Zmena v zložení plynov v atmosfére je výsledkom kombinácie prírodných javov v prírode a ľudskej činnosti. Ktorý z týchto procesov však prevláda v súčasnosti? Aby sme to zistili, najprv si ujasníme, čo znečisťuje ovzdušie. Jeho relatívne konštantné zloženie podlieha v posledných rokoch značným výkyvom. Poďme sa pozrieť na hlavné problémy kontroly emisií a znečistenia ovzdušia, pričom ako príklad použijeme túto prácu v mestách.
Mení sa zloženie atmosféry?
Environmentalisti považujú znečistenie ovzdušia za zmenu priemerných hodnôt zhromaždených počas dlhého obdobia pozorovania. Vyskytujú sa v dôsledku mnohých druhov vplyvu spoločnosti na životné prostredie, ako aj v dôsledku prírodných procesov. Napríklad látky, ktoré znečisťujú ovzdušie a menia zloženie plynov v atmosfére, vznikajú v dôsledku dýchania, foto- a chemosyntézy v bunkách živých organizmov.
Okrem prírodného znečistenia existuje aj antropogénne znečistenie. Jeho zdrojom môžu byť emisie akéhokoľvekvýrobné zariadenia, plynný odpad z domáceho priemyslu, emisie z dopravy. To je presne to, čo znečisťuje ovzdušie, ohrozuje ľudské zdravie a pohodu, stav celého životného prostredia. Hlavné ukazovatele zloženia atmosféry by mali zostať nezmenené, ako napríklad na obrázku nižšie.
Obsah niektorých zložiek v atmosfére je nevýznamný, ale berie sa do úvahy pri rozhodovaní, ktoré látky znečisťujú ovzdušie a ktoré sú pre živé organizmy neškodné. Nižšie uvedená tabuľka okrem hlavných obsahuje aj trvalé zložky ovzdušia, ktorých obsah sa zvyšuje pri vulkanizme, ekonomických aktivitách obyvateľstva (uhlík a oxid dusičitý, metán).
Čo neznečisťuje ovzdušie?
Zloženie plynu v atmosfére nad oceánmi, moriami, lesmi a lúkami, biosférickými rezerváciami sa mení menej ako v mestách. Do prostredia sa samozrejme dostávajú látky aj nad vyššie uvedenými prírodnými objektmi. Výmena plynu v biosfére prebieha. No v ekosystémoch prevláda proces, ktorý neznečisťuje ovzdušie. Napríklad v lesoch - fotosyntéza, nad vodnými plochami - vyparovanie. Baktérie viažu dusík zo vzduchu, rastliny uvoľňujú a absorbujú oxid uhličitý. Atmosféra nad oceánmi a moriami je nasýtená vodnými parami, jódom, brómom, chlórom.
Čo znečisťuje vzduch?
Zlúčeniny nebezpečné pre živé organizmy sú veľmi nebezpečnésú rôznorodé, celkovo je známych viac ako 20 000 škodlivín biosféry. V atmosfére megacities, priemyselných a dopravných centier sú jednoduché a zložité plynné látky, aerosóly, malé pevné častice. Uveďme si, aké látky znečisťujú ovzdušie:
- oxid uhoľnatý a oxid uhličitý (mono- a oxid uhličitý);
- anhydridy síry a síry (di- a oxid sírový);
- zlúčeniny dusíka (oxidy a amoniak);
- metán a iné plynné uhľovodíky;
- prach, sadze a suspendované častice, ako sú rudy v banských lokalitách.
Aké sú zdroje emisií?
Škodlivé látky znečisťujúce ovzdušie sa dostávajú do atmosféry nielen v plynnom a parnom stave, ale aj vo forme drobných kvapôčok, pevných častíc rôznych veľkostí. Zúčtovanie znečistenia pochádzajúceho z podnikov a dopravy sa vykonáva pre špecifické zlúčeniny, ich skupiny (tuhé, plynné, kvapalné).
Koncentrácia konštantných a premenlivých zložiek vzduchu sa mení počas dňa v závislosti od ročného obdobia. Pri výpočte obsahu škodlivín sa berie do úvahy atmosférický tlak, teplota, smer vetra, keďže meteorologické podmienky ovplyvňujú zloženie povrchovej vrstvy atmosféry. K zmenám v koncentráciách väčšiny zložiek, ako je oxid uhličitý, dochádza nielen počas roka. Za posledných sto rokov došlo k nárastu množstva CO2 (skleníkový efekt). V niektorých prípadoch sú zmeny v koncentráciách látok spôsobené prírodnými javmi. Môže ísť o sopečné erupciespontánne uvoľňovanie jedovatých zlúčenín z podzemia alebo vody v určitých oblastiach. Častejšie však ľudská činnosť vedie k nepriaznivým zmenám v zložení atmosféry.
Čo znečisťuje vzduch na Zemi? Prírodné a antropogénne zdroje emisií škodlivých látok. Tie sú stacionárne (potrubia podnikov, kotolne, výdajné stojany na čerpacích staniciach) a mobilné (rôzne druhy dopravy). Tu sú hlavné zdroje látok znečisťujúcich ovzdušie:
- fungujúce podniky v mnohých odvetviach;
- banícke lomy;
- autá (znečisťujúce ovzdušie pri spaľovaní palív získaných z ropy, plynu a iných uhlíkatých látok);
- čerpacie stanice na plynné a kvapalné palivá;
- kotolne využívajúce horľavé fosílie a produkty ich spracovania;
- skládky a skládky, kde vznikajú látky znečisťujúce ovzdušie v dôsledku rozkladu priemyselného a domáceho odpadu.
Poľnohospodárska pôda, ako sú polia, sady, ovocné sady, tiež prispieva k negatívnej zmene v zložení atmosféry. Môže za to práca strojov, hnojenie, postrek pesticídmi.
Aký je hlavný zdroj znečistenia ovzdušia?
Veľa škodlivých zlúčenín sa uvoľňuje do atmosféry pri štartoch rakiet, spaľovaní odpadu, požiaroch v osadách, lesoch, poliach a stepiach. V husto obývaných regiónoch najviacmotorová doprava výrazne prispieva k zmene zloženia povrchovej vrstvy atmosféry. Podľa rôznych odhadov predstavuje 60 až 95 % všetkých plynných emisií.
Čo znečisťuje ovzdušie v meste? Obyvateľstvo urbanizovaných krajín je obzvlášť postihnuté toxickými produktmi palív a spaľovaním palív. Zloženie škodlivých emisií obsahuje pevné častice, ako sú sadze a olovo, kvapalné a plynné zlúčeniny: oxid siričitý, oxid uhoľnatý, oxidy dusíka, uhľovodíky a ich deriváty.
Továrne znečisťujú ovzdušie v priemyselných regiónoch, kde sa rozvíjajú priemyselné odvetvia spracúvajúce kovové rudy, soli, ropu, uhlie a zemný plyn. Zloženie emisií sa líši v závislosti od súboru priemyselných odvetví v konkrétnom regióne krajiny. Znečistené ovzdušie v mestách často obsahuje splodiny horenia, medzi ktorými je veľa karcinogénov, ako napríklad dioxín. Dym sa objavuje v dôsledku lesných, stepných a rašelinových požiarov, horiaceho lístia a trosiek. Častejšie horia plantáže stromov a odpad v okolí miest, no stáva sa, že aj priamo na uliciach podpaľujú lístie a trávu.
Aké látky sú emitované z priemyslu a dopravy?
Čo znečisťuje ovzdušie v meste? V priemyselných centrách pôsobia priemyselné, dopravné, komunálne a stavebné podniky. Každý objekt jednotlivo a spoločne má technogénny vplyv na životné prostredie. Znečisťujúce látky sa často vzájomne ovplyvňujú. častodochádza k rozpúšťaniu oxidov nekovov v kvapkách vody – tak vznikajú „kyslé“hmly a dažde. Spôsobujú nenapraviteľné škody na prírode, ľudskom zdraví a architektonických dielach.
Hrubé emisie znečisťujúcich látok v mestách dosahujú stovky a tisíce ton. Najväčší objem toxických zlúčenín pochádza z podnikov hutníckeho, palivového a energetického, chemického a dopravného priemyslu. Továrne znečisťujú ovzdušie toxickými látkami: čpavok, benzapyrén, oxid siričitý, formaldehyd, merkaptán, fenol. Emisie veľkého priemyselného podniku obsahujú od 20 do 120 druhov zlúčenín. V menšej miere sa škodlivé zlúčeniny tvoria v závodoch potravinárskeho a ľahkého priemyslu, vo vzdelávacích, zdravotníckych a kultúrnych inštitúciách.
Sú produkty spaľovania organického odpadu nebezpečné?
V mestách je zakázané spaľovať opadané lístie, trávu, odrezky konárov, obaly, stavebné materiály a iný priemyselný a domáci odpad. Kyslý dym obsahuje látky, ktoré znečisťujú ovzdušie. Poškodzujú zdravie ľudí a celkovo zhoršujú kvalitu životného prostredia.
Je alarmujúce, že jednotliví občania a zamestnanci podnikov nechápu, že porušujú pravidlá zlepšovania, zhoršujú už aj tak nepriaznivú environmentálnu situáciu, keď na svojich pozemkoch, na dvoroch poschodových domov, spaľujú haldy odpadu a hnoja budovy, ktoré podpaľujú v kontajneroch. Veľmi často v odpade sú plastové fľaše, film. Tento dym je obzvlášť škodlivý kvôliprodukty tepelného rozkladu polymérov. V Ruskej federácii existujú sankcie za spaľovanie odpadu v rámci hraníc osady.
Keď horia časti rastlín, kosti, zvieracie kože, polyméry a iné produkty organickej syntézy, uvoľňujú sa oxidy uhlíka, vodná para a niektoré zlúčeniny dusíka. Ale to nie sú všetky látky znečisťujúce ovzdušie, ktoré vznikajú pri spaľovaní alebo tlení odpadu, domových odpadkov. Ak sú listy, konáre, tráva a iné materiály mokré, potom sa uvoľňuje viac toxických látok ako neškodná vodná para. Napríklad tlenie 1 tony vlhkého lístia uvoľní asi 30 kg oxidu uhoľnatého (oxid uhoľnatý).
Stáť vedľa tlejúceho smetiska je ako byť na najrušnejšej ulici v metropole. Nebezpečenstvo oxidu uhoľnatého spočíva v tom, že viaže krvný hemoglobín. Výsledný karboxyhemoglobín už nemôže dodávať kyslík do buniek. Iné látky, ktoré znečisťujú atmosférický vzduch, môžu spôsobiť narušenie priedušiek a pľúc, otravu, exacerbáciu chronických ochorení. Napríklad pri vdychovaní oxidu uhoľnatého srdce pracuje so zvýšenou záťažou, keďže do tkanív sa nedostáva dostatok kyslíka. V tomto prípade sa môže zhoršiť kardiovaskulárne ochorenie. Ešte väčším nebezpečenstvom je kombinácia oxidu uhoľnatého so znečisťujúcimi látkami v priemyselných emisiách, výfukových plynoch vozidiel.
Normy koncentrácie znečisťujúcich látok
Škodlivé emisie pochádzajú z hutníctva, uhlia, ropy azávody na spracovanie plynu, energetické zariadenia, stavebníctvo a odvetvia verejných služieb. Rádioaktívna kontaminácia z výbuchov v jadrovej elektrárni v Černobyle a jadrových elektrárňach v Japonsku sa rozšírila v celosvetovom meradle. V rôznych častiach našej planéty sa zvyšuje obsah oxidov uhlíka, síry, dusíka, freónov, rádioaktívnych a iných nebezpečných emisií. Niekedy sa toxíny nachádzajú ďaleko od miesta, kde sa nachádzajú podniky, ktoré znečisťujú ovzdušie. Situácia, ktorá nastala, je alarmujúcim a ťažko riešiteľným globálnym problémom ľudstva.
V roku 1973 príslušný výbor Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) navrhol kritériá na hodnotenie kvality ovzdušia v mestách. Odborníci zistili, že stav ľudského zdravia z 15–20 % závisí od podmienok prostredia. Na základe mnohých štúdií v 20. storočí boli stanovené prípustné hladiny hlavných škodlivín, ktoré sú pre obyvateľstvo neškodné. Napríklad priemerná ročná koncentrácia suspendovaných častíc vo vzduchu by mala byť 40 µg/m3. Obsah oxidov síry by nemal prekročiť 60 µg/m3 ročne. Pre oxid uhoľnatý je zodpovedajúci priemer 10 mg/m3 na 8 hodín.
Aké sú maximálne povolené koncentrácie (MAC)?
Vyhláška hlavného štátneho sanitára Ruskej federácie schválila hygienickú normu pre obsah takmer 600 škodlivých zlúčenín v atmosfére sídiel. Ide o MPC znečisťujúcich látok v ovzduší, ktorého dodržiavanienaznačuje absenciu nepriaznivých účinkov na ľudí a hygienické podmienky. Norma špecifikuje triedy nebezpečnosti zlúčenín, ich obsah vo vzduchu (mg/m3). Tieto ukazovatele sa aktualizujú, keď sú k dispozícii nové údaje o toxicite jednotlivých látok. To však nie je všetko. Dokument obsahuje zoznam 38 látok, pre ktoré bol zavedený zákaz uvoľňovania z dôvodu ich vysokej biologickej aktivity.
Ako prebieha štátna kontrola v oblasti ochrany ovzdušia?
Antropogénne zmeny v zložení ovzdušia vedú k negatívnym dôsledkom v ekonomike, zhoršujú sa zdravie a znižujú sa priemerná dĺžka života. Problémy so zvyšovaním uvoľňovania škodlivých zlúčenín do ovzdušia znepokojujú vlády, štátne a obecné orgány, ako aj verejnosť, bežných ľudí.
Legislatíva mnohých krajín stanovuje inžinierske a environmentálne prieskumy pred začatím výstavby, rekonštrukcie, modernizácie takmer všetkých hospodárskych zariadení. Vykonáva sa prídel znečisťujúcich látok v ovzduší, prijímajú sa opatrenia na ochranu ovzdušia. Riešia sa otázky znižovania antropogénneho zaťaženia životného prostredia, znižovania emisií a vypúšťania znečisťujúcich látok. Rusko prijalo federálne zákony o ochrane životného prostredia, ovzdušia a ďalšie legislatívne a regulačné právne akty upravujúce aktivity v oblasti životného prostredia. Vykonáva sa štátna environmentálna kontrola, znečisťujúce látky sú obmedzené,emisie sú na prídel.
Čo je MPE?
Podniky, ktoré znečisťujú ovzdušie, by si mali urobiť zoznam zdrojov škodlivých zlúčenín vstupujúcich do ovzdušia. Zvyčajne táto práca nachádza svoje logické pokračovanie pri určovaní maximálnych povolených emisií (MAE). Potreba získania tohto dokumentu súvisí s reguláciou antropogénneho zaťaženia atmosférického vzduchu. Na základe informácií uvedených v MPE dostane spoločnosť povolenie vypúšťať znečisťujúce látky do ovzdušia. Regulačné údaje o emisiách sa používajú na výpočet poplatkov za vplyv na životné prostredie.
Ak neexistuje objem MPE a povolenie, potom za emisie zo zdrojov znečistenia nachádzajúcich sa na území priemyselného zariadenia alebo iného odvetvia podniky platia 2, 5, 10-krát viac. Prideľovanie znečisťujúcich látok v ovzduší vedie k zníženiu negatívneho vplyvu na ovzdušie. Existuje ekonomický stimul na vykonávanie opatrení na ochranu prírody pred vniknutím cudzích zlúčenín do nej.
Platby za znečistenie od podnikov zhromažďujú miestne a federálne orgány v špeciálne vytvorených rozpočtových environmentálnych fondoch. Finančné prostriedky sa vynakladajú na environmentálne aktivity.
Ako sa čistí a chráni vzduch v priemyselných a iných zariadeniach?
Čistenie znečisteného vzduchu sa vykonáva rôznymi metódami. Filtre sú inštalované na potrubiach kotolní a spracovateľských podnikov, sú tu zariadenia na zachytávanie prachu a plynu. Pomocou tepelného rozkladua oxidáciou sa niektoré toxické látky premieňajú na neškodné zlúčeniny. Zachytávanie škodlivých plynov v emisiách prebieha kondenzačnými metódami, na absorbovanie nečistôt sa používajú sorbenty, na čistenie katalyzátory.
Perspektívy aktivít v oblasti ochrany ovzdušia sú spojené s prácou na znižovaní vypúšťania znečisťujúcich látok do ovzdušia. Je potrebné vyvinúť laboratórnu kontrolu škodlivých emisií v mestách, na frekventovaných diaľniciach. Malo by sa pokračovať v zavádzaní systémov na zachytávanie pevných častíc z plynných zmesí v podnikoch. Potrebujeme lacné moderné zariadenia na čistenie emisií od toxických aerosólov a plynov. V oblasti štátnej kontroly je potrebné zvýšiť počet miest na kontrolu a úpravu toxicity výfukových plynov áut. Podniky energetického priemyslu a vozidlá by mali prejsť na menej škodlivé, z hľadiska životného prostredia, druhy palív (povedzme zemný plyn, biopalivá). Pri ich spaľovaní sa uvoľňuje menej pevných a kvapalných znečisťujúcich látok.
Akú úlohu zohrávajú zelené plochy pri čistení vzduchu?
Je ťažké preceňovať príspevok rastlín k doplňovaniu kyslíka na Zemi, zachytávaniu znečistenia. Lesy sa nazývajú „zelené zlato“, „pľúca planéty“pre schopnosť listov fotosyntézy. Tento proces spočíva v absorpcii oxidu uhličitého a vody, tvorbe kyslíka a škrobu na svetle. Rastliny vylučujú do ovzdušia fytoncídy – látky, ktoré majú škodlivý účinok na patogénne mikróby.
Zväčšenie plochy zelenevýsadba v mestách je jedným z najdôležitejších environmentálnych opatrení. Na dvoroch domov, v parkoch, na námestiach a pri cestách sú vysadené stromy, kríky, bylinky a kvety. Terénne úpravy územia škôl a nemocníc, priemyselných podnikov.
Vedci zistili, že rastliny ako topoľ, lipa, slnečnica najlepšie absorbujú prach a škodlivé plynné látky z emisií podnikov, exhalátov z dopravy. Ihličnaté plantáže emitujú najviac fytoncídov. Vzduch v borovicových, jedľových a borievkových lesoch je veľmi čistý a liečivý.
