02.10.2014

Основные загрязнители атмосферного воздуха. В чём опасность этих веществ

Загрязнение окружающей среды - это поступление в неё вредных веществ, которые могут нанести ущерб здоровью человека, природе, растительному и животному миру и (или) стать помехой в той или иной человеческой деятельности. Так как, используя различные элементы окружающей среды в своей деятельности, человек изменяет её качество. Часто эти изменения выражаются в неблагоприятной форме загрязнения.
Воздух, которым мы душим, загрязнён огромным количеством вредных соединений не только в местах большого скопления людей – в городах, посёлках, но и над просторами лесов и полей. Существует два главных источника загрязнения атмосферного воздуха: естественный и антропогенный.
Естественный источник - это проснувшиеся вулканы, пыльные бури, процессы выветривания, лесные пожары и пр.
Антропогенные, в основном делят на три основных источника загрязнения атмосферного воздуха: промышленность, бытовые котельные и транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении сильно различается в зависимости от места их нахождения.
В настоящее время общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источниками загрязнения являются теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха также является автомобильный транспорт. Несмотря на ужесточение допустимых стандартов, использование бензина, не содержащего свинец, повышается загрязнение воздуха из-за возрастания числа автомобилей и увеличения их пробега по дорогам.
Наиболее распространенные загрязнители атмосферы поступают в неё в основном в двух видах: либо в виде взвешенных частиц (аэрозолей), либо в виде газов. По массе львиную долю — 80-90 процентов — всех выбросов в атмосферу из-за деятельности человека составляют газообразные выбросы.
Рассмотрим основные загрязнители воздуха антропогенного происхождения.
Диоксид углерода (СО2).
Всё, что горит – уголь, газ, бензин, масла – образует при горении диоксид углерода. Кроме того, его выделяют живые существа, использующие в своей жизнедеятельности углеводороды. В выдыхаемом человеком воздухе содержится около 4,5% СО2.
Если бы человек не вмешивался в природные процессы, существовало бы равновесие – образовывалось бы столько СО2, сколько растения использовали бы в процессе фотосинтеза. Но диоксид углерода оказался той вредной субстанцией, которая образуется в наибольших количествах. Только в прошлом столетии концентрация в атмосферном воздухе СО2 возросла на 15%. Этот бесцветный, тяжелый негорючий газ в концентрации от 3 до 20% может вызывать головные боли, шум в ушах, повышение кровяного давления, удушье и потерю сознания, в концентрации от 20 до 50% приводит к смерти.
Оксид углерода (СО).
Оксид углерода - бесцветный газ, без запаха и вкуса, который попадает в воздух в результате сжигания твёрдых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.тонн. Образуется при неполном сгорании таких источников энергии, как уголь, масла и газ. В атмосферном воздухе превращается в СО2.
Вдыхание СО приводит к нарушению способности крови поглощать и транспортировать кислород, в результате чего возникают головные боли, головокружение. Высокая концентрация оксида углерода вызывает смерть. В случае интенсивного автомобильного движения и погоды, способствующей смогу, существует реальная угроза работе сердца и нарушению кровообращения.
Оксид углерода также является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.
Углеводороды.
Так называемые «несгораемые» углеводороды образуются в результате неполного сгорания горючих материалов вследствие недостатка кислорода или низких температур. Углеводороды образуются также при наполнении бензином баков автомобилей в результате его испарения. Химические соединения кислорода и углеводорода являются взрывоопасными на воздухе. К углеводородам относится и формальдегид, а также обладающие онкогенным действием бензол и бенз(а)пирен. Автомобили выделяют около 40% углеводорода, содержащегося в атмосфере.
Углеводороды участвуют в образовании смога, озона, агрессивно воздействуют на растения.
Оксид и диоксид азота (NO, NO2).
Во время горения образуется оксид азота (NO), из которого в воздухе образуется опаснейший для здоровья диоксид азота (NO2). Эти газы относятся к раздражающим газам. В условиях солнечного излучения образуют озон. Если в течение дня средняя концентрация диоксида азота во вдыхаемом воздухе составляет 150 мг/м3, появляются острые нарушения со стороны дыхательных путей: кашель, насморк, слюнотечение, затруднение дыхания и даже повреждение легких. К признакам хронического отравления оксидами азота относятся головные боли, бессонница и (или изъязвления слизистых оболочек.
 
Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа.
Сажа.
Таким названием обозначают мельчайшие частички твердых тел, равномерно распределенные в воздухе. Их источниками являются, в основном, двигатели внутреннего сгорания (дизельные) и газовые турбины. Количество выбрасываемой сажи в значительной степени зависит от типа двигателя, его возраста и регулировки системы выброса. Для уменьшения количеств выбрасываемой сажи применяются керамические фильтры. Если масла содержат серу, в отходах дизельного сгорания появляется диоксид серы. На долю автомобилей количество сажи приходится около 3%.
Пыль.
Пыль – это огромное количество мельчайших твёрдых тел, взвешенных в воздухе. Наиболее опасными являются самые мелкие частички пыли, менее 5 микрон. Такие пылинки попадают в дыхательные пути, могут оставаться в них и вызывать заболевания. К ним могут прилипать частички тяжелых металлов, такие как свинец и кадмий. Воздух с большим количеством пыли способствует развитию заболеваний дыхательных путей, особенно у детей.
Тяжелые металлы, такие как свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами атмосферного воздуха промышленных центров.
Таким образом, в последние десятилетия проблема профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье человека факторов окружающей среды, в том числе атмосферного воздуха, выдвинулась на одно из первых мест среди других общемировых проблем.
Каждый такой загрязнитель оказывает определённое отрица­тельное воздействие, поэтому их поступление в окружающую среду строго контролируется. Законодательство устанавливает для каждого загрязняю­щего вещества свою пре­дельно допустимую концентрацию (ПДК) в природной среде.
Специальные службы мониторинга (наблюдения) осуществляют контроль за соблюдением ус­тановленных нормативов вредных веществ. Такие службы работают во всех районах нашей страны. Особенно важна их роль в крупных городах, вблизи химических про­изводств, атомных электростанций и других промышлен­ных объектов.