktivitása, amely a szénhidrátokat metánként bomlik le. Ez elsősorban az állatok mocsaraiban és emésztőrendszerében történik. Az antropogén metánképződés a komposzt cölöpökben, a lerakókban, a rizsföldeken (ahol víz és iszap izolátum növény marad a levegő hozzáféréstől), valamint a fosszilis tüzelőanyagok kitermelésében történik.
A széndioxid és a metán mellett az üvegházhatású gázok közé tartoznak a freonok, a nitrogén-oxid, az ózon és a vízgőz is (6.2. Táblázat). Mindezek a vegyületek jelenléte csaknem teljes egészében létezett a légkörben, de nagyon kis mennyiségben. Az elmúlt száz évben megfigyelhető a légkör koncentrációjának jelentős növekedése.
Alapvető üvegházhatású gázok
és a Földön a globális felmelegedésre gyakorolt hatásuk arányát
A jegyzőkönyv az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának kvótarendszerét határozza meg. Ezért a csökkentés kérdésével kapcsolatos tárgyalások nagyon nehézek. Az olyan országok, mint India és Kína, amelyek jelentősen hozzájárulnak a légkör üvegházgázokkal történő szennyezéséhez, nem írtak alá megállapodást. George W. Bush nem volt hajlandó aláírni a Kiotói Jegyzőkönyvet, míg az Egyesült Államok háromszor annyi szén-dioxidot dobott a légkörbe, mint Nyugat-Európa összes országa.
Az üvegházhatást megakadályozó nemzetközi együttműködés legfőbb akadálya a tudományos bizonytalanság. Mivel számos kiemelkedő tudós, például akadémikus A.P. Kapitsa, ragaszkodjon hozzá, hogy nincs felmelegedés, de valójában egy hosszú, jeges időszak folytatódik, és rövidebb felmelegedési idő kerül rá. Ezenkívül a Kiotói Jegyzőkönyv aláírása komoly gazdasági következményekkel jár - a szennyező iparágak csökkentésével és a tisztítási technológiák költséges módosításával.
Az ózon teljes mennyisége a légkörben kicsi, azonban ez az egyik legfontosabb összetevője. Az ózonnak köszönhetően az ultraibolya napsugárzás a földfelszín felett 15-40 km-es rétegben mintegy 7000-szeresedik. Az ózonréteg "vastagságának" csökkentése a Föld felszínét elért ultraibolya sugárzás mennyiségének növekedéséhez és a bolygó hőegyensúlyának megzavarásához vezet. A felesleges ultraibolya káros az élőlényekre. Például megállapítást nyert, hogy az ultraibolya sugárzás dózisának 1% -os növekedése a rákbetegségek 2% -os növekedéséhez vezet. Ráadásul a légkörben lévő ózon csökkenése és az UV sugárzás növekedése szemhéjhályogokat okozhat, gyengítheti az emberi immunrendszert és csökkenti a fertőző betegségek elleni vakcinázás hatékonyságát.
Az egyik fő oka a kimerülése az ózonréteg a Föld légszennyezés miatt kibocsátási CFC bele, amelyeket széles körben használnak a mindennapi életben hűtőközegként, habosítószerek és oldószerek az aeroszol palackokban. Ezeket a gáznemű anyagok felvetett anélkül, hogy elbomlik, hogy a magassága a ózonréteg, ahol mennek keresztül fotokémiai bomlás klórrá-oxid, ózonkárosító gyorsan. A freonok mellett a nitrogén-oxidok az ozon bomlásának komoly katalizátora. Az ökológiai üzemanyaggal működő, szuperszonikus légi járművek és az űrhajók tökéletlen égetésére szolgáló termékek szintén elpusztítják az ózonréteget. Ezeknek köszönhetően a légkör ózonrétegének akár 10% -a is elpusztul. Az űrsikló csak egy indítása kb. 10 millió tonna ózon megsemmisítéséhez vezet.
Ismert, hogy normál természetes levegőkompozícióval a szokásos esővíz gyengén savas (pH = 5,5, 5,6). Savanyított kicsapás (pH = 5,5 alá) fakadhat a tartalmának növekedése a levegő a elsősorban kén-oxidok, nitrogén-oxidok, amelyek kölcsönhatásba lépnek a vízgőzzel képez a sósav, salétromsav és kénsav.
Ismertünk egy "savas részecske-szindrómát" is, amelyben szulfátok vagy nitrátok szilárd részecskéinek kicsapódása nedvesség hiányában megfigyelhető további vízben való oldódással savak kialakítása céljából.
Ennek eredményeként a csökkenő savas eső (vagy hó, köd, jégeső) a felületi réteg a talaj és a víz savasodását fejleszt, amely elvezet az ökoszisztéma eróziója, megsemmisítése bizonyos típusú halak és más vízi élőlények, a talaj termőképességét befolyásoló, csökkentett erdő növekedés és a kiszáradás. Így az Európában végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az elmúlt 10 évben számos örökzöld növény növekedési üteme 20-30% -kal lelassult.
A savas esõ természetes ökoszisztémákra gyakorolt negatív hatásának élõs példája a tavak savasodása. Különösen intenzíven fordul elő Kanadában, Svédországban és Finnország déli részén. Ennek az az oka, hogy egy jelentős része kénkibocsátása iparosodott országok, esik a területén, és az alapkőzet alkotó ágy tavak ezekben az országokban általában képviseli gránit, nem képesek semlegesíteni a savas csapadék, ezzel szemben például a mészkő, amely lúgos környezetet hozzon létre és megakadályozza a savasodást. Ennek eredményeképpen csak Kanadában, a gyakori savas eső miatt, 4000 tavak már meghalt.
A legnagyobb kárt a savas eső erdők megfigyelhető agyagos talajok, ahonnan a víz mosott savas alumínium-ionok, hogy adja át a gyökérzet a fa és további intézkedés a sejtek mérgek. Normál körülmények között az alumíniumvegyületek gyakorlatilag oldhatatlanok és ezért ártalmatlanok. Ugyanezen program keretében a savanyítás a közeg kezdődik fellépés és az egyéb toxikus elemek, beleértve a higany és az ólom.
A savas csapadék felgyorsítja a fémek korrózióját és az épületek megsemmisítését. Megállapítást nyert, hogy az acél rozsdásodik 20-szor az ipari területeken, és az alumínium 100-szor gyorsabb, mint a vidéki területeken.
Egy másik példa a káros hatások a savas eső kimutatható, hogy ha a ivóvíz kivételére magas savtartalma mérgező anyagok csövek lehet oldjuk, és hátrányosan befolyásolhatja az emberi test.
A légköri levegő antropogén szennyezésének másik súlyos következménye a szmog, amely a füst, a köd és a por mérgező keveréke, ami súlyos következményekkel jár az élőlények testében.
Kétféle szmog lehet: téli szmog (London típusú) és nyár (Los Angeles típusú).
A londoni szmog típus télen nagy ipari városokban fordul elő kedvezőtlen időjárási viszonyok között, például szél és hőmérséklet-inverzió hiányában. A hőmérséklet-inverzió a szokásos csökkenés helyett a levegő hőmérsékletének 300-400 m-es távolságban jelentkezik. Ennek eredményeképpen a légköri levegő keringése zavart okoz - a füst és a szennyező anyagok nem emelkedhetnek fel és nem fogyhatnak el. A kén-oxidok, a szuszpendált por és a szén-monoxid koncentrációja veszélyes szintet ér el az emberi egészségre nézve, a vérkeringés zavarához, a légzéshez, és gyakran a halálhoz vezet.
Az angol szakemberek megjegyezték, hogy a kén-dioxid koncentrációja az említett napokban elérte a 10 mg / m 3 -ot meghaladó értéket. Az anyag megengedett koncentrációja a lakott területek levegőjében 0,5 mg / m 3.
A Los Angeles típusú szmog vagy fotokémiai szmog nem kevésbé veszélyes, mint London. Ez a nyár folyamán a napsugárzásnak a levegőben való intenzív sugárzása, a kipufogógázzal telítettek.
Első alkalommal 1944-ben Los Angelesben rögzítették, amikor az autó nagy forgalmának következtében az egész város életét megbénította.
Ennek eredményeként a fotokémiai reakciók vegyületek keletkeznek, például a szerves peroxidok és nitritek, erősen irritálja a nyálkahártyákat, a szemet és a légutakat és okoz hervadását és halál a növények. Los Angeles is írja növeli a fém korrózióját, bontási épületszerkezetek, gumi és egyéb anyagok.
A hivatalos adatok szerint, például, Athén, a napon a fotokémiai szmog halálozás hatszor magasabb, mint a nap a viszonylag tiszta levegőt. Egyes városaink (Kemerovo, Novokuznetsk, Mednogorsk), különösen található az alföldön, mivel a gépjárművek számának növekedését valószínűsége kialakulása fotokémiai szmog a ragyogó napsütéses napon drasztikusan megemelkedik.