Sprememba plinske sestave ozračja je posledica kombinacije naravnih pojavov v naravi in človekovih dejavnosti. Toda kateri od teh procesov prevladuje v tem času? Da bi ugotovili, najprej razjasnimo, kaj onesnažuje zrak. Njena razmeroma konstantna sestava je bila v zadnjih letih izpostavljena znatnim nihanjem. Oglejmo si glavna vprašanja nadzora emisij in onesnaževanja zraka, pri čemer uporabimo to delo v mestih kot primer.
Ali se sestava ozračja spreminja?
Onesnaževanje zraka okoljevarstveniki menijo, da je sprememba njegovih povprečnih vrednosti, zbranih v daljšem obdobju opazovanja. Pojavljajo se kot posledica številnih vrst družbenih vplivov na okolje, pa tudi zaradi naravnih procesov. Na primer, snovi, ki onesnažujejo zrak in spreminjajo plinsko sestavo ozračja, nastanejo kot posledica dihanja, foto- in kemosinteze v celicah živih organizmov.
Poleg naravnega je onesnaževanje antropogeno. Njeni viri so lahko emisije katere koliproizvodni objekti, plinasti odpadki iz domače industrije, emisije iz prometa. Prav to onesnažuje zrak, ogroža zdravje in počutje ljudi, stanje celotnega okolja. Glavni kazalniki sestave atmosfere naj ostanejo nespremenjeni, kot je prikazano na spodnjem diagramu.
Vsebnost nekaterih sestavin v ozračju je zanemarljiva, vendar se upošteva pri odločanju, katere snovi onesnažujejo zrak in katere so neškodljive za žive organizme. Spodnja tabela poleg glavnih vključuje tudi trajne sestavine zračnega okolja, katerih vsebnost se med vulkanizmom povečuje, gospodarske dejavnosti prebivalstva (ogljikov in dušikov dioksid, metan).
Kaj ne onesnažuje zraka?
Plinska sestava ozračja nad oceani, morji, gozdovi in travniki, biosfernimi rezervati se spreminja manj kot v mestih. Seveda pa snovi vstopajo v okolje tudi nad zgoraj navedenimi naravnimi objekti. Izmenjava plinov v biosferi je v teku. Toda v ekosistemih prevladuje proces, ki ne onesnažuje zraka. Na primer, v gozdovih - fotosinteza, nad vodnimi telesi - izhlapevanje. Bakterije fiksirajo dušik iz zraka, rastline sproščajo in absorbirajo ogljikov dioksid. Ozračje nad oceani in morji je nasičeno z vodno paro, jodom, bromom, klorom.
Kaj onesnažuje zrak?
Spojine, nevarne za žive organizme, so zeloso raznolike, skupno je znanih več kot 20.000 onesnaževal biosfere. V ozračju velikih mest, industrijskih in prometnih središč so preproste in zapletene plinaste snovi, aerosoli, majhni trdni delci. Naštejmo, katere snovi onesnažujejo zrak:
- ogljikov monoksid in ogljikov dioksid (mono- in ogljikov dioksid);
- žveplovi in žveplovi anhidridi (di- in žveplov trioksid);
- dušikove spojine (oksidi in amoniak);
- metan in drugi plinasti ogljikovodiki;
- prah, saje in suspendirani delci, kot so rude na rudarskih mestih.
Kateri so viri emisij?
Škodljiva onesnaževala zraka ne vstopajo v ozračje le v plinastem in parnem stanju, temveč tudi v obliki drobnih kapljic, trdnih delcev različnih velikosti. Obračun onesnaženja, ki prihaja iz podjetij in transporta, se izvaja za posebne spojine, njihove skupine (trdne, plinaste, tekoče).
Koncentracija stalnih in spremenljivih komponent zraka se čez dan spreminja glede na letni čas. Pri izračunu vsebnosti onesnaževal se upoštevajo atmosferski tlak, temperatura, smer vetra, saj meteorološke razmere vplivajo na sestavo površinske plasti ozračja. Spremembe v koncentracijah večine sestavin, kot je ogljikov dioksid, se ne pojavljajo le med letom. V zadnjih sto letih se je povečala količina CO2 (učinek tople grede). V nekaterih primerih so spremembe v koncentracijah snovi posledica naravnih pojavov. Lahko bi šlo za vulkanske izbruhespontani izpusti strupenih spojin iz podzemlja ali vode na določenih območjih. Toda pogosteje človeška dejavnost povzroči neugodne spremembe v sestavi ozračja.
Kaj onesnažuje zrak na Zemlji? Naravni in antropogeni viri emisij škodljivih spojin. Slednji so stacionarni (cevi podjetij, kotlovnice, razdeljevalci goriva bencinskih črpalk) in mobilni (različne vrste transporta). Tu so glavni viri onesnaževal zraka:
- delujoča podjetja v številnih panogah;
- rudniški kamnolomi;
- avtomobili (onesnažujejo zrak pri kurjenju goriv, pridobljenih iz nafte, plina in drugih ogljikovih snovi);
- polnilnice za plinasta in tekoča goriva;
- kotlovnice, ki uporabljajo gorljive fosile in produkte njihove predelave;
- odlagališča in odlagališča, kjer nastajajo onesnaževala zraka kot posledica razpadanja, razgradnje industrijskih in gospodinjskih odpadkov.
Kmetijska zemljišča, kot so njive, sadovnjaki, sadovnjaki, prispevajo tudi k negativni spremembi sestave ozračja. To je posledica dela strojev, gnojenja, škropljenja s pesticidi.
Kaj je glavni vir onesnaženosti zraka?
Veliko škodljivih spojin se sprošča v ozračje pri izstrelitvah raket, sežiganju odpadkov, požarih v naseljih, gozdovih, poljih in stepah. V gosto poseljenih regijah največmotorni promet pomembno prispeva k spremembi sestave površinske plasti ozračja. Po različnih ocenah predstavlja od 60 do 95 % vseh plinastih emisij.
Kaj onesnažuje zrak v mestu? Prebivalstvo urbaniziranih držav je še posebej prizadeto zaradi strupenih produktov izgorevanja goriva in goriva. Sestava škodljivih emisij vsebuje trdne delce, kot so saje in svinec, tekoče in plinaste spojine: žveplov dioksid, ogljikov monoksid, dušikovi oksidi, ogljikovodiki in njihovi derivati.
Tovarne onesnažujejo zrak v industrijskih regijah, kjer so razvite industrije za predelavo kovinskih rud, soli, nafte, premoga in zemeljskega plina. Sestava emisij se razlikuje glede na nabor panog v posamezni regiji države. Onesnažen zrak v mestih pogosto vsebuje produkte izgorevanja, med njimi je veliko rakotvornih snovi, kot je dioksin. Dim se pojavi kot posledica gozdnih, stepskih in šotnih požarov, gorečega listja in naplavin. Pogosteje gorijo drevesni nasadi in odpadki v bližini mest, vendar se zgodi, da celo neposredno na ulicah zažgejo listje in travo.
Katere snovi se oddajajo iz industrije in prometa?
Kaj onesnažuje zrak v mestu? V industrijskih središčih delujejo industrijska, prometna, komunalna in gradbena podjetja. Vsak objekt posebej in skupaj ima tehnogeni vpliv na okolje. Pogosto onesnaževala medsebojno delujejo. pogostopride do raztapljanja nekovinskih oksidov v vodnih kapljicah – tako nastanejo »kisle« megle in dež. Povzročajo nepopravljivo škodo naravi, zdravju ljudi in arhitekturnim mojstrovinam.
Bruto emisije onesnaževal v mestih dosegajo na stotine in tisoče ton. Največja količina strupenih spojin prihaja iz podjetij metalurške, goriv in energetske, kemične in transportne industrije. Tovarne onesnažujejo zrak s strupenimi snovmi: amoniak, benzapiren, žveplov dioksid, formaldehid, merkaptan, fenol. Emisije velikega industrijskega podjetja vsebujejo od 20 do 120 vrst spojin. V manjši meri se škodljive spojine tvorijo v obratih živilske in lahke industrije, v izobraževalnih, zdravstvenih in kulturnih ustanovah.
Ali so produkti zgorevanja organskih odpadkov nevarni?
V mestih je prepovedano sežigati odpadlo listje, travo, potaknjence vej, embalažo, gradbeni material in druge industrijske in gospodinjske odpadke. Kisli dim vsebuje snovi, ki onesnažujejo zrak. Škodujejo zdravju ljudi in na splošno poslabšajo kakovost okolja.
Zaskrbljujoče je, da posamezni občani in zaposleni v podjetjih ne razumejo, da kršijo pravila izboljšanja, zaostrujejo že tako neugodne okoljske razmere, ko na svojih parcelah, v dvoriščih večnadstropnih kurijo kupe smeti in gnoj. stavbe so zažgali odpadke v zabojnikih. Zelo pogosto so v smeti plastične steklenice, film. Ta dim je še posebej škodljiv zaradiprodukti toplotne razgradnje polimerov. V Ruski federaciji obstajajo kazni za sežiganje smeti v mejah naselja.
Ko zgorijo deli rastlin, kosti, živalske kože, polimeri in drugi produkti organske sinteze, se sproščajo ogljikovi oksidi, vodna para in nekatere dušikove spojine. A to niso vse snovi, ki onesnažujejo zrak, ki nastanejo pri zgorevanju ali tlenju odpadkov, gospodinjskih smeti. Če so listi, vejice, trava in drugi materiali mokri, se sprosti več strupenih snovi kot neškodljiva vodna para. Na primer, če tlenje 1 tone mokrega listja sprosti približno 30 kg ogljikovega monoksida (ogljikovega monoksida).
Stati poleg tlečega smetišča je kot na najbolj prometni ulici v metropoli. Nevarnost ogljikovega monoksida je, da veže krvni hemoglobin. Nastali karboksihemoglobin ne more več dovajati kisika v celice. Druge snovi, ki onesnažujejo atmosferski zrak, lahko povzročijo motnje bronhijev in pljuč, zastrupitev, poslabšanje kroničnih bolezni. Na primer, pri vdihavanju ogljikovega monoksida srce deluje s povečano obremenitvijo, saj tkiva ne dobijo dovolj kisika. V tem primeru se lahko poslabšajo bolezni srca in ožilja. Še večja nevarnost je kombinacija ogljikovega monoksida z onesnaževalci v industrijskih emisijah, izpušnih plinih vozil.
Standardi koncentracije onesnaževal
Škodljive emisije prihajajo iz metalurgije, premoga, nafte inobrati za predelavo plina, energetski objekti, gradbena in komunalna industrija. Radioaktivna kontaminacija zaradi eksplozij v jedrski elektrarni Černobil in jedrskih elektrarnah na Japonskem se je razširila v svetovnem merilu. V različnih delih našega planeta se povečuje vsebnost ogljikovih oksidov, žvepla, dušika, freonov, radioaktivnih in drugih nevarnih emisij. Včasih se toksini nahajajo daleč od kraja, kjer se nahajajo podjetja, ki onesnažujejo zrak. Nastalo stanje je zaskrbljujoč in težko rešljiv globalni problem človeštva.
Že leta 1973 je pristojni odbor Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) predlagal merila za ocenjevanje kakovosti atmosferskega zraka v mestih. Strokovnjaki so ugotovili, da je stanje človekovega zdravja 15–20 % odvisno od okoljskih razmer. Na podlagi številnih študij v 20. stoletju so bile določene dovoljene ravni glavnih onesnaževal, ki so neškodljivi za prebivalstvo. Na primer, povprečna letna koncentracija suspendiranih delcev v zraku mora biti 40 µg/m3. Vsebnost žveplovih oksidov ne sme presegati 60 µg/m3 na leto. Za ogljikov monoksid je ustrezno povprečje 10 mg/m3 za 8 ur.
Kakšne so največje dovoljene koncentracije (MAC)?
Odlok glavnega državnega sanitarnega zdravnika Ruske federacije je potrdil higienski standard za vsebnost skoraj 600 škodljivih spojin v ozračju naselij. To je MPC onesnaževal v zraku, skladnost s katerimkaže na odsotnost škodljivih učinkov na ljudi in sanitarne razmere. Standard določa razrede nevarnosti spojin, njihovo vsebnost v zraku (mg/m3). Ti kazalniki se posodabljajo, ko so na voljo novi podatki o strupenosti posameznih snovi. Ampak to še ni vse. Dokument vsebuje seznam 38 snovi, za katere je bila uvedena prepoved sproščanja zaradi njihove visoke biološke aktivnosti.
Kako se izvaja državni nadzor na področju varovanja atmosferskega zraka?
Antropogene spremembe v sestavi zraka vodijo do negativnih posledic v gospodarstvu, poslabšajo zdravje in skrajšajo pričakovano življenjsko dobo. Problem povečanega izpusta škodljivih spojin v ozračje skrbi tako vlade, državne in občinske organe kot javnost, navadne ljudi.
Zakonodaja mnogih držav predvideva inženirske in okoljske raziskave pred začetkom gradnje, rekonstrukcije, posodobitve skoraj vseh gospodarskih objektov. Izvaja se racionalizacija onesnaževal v zraku, izvajajo se ukrepi za zaščito ozračja. Rešujejo se vprašanja zmanjševanja antropogene obremenitve okolja, zmanjševanja emisij in izpustov onesnaževal. Rusija je sprejela zvezne zakone o varstvu okolja, atmosferskega zraka ter druge zakonodajne in regulativne pravne akte, ki urejajo dejavnosti na področju okolja. Izvaja se državni okoljski nadzor, onesnaževala so omejena,emisije so umerjene.
Kaj je MPE?
Podjetja, ki onesnažujejo zrak, bi morala narediti popis virov škodljivih spojin, ki vstopajo v zrak. Običajno se to delo logično nadaljuje pri določanju najvišjih dovoljenih emisij (MAE). Potreba po pridobitvi tega dokumenta je povezana z ureditvijo antropogene obremenitve atmosferskega zraka. Na podlagi podatkov, vključenih v NDP, podjetje pridobi dovoljenje za izpust onesnaževal v ozračje. Predpisani podatki o emisijah se uporabljajo za izračun pristojbin za vpliv na okolje.
Če ni količine NDP in dovoljenja, potem za emisije iz virov onesnaževanja, ki se nahajajo na ozemlju industrijskega objekta ali druge industrije, podjetja plačajo 2, 5, 10-krat več. Racioniranje onesnaževal v zraku vodi k zmanjšanju negativnega vpliva na ozračje. Obstaja gospodarska spodbuda za izvajanje ukrepov za zaščito narave pred vdorom tujih spojin vanjo.
Plačila za onesnaževanje od podjetij zbirajo lokalne in zvezne oblasti v posebej ustvarjenih proračunskih okoljskih skladih. Sredstva se porabijo za okoljske dejavnosti.
Kako se čisti in varuje zrak v industrijskih in drugih objektih?
Čiščenje onesnaženega zraka se izvaja na različne načine. Filtri so nameščeni na ceveh kotlovnic in predelovalnih podjetij, obstajajo naprave za lovljenje prahu in plina. Z uporabo termične razgradnjein oksidacijo se nekatere strupene snovi pretvorijo v neškodljive spojine. Zajem škodljivih plinov v emisije se izvaja s kondenzacijskimi metodami, sorbenti se uporabljajo za absorpcijo nečistoč, katalizatorji za čiščenje.
Možnosti dejavnosti na področju varovanja zraka so povezane z delom za zmanjševanje izpustov onesnaževal v ozračje. Treba je razviti laboratorijski nadzor škodljivih emisij v mestih, na prometnih avtocestah. Nadaljevati je treba z uvedbo sistemov za lovljenje trdnih delcev iz plinastih zmesi v podjetjih. Potrebujemo poceni sodobne naprave za čiščenje emisij strupenih aerosolov in plinov. Na področju državnega nadzora je potrebno povečati število delovnih mest za preverjanje in prilagajanje strupenosti avtomobilskih izpušnih plinov. Podjetja energetske industrije in vozila bi morali preiti na manj škodljive, z vidika okolja, vrste goriv (recimo zemeljski plin, biogoriva). Njihovo zgorevanje sprošča manj trdnih in tekočih onesnaževal.
Kakšno vlogo imajo zelene površine pri čiščenju zraka?
Težko je preceniti prispevek rastlin k obnavljanju kisika na Zemlji, zajemanju onesnaženja. Gozdovi se imenujejo "zeleno zlato", "pljuča planeta" zaradi sposobnosti listov za fotosintezo. Ta proces je sestavljen iz absorpcije ogljikovega dioksida in vode, tvorbe kisika in škroba v svetlobi. Rastline v zrak oddajajo fitoncide - snovi, ki škodljivo vplivajo na patogene mikrobe.
Povečanje površine zelene barvezasaditev v mestih je eden najpomembnejših okoljskih ukrepov. Na dvoriščih hiš, v parkih, trgih in ob cestah so zasajena drevesa, grmičevje, zelišča in rože. Urejanje ozemlja šol in bolnišnic, industrijskih podjetij.
Znanstveniki so ugotovili, da rastline, kot so topol, lipa, sončnica, najbolje absorbirajo prah in škodljive plinaste snovi iz emisij podjetij, transportnih izpušnih plinov. Največ fitoncidov oddajajo nasadi iglavcev. Zrak v borovih, jelkovih, brinovih gozdovih je zelo čist in zdravilen.
