Основные источники и виды загрязнения воздушного бассейна
Важнейшей характеристикой воздушного бассейна является его качество, так как нормальная жизнедеятельность людей требует не просто воздуха, но воздуха определенной чистоты. От качества воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий и сооружений. В процессе антропогенной деятельности атмосфера подвергается изъятию газовых элементов, загрязнению газовыми примесями и вредными веществами, нагреванию и самоочищению. Привнесение в воздушную среду каких-либо новых веществ, не характерных для нее, называется загрязнением.
Особенно острой проблема загрязнения атмосферы стала во второй половине XX в., то есть в период научно-технической революции, характеризующейся чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработкой и потреблением электроэнергии, выпуском и использованием в большом количестве транспортных средств. В итоге отмечается изменение газового состава атмосферы: рост концентрации некоторых ее компонентов (углекислого газа — на 0,4 % , метана — на 1 % , закиси азота — на 0,2 % и др.) и появление новых загрязняющих веществ.
Загрязнение атмосферного воздуха может быть локальным, региональным и глобальным. Масштабы загрязнения связаны смощностью выброса и характером воздушных потоков. Локальное загрязнение обусловлено одним или несколькими источниками выбросов, зона влияния которых определяется, главным образом, изменчивой скоростью и направлением ветра. Под региональным загрязнением понимается загрязнение атмосферного воздуха на территории в сотни километров, которая находится под воздействием выбросов крупных производственных комплексов. Глобальное загрязнение, распространяется на тысячи километров от источника загрязнения и нередко смыкается в пределах всего земного шара. Это относится, прежде всего, к Северному полушарию планеты.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются природные, производственные и бытовые процессы. Естественное, или природное, загрязнение происходит за счет естественных факторов: пылевых бурь, извержения вулканов, выдувания почв, лесных пожаров, различных продуктов растительного, животного или микробиологического происхождения.
Производственное загрязнение образуется в результате деятельности промышленных, сельскохозяйственных, строительных предприятий и при работе различных видов транспорта. На территории Беларуси основные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух связаны с работой автомобильного транспорта (три четверти всех выбросов), промышленных предприятий и строительного комплекса. За период 1990—1999 гг. в результате усиления контроля за выбросами, увеличения доли природного газа в топливно-энергетическом балансе страны, спада производства в ряде отраслей промышленности произошло снижение объёма выбросов от стационарных источников в3,1 раза. Динамика показателей, характеризующих состояние и охрану воздушного бассейна, отражена в табл. 6.1.
Основные показатели, характеризующие состояние и охрану воздушного бассейна Республики Беларусь*
| Показатель | 1990г. | 1995г. | 1999г. | 2010г. (прогноз) |
| Всего выбросов вредных веществ от стационарных источников, тыс. т. | 1 173,3 | 508,1 | 374,2 | 1 160-1 180 |
| В том числе: | ||||
| твёрдых веществ | 132,7 | 50,9 | 41,6 | 131,5-133,8 |
| сернистого ангидрида | 563,4 | 218,2 | 124,9 | 479,9-488,2 |
| окислов азота | 101,6 | 54,6 | 50,5 | 89,0-90,5 |
| окиси углерода | 192,0 | 96,2 | 85,0 | 204,2-207,7 |
| Уловлено (обезврежено) вредных веществ, отходящих от стационарных источников, тыс. т. | 3 998,0 | 2 056,6 | 2 693,0 | . |
| Удельный вес улавливаемых (обезвреженных) вредных веществ в общем количестве этих веществ, отходящих от стационарных источников, % | 77,4 | 80, | 87,8 | 83,0-85,0 |
| Выбросы вредных веществ от передвижных источников, тыс. т. | 2 229 | 1 692,5 | 1 047,0 | 2 060 — 2 070 |
| Выбросы вредных веществ от стационарных источников в расчете на душу населения | … | |||
| Выбросы вредных веществ от стационарных источников на 1 млрд. р. ВВП, т. | 2,9 | 5,47 | 34 — 38 |
*Данная и другие таблицы второго раздела учебника составлены по источникам: Национальная стратегия устойчивого развития Республики Беларусь. Мн., 1997; Окружающая среда и природные ресурсы Республики Беларусь. 1999: Стат. сб. Мн., 1999.
Промышленные источники загрязнения анализируются по отраслям, а также по ингредиентам (составу загрязняющих веществ). В глобальном масштабе наиболее крупными загрязнителями являются теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, химия и нефтехимия, промышленность строительных материалов.
Тепловые электростанции, теплоэлектроцентрали и отопительные котельные потребляют более одной трети добываемого в мире топлива и занимают ведущее место среди других отраслей промышленности по загрязнению воздушного бассейна окислами серы, азота и пылью. Вследствие техногенной деятельности человека увеличивается концентрация оксида и диоксида углерода в атмосфере. В форме продуктов сжиганиятоплива в атмосферу планеты ежегодно вносится 7 * 10 10 т. СО. В наибольшей степени загрязняют атмосферу опасными углеродными смесями пять стран, на долю которых приходится более половины всех выбросов в мире, это: США — 23 %, Китай — 13,9 %, Россия — 7,2 % , Япония — 5 % , Германия — 3,8 % . Если потребление минерального топлива будет возрастать, то это может обусловить нежелательные последствия для климата Земли, в частности, повышение температуры на 1,5—2°С.
Другие промышленные предприятия выбрасывают в воздушный бассейн свои специфические примеси. Так, с черной и цветной металлургиейсвязано образование в атмосфере огромного количества пыли, угарного газа, окислов азота и серы, фенола, формальдегида и многих других вредных веществ. Быстрое развитие химической и нефтехимической промышленности ведет к образованию в атмосфере и на поверхности Земли большого количества стойких токсических кислот. Машиностроение дает выбросы угарного газа, окислов азота, фенола, формальдегида, щелочей и других вредных веществ — спутников литейного, гальванического и красочного производств. В промышленности строительных материалов наиболее мощными выбросами вредной пыли отличаются предприятия по производству цемента.
Газообразные выбросы промышленных предприятий образует в атмосферном воздухе аэродисперсные системы и в результате турбулентного движения и других процессов долгое время удерживаются в воздухе. Дальность распространения загрязнений зависит от времени существования того или иного загрязнителя в воздухе и метеорологических условий, скорости и направления потоков в атмосфере, осадков и других процессов. Время пребывания в атмосфере углекислого газа составляет от одного до пяти лет, сернистого — до нескольких дней, твердых частиц — от нескольких секунд до нескольких месяцев и даже лет, в зависимости от их объемов и высоты источника. В результате выброса в атмосферу огромного количества двуокиси серы и окислов азота резко увеличилась кислотность выпадаемых осадков: дождей, снега, тумана. Кислотные осадки снижают урожай, губят растительность, уничтожают жизнь в пресных водоемах. Ветры, не знающие драниц, переносят кислотные осадки на огромные расстояния. По некоторым данным, 20 % кислотных осадков в Европе вызваны выбросами промышленности Северной Америки.
Среди отраслей промышленности Беларуси в конце XX ст. особо выделяется энергетика (на ее долю приходится 30—36 % от общего объема промышленных выбросов), топливная промышленность (в основном нефтеперерабатывающая) — 16, химическая и нефтехимическая — 6, машиностроение — 10, промышленность строительных материалов — около 9 %. В составе выбросов преобладают сернистый ангидрид (43 %), окислы углерода (20 %), окислы азота (11 %), твердые выбросы (10 %).
Оценка интенсивности выбросов (отношение массы выбросов к стоимости ВВП), проведенная в начале 90-х годов, показала, что, по сравнению с большинством индустриально развитых стран, предприятия Беларуси выбрасывали в атмосферу в 1,5 — 2,0 раза больше загрязняющих веществ (особенно SO2), но значительно меньше, чем другие страны Центральной и Восточной Европы. Эти более высокие, чем у соседей, экологические результаты получены благодаря следующим факторам: значению природного газа в топливно-энергетическом балансе страны; практически полному отсутствию электростанций, работающих на угле; относительно низкой доле угля в потребляемом топливе Жилищного сектора.
На загрязнении воздушного бассейна Земли сказывается и сельскохозяйственная деятельность человека. Вносимые в почву агрохимикаты распространяются в окружающую среду за счет выветривания и с почвенной влагой. Загрязнителями являются чаще всего пестициды, используемые для защиты сельскохозяйственных культур и леса от вредителей и болезней. Особенно возрастает влияние животноводства в связи со строительством крупных животноводческих комплексов. В результате в атмосферу поступают и распространяются на значительные расстояния аммиак, сероводород и другие газы с резким запахом.
Все более мощными загрязнителями воздушного бассейна выступают различные виды транспорта. Бурный рост автомобильного транспорта во многих странах мира обеспечил ему первое место по загрязнению окружающей среды. Автотранспорт — подвижный источник загрязнения, однако наиболее негативно его воздействие в городах. Автомобильные выхлопные газы представляют смесь примерно 200 веществ. Основными вредными примесями являются: оксиды углерода, азота, углеводороды, альдегиды, сернистые газы. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Весьма опасной составной частью выхлопных газов автомашин являются соединения, образующиеся при сгорании в двигателе тетраэтилсвинца, который добавляют к бензину. Выбросы угарного газа (СО), как и иных загрязнителей, в Беларуси, России, других странах СНГ во многом обусловлены низкими экологическими параметрами автомобилей.
Загрязнение воздушной среды железнодорожным транспортом происходит при использовании тепловозов, проведении погрузочно-разгрузочных работ. Серьезную опасность представляет авиация, так как работа реактивных двигателей связана с расходованием огромного количества кислорода. Запуск сверхмощных ракет нарушает целостность озонового слоя атмосферы и открывает доступ к Земле губительному ультрафиолетовому излучению Солнца. Околоземные слои атмосферы засоряются уже нефункционирующими космическими аппаратами.
Многие бытовые процессы также ведут к загрязнению воз душной среды, прежде всего — накопление, сжигание и переработкабытовых отходов. Канализационные системы, кухни, мусоропроводы, свалки являются источниками загрязнения атмосферы городов и других населенных мест. В большом городе заметно проявляется загрязнение воздуха его населением. Каждый человек ежедневно выдыхает около 10 м 3 воздуха, насыщенного парами воды и содержащего около 4 % углекислогогаза. Поэтому в городе с пятимиллионным населением люди ежесуточно выделяют в атмосферу около 2 млн. м 3 углекислого газа, 600 м 3 водяного пара.
Одним из результатов деятельности человечества в XX ст. явилось загрязнение атмосферы и других компонентов природы радиоактивными элементами. Радиоактивное загрязнение окружающей среды представляет собой увеличение естественного радиационного фона в результате использования человеком естественных и искусственных радиоактивных веществ.
Источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды явились, прежде всего, экспериментальные взрывы при испытаниях атомных и водородных бомб, различные производства, связанные с изготовлением ядерного оружия,а также ядерные реакторы и атомные электростанции, отходы атомных предприятий и установок. Различного рода повреждения и аварии атомных реакторов в Англии, Франции, Болгарии, Германии, США и в ряде других стран мира приводили к выбросам в окружающую среду. Крупнейшей катастрофой явился взрыв ядерного реактора на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Радиоактивное загрязнение воздушной среды такими летучимиэлементами, как цезий-137, стронций-90, плутоний распространилось по всей Европе. Самое большое пятно очень сильного загрязнения (более 40 Ки на 1 км 2 ) находится в Беларуси — 2,6 км 2 , далее идут Украина — 0, 56 км — и Россия — 0,46 км 2 . В других странах Европы загрязнение не превышает 2 — 5 Ки на 1 км, такие пятна были обнаружены в Финляндии, Австрии, Швеции и Франции. По оценкам отдельных ученых, на рубеже нового тысячелетия население земного шара получает дополнительное облучение, вдвое большее, чем доза естественного радиационного фона.
Воздушная среда является распространителем таких специфических «загрязнителей», как шумы, инфразвук, вибрации, электромагнитные поля и ионизирующие излучения. Различают два вида шумов — воздушный и структурный. Воздушный шум распространяется в воздухе от источника возникновения до места наблюдения, структурный шум излучается поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий. В зависимости от физической природы шумы могут быть механического, аэродинамического, электромагнитного, гидродинамического происхождения. Воздушный шум проникает в помещения через закрытые или открытые окна, форточки, а также стены; вибрации передаются по грунту или трубопроводам, идущим к строительным конструкциям, колебания которых вызывают появление структурного шума. Возникающее при этом звуковое давление оказывает разрушительное воздействие на организм человека, особенно на его психику.
Шумовые характеристики транспортных средств на автомобильных магистралях крупных городов Беларуси составляют 70—85 дБ (децибел), трамвайных линий — от 71 до 80, железно-Дорожных потоков — от 60 до 75, вблизи аэропортов — до 105 дБ. На отдельных пригодных для заселения территориях, примыкающих к промышленным предприятиям г. Минска, уровни звукового давления достигают 100—120 дБ (допустимо 60 дБ). В целом в Минске более чем четвертая часть селитебной территории, на которой проживает около 30 % населения города, находится в зонах акустического дискомфорта.
Дата добавления: 2016-10-17 ; просмотров: 2232 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Загрязнение воздушного бассейна
РЕФЕРАТ
по геоурбанистике на тему:
«Экологические проблемы и здоровье человека в городах»
Выполнила: студентка 402 группы
Преподаватель: канд. геогр. н.
Содержание
Экологические проблемы городов мира и их связь с состоянием здоровья горожан
Пути оптимизации городской среды
Мероприятия по улучшению здоровья горожан
Список использованных источников
Введение
Экологические проблемы городов связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения (сегодня 50 % людей планеты – горожане), транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.
Социально-экономическая обстановка привела к неуправляемости процесса урбанизации во многих странах. Процент городского населения в отдельных странах равен: Аргентина – 83, Уругвай – 82, Австралия – 75, США – 80, Япония – 76, Германия – 90, Швеция – 83.
Круговорот вещества и энергии в городах значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли – 180 Вт/м 2 , доля антропогенной энергии в нем – 0, 1 Вт/м 2 . В городах она возрастает до 30 – 40 и даже до 150 Вт/м 2 (Манхэттен).
Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60 – 70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5 – 10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10 – 20% солнечной радиации и скорости ветра.
При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250 – 400 м, а контрасты температуры могут достигать 5 – 6˚С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.
Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м 2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.
Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.
Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городских территорий. На больших площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в зонах рекреаций – парки, скверы, дворы – сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.
Растительный покров городов обычно практически полностью представлен «культурными насаждениями» – парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.
Загрязнение окружающей среды обитания человека, прежде всего, влияет на их здоровье, физическую выносливость, работоспособность, а также на их плодовитость и смертность, поэтому исследование данной проблемы сегодня особенно актуально.
Экологические проблемы городов мира и их связь с состоянием здоровья горожан
Загрязнение воздушного бассейна
Для крупных городов характерно чрезвычайно сильное и интенсивное загрязнение атмосферы. Большинство загрязняющих агентов в городе превышает ПДК. Более того, поскольку в городе наблюдается одновременное воздействие сотни загрязняющих веществ, их совместное действие оказывается еще более значительным [7].
В крупных городах с населением более 500 тыс. человек наряду с невысокими уровнями концентрации загрязнения в периферийных районах, она резко увеличивается в промышленных зонах и, в особенности в центральных районах, где, несмотря на отсутствие крупных промышленных предприятий, как правило, всегда наблюдаются повышенные концентрации загрязнителей атмосферы. Это вызывается как тем, что в центре городов наблюдается интенсивное движение автотранспорта, так и тем, что здесь температура воздуха обычно на несколько градусов выше, чем в периферийных, что приводит к появлению над центрами городов восходящих воздушных потоков, засасывающих загрязненный воздух из промышленных районов, расположенных на ближней периферии [2].
Как правило, с увеличением размера города доля мобильных источников загрязнения (в основном автотранспорта) в общем загрязнении атмосферы возрастает до 60 – 70%.
В мировом масштабе же 60 – 96% эмиссии вредных для организма человека веществ приходится на производство энергии.
Газообразные выбросы установок перегонки и крекинга при переработке нефти в основном содержат углеводороды, моноксид углерода, сероводород, аммиак и оксиды азота. Та часть этих веществ, которую удается собрать в газоуловителях перед выходом в атмосферу, сжигается в факелах, в результате чего появляются моноксид углерода, оксиды азота и диоксид серы. При сжигании кислотных продуктов алкилирования образуется фтороводород, поступающий в атмосферу.
Из всех видов химических производств наибольшее загрязнение дают те, где изготавливаются или используются лаки и краски, т. к. они содержат большой процент растворителя [7].
В отличие от стационарных источников загрязнение воздушного бассейна автотранспортом происходит на небольшой высоте и практически всегда имеет локальный характер. В целом выбросы автотранспорта значительно более токсичны, чем выбросы, производимые стационарными источниками, т. к. содержат наряду с угарным газом, окислами азота и сажей (у дизельных автомашин) более 200 веществ и соединений, обладающих токсическим действием: соединения тяжелых металлов и особенно бензапирен, обладающий выраженным канцерогенным эффектом.
Результатом загрязнения атмосферы становится такое характерное для множества крупных городов явление, как фотохимический туман (смог). В состав основных компонентов смога входят: озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы – фотооксиданты. Такие смоги нередки над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем [11].
Многие техногенные вещества, попадающие в воздушную среду городов, являются опасными загрязнителями. Они наносят ущерб здоровью людей, живой природе города. В целом на здоровье горожан влияют многие факторы, в особенности характерные черты городского образа жизни — гиподинамия, повышенные нервные нагрузки, транспортная усталость и ряд других, но более всего — загрязнение окружающей среды (таблица 1).
Таблица 1 – Заболевания, вызванные загрязнителями атмосферы
| Загрязнитель | Органы, подвергающиеся поражению | Заболевание | Симптомы |
| Свинец | система кроветворения, нервная система, печень, почки | «сатурнизм» | слабость, малокровие, кишечные колики, нервные расстройства |
| Мышьяк | сильно повышает чувствительность слизистых к другим канцерогенам, а кожных покровов – к ультрафиолетовым лучам | «болезнь чизолла», рак легких и кожи, расщепление неба («волчья пасть»), недоразвитие мочекаловой системы. | Симптомы острого отравления |
| Таллий | дистальные отделы нервной периферической системы, что проявляется в нарушениях нервной графики, мышечной слабости и нарушении кожной чувствительности | повышенная нервозность, нарушение сна, быстрая утомляемость, суставные боли, выпадение волос | |
| хром, марганец | Кровеносная система | лейкоз | слабость, малокровие |
| формальдегид | Кожные покровы, лёгкие, почки и головной мозг | опухоли кожи, легких, почек и мозга | |
| оксид азота | Костная ткань, молочные железы | Опухоли молочной железы у женщин, саркомы кости | |
| хлор | легкие | отек легких | удушье |
| Сероводород | раздражает слизистую оболочку рта | при больших концентрациях может вызвать паралич дыхания | трудности при дыхании |
Об этом свидетельствуют, в частности, существенные различия в заболеваемости населения в отдельных районах одного и того же города. В одном районе большое количество промышленных предприятий находится вблизи детских садов, в другом детские учреждения отдалены от основных магистральных путей и источников загрязнения воздуха вредными веществами [5]. Анализ заболеваемости показал, что общая острая заболеваемость в первом районе была в 1,5 раза выше, чем во втором. Заболеваемость органов дыхания детей возрастных групп (от года до 6 лет) в первом районе была также в 1,5 раза выше, чем во втором районе, а нервной системы и органов чувств — в 2—2,5 раза чаще. Изменение здоровья горожан является не только показателем экологического состояния города, но и важнейшим социально-экономическим его следствием, которое должно определять ведущие направления по улучшений качества окружающей среды. В связи с этим весьма важно подчеркнуть, что само здоровье горожан в пределах биологической нормы является функцией от экономических, социальных (включая психологические) и экологических условий.
Наиболее заметные отрицательные последствия загрязнения окружающей среды в крупном городе проявляются в ухудшении здоровья горожан по сравнению с жителями сельской местности.
Наряду с загрязнением воздушного бассейна на здоровье человека отрицательно сказываются многие другие факторы окружающей среды городов.
Источник