Загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами

| Категория реферата: Рефераты по экологии
| Теги реферата: сочинения по русскому языку, банк бесплатных рефератов
| Добавил(а) на сайт: Кадетов.

Пренебрежительное отношение к природе и климату чужих стран наблюдается в США и мирное время. Показательной в этом отношении является проблема "кислотных" дождей, приобретающих все более серьезный характер.
Около 26тыс.т. оксидов серы и азота ежегодно выбрасывается в атмосферу предприятиями и теплоэлектростанциями США, соединяются с водяными парами и уносятся на территорию Канады. Там они выпадают вместе с атмосферными осадками в виде ядовитых "кислых" дождей. Подсчитано, что из воздушных потоков, приносимых из США на землю канадских провинций, выпадает, по меньшей мере, 4млн.т. ядовитых веществ.

На суше общие потери углеводородов слагаются из выбросов в атмосферу в результате несовершенной технологии продуктов сгорания в факелах, газов, сжига и обжига, утечек в грунт, потерь со сточными водами. На типовом заводе, перерабатывающем 12млн.т. нефти в год, абсолютные потери составляют
180тыс.т. Если эту цифру принять за 100%, то она складывается из следующих видов потерь - 40% приходится на резервуары, в которых нефть и продукты ее переработки должны надежно храниться. Часть потерь при хранении объясняется
"дыханием" емкостей. При повышении давления избыток выходит наружу, а при понижении приходится выпускать наружный воздух. Это происходит при изменении температуры, например, при смене дня и ночи, при резком изменении барометрического атмосферного давления и т.п. Так как такой процесс повторяется ежегодно, то приводит к большим потерям топлива. За одно
"дыхание" из емкости 5000м3 уходит в атмосферу около 35кг. бензина, а за год это составляет 12,8т.

Установлено, что при заполнении резервуара на 80% годовые потери составляют 8%, а при его использовании лишь на 20% возрастают до 14%. Около
1/5 всех потерь уносится при испарении с поверхности жидкостей, загрязненных нефтепродуктами.

Ощутимый вклад (до 4% потерь) вносят операции "налива-слива". В этих случаях происходит и испарение и утечка. В летнее время при закачке теряется 0,56кг. на каждый километр продукта, а при скачке - 0,1кг.
Представьте себе, сколько на планете различного рода топливных емкостей, резервуаров, цистерн, бензоколонок и баков; Земля давно была бы окутана густым паром летучих углеводородов, если бы они не испарялись в верхние слои атмосферы. Когда условий для их испарения нет (в результате неблагоприятных климатических условий), то наступает смог, однако улетают они не все. По данным ученых Башкирии, 100% потерь распределяются так: 85% попадает в атмосферу, а 15% загрязняют почву и водоемы. Химики здесь видят один рациональный путь - сделать атмосферу источником сырья и использовать находящиеся в ней вредные газы как компоненты химического синтеза полезных продуктов, список возможных органических производных уже сейчас достаточно велик и включает в себя полимеры, искусственное топливо, метиловый спирт, альдегиды, органические кислоты и другие, ценные для народного хозяйства соединения.

За первыми признаками нарушения равновесия в природе встает грозное предупреждение: природа не в силах больше безболезненно выдерживать, ее способность к самоочищению исчерпана! Переступив черту, мы вызовем более опасные последствия, которые необходимо предвидеть и своевременно запланировать борьбу с ними. При расширении производства одновременно с увеличением потерь теплоты возрастает количество углекислого газа в атмосфере. В 20 веке его количество в атмосфере увеличилось почти на 9%, что составляет 2*1011ст. т. Вместе теплота и углекислый газ изменяют теплоотдачу земной поверхности и создают нежелательный "парниковый эффект".
Суть его состоит в следующем: (см. график) в парниках пленка или стекло пропускает солнечный свет, но задерживает теплоту, идущую от нагретой почвы, и тем самым повышает температуру в теплицах. Там этот эффект желателен и заранее запланирован, а в масштабах Земли он приводит к нарушению баланса.

Подъем температуры у поверхности Земли вызывает таяние ледников, льдов полярных морей и океанов. Это вызовет подъем воды на десятки метров с затоплением миллионов квадратных километров суши новым "всемирным потопом".
Климат изменится от экватора до полюсов, а это не может не отразиться на нашем с вами "житье-бытье".

Сжигание горючего создает еще одну грозящую человеку опасность - кислородное голодание. Дело в том, что свободный кислород на нашей планете был не всегда, а "приобретен" в процессе существования Земли как побочный продукт жизнедеятельности первичных организмов. Первичные формы жизни были анаэробными, т.е. обходились без кислорода. Он накапливался как продукт их деятельности в результате освобождения из оксидов и других соединений, в которых находился в связанной форме.

По абсолютному выбросу газов автомобиль стоит на первом месте; он источник почти половины загрязнителей воздуха, зарегистрированных в некоторых странах. Главный вред причиняет угарный газ. Выделяемый в основном автомобилями, он почти равен всем другим главным загрязнителям воздуха вместе взятым. При определении негативного влияния автомобилей на качество воздуха, следует учитывать и выброс азота и фотохимических окислителей.

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не главную роль. Окись углерода становится опасной при высокой концентрации, но измерения концентрации на больших площадях и в любое время суток показывают, что ее влияние на организм человека, вероятно, не столь велико по сравнению с другими более редкими загрязнителями.

Судя по тому, что известно об их распределении и вредном эффекте, окислы серы и разнообразные мелкие частицы (это могут быть смеси сажи, пепла, пыли, капелек серной кислоты, асбестовых волокон и т.д.), по- видимому, вызывают даже больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей.
Эти загрязнения поступают первоначально от объектов, именуемых "постоянными источниками" - электростанций, заводов и жилых домов. Окислы серы и тонкие частицы пыли обычно концентрируются в местах наиболее интенсивного сжигания угля и главным образом опасны зимой, когда для обогрева приходится сжигать большие топлива. Фотохимический смог, наоборот, бывает более плотным в летнее время.

Помимо основных загрязнителей, в тех или иных местах в воздухе циркулируют различные вредные вещества, самый распространенный из токсичных тяжелых материалов - свинец - обычная составная часть бензина. Переносимые по воздуху никель, ртуть относительно редки, но в некоторых работах они представляют собой прямую угрозу. Канцерогенные волокна асбеста обнаружены в городском воздухе повсеместно. И, наконец, часть радиоактивных осадков - последствие испытаний ядерного оружия - выпадает на Землю вместе с дождем.

В атмосферу попадают токсичные вещества от тех предметов, которые мы каждый день держим в руках, и не представляем вред, который они могут нанести. Например, сухая батарейка, содержащая ртуть, покупается, используется по назначению и "выбрасывается". Но что происходит с ней дальше? Сначала она попадает в мусорный контейнер. Затем контейнер отвозят на мусоросжигательную станцию. Здесь ртуть нагревается, она образует ртутные пары, которые выбрасываются через трубу. Ртутные пары токсичны.
Ветер подхватывает их, и, в конце концов, они оказываются в атмосфере, конечно, потом токсичные пары осаждаются на Землю с дождем или снегом.

Долгое время загрязнения воздуха связывали с Экономическим благосостоянием и ростом городов; сегодня эти связи не находят полного оправдания. Но наиболее интенсивное загрязнение воздуха, как и прежде, отмечается в крупных районах, где циркуляция воздуха задерживается и невелика.

В атмосферу ежегодно выбрасываются сотни миллионов тонн различных веществ. Вот сколько их: твердых веществ - 130млн. тонн, двуокиси серы -
180-200; окиси углерода - 350-400; окислов азота - 60-65; углеводородов -
80-90 млн. тонн. Выходит, что вся наша атмосфера представляет собой аэрозоль, так как содержит массу взвешенных частиц. Массу аэрозольных частиц поставляют химические предприятия в процессе превращения газов в твердые тела. Так, при образовании сульфатов из двуокиси серы в воздух за тот же срок уходят 150млн. тонн частиц. Всего из-за деятельности человека в год в атмосферу вносится 350-400млн. тонн пыли.

Как мы уже выяснили, существуют два главных источника загрязнения: естественный и антропогенный.

Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.

К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия. Т.е. промышленная революция и урбанизация привели к значительному усилению загрязнения воздуха. Развивалась химическая промышленность, в связи с чем стали выбрасываться в атмосферу неизвестные вещества. В 19 веке - нач. 20 века черные облака дыма окутали многие города Европы и Соединенных Штатов. Лидер промышленной революции,
Великобритании, занял первое место по загрязнению воздуха. В 1661г. Джон
Эвелин представил Карлу II доклад под названием "Заражение дымом, или распространение дыма в воздухе над Лондоном". На триста лет вперед Эвелин, помимо прочих зол, предвидел сокращение средней продолжительности жизни за счет загрязнения воздуха дымом. Он предложил окружить Лондон поясом зеленых насаждений и вынести за черту города все промышленные предприятия, работающие на угле. Но, как и многие другие предвидения, предложения
Эвелина не были приняты во внимание, и только гораздо позднее безотлагательная необходимость и тяжелые события открыли глаза на горькую правду.

До половины 20 века синонимом загрязнения воздуха был дым и содержащие серу соединения. В 1943г. жители Лос-Анджелеса стали жаловаться на периодическое появление в воздухе раздражающей светло-голубой дымки; вызванные из восточных городов эксперты по загрязнению воздуха установили, что это вызвано присутствием сернистого газа. Промышленный выброс этого вещества был сокращен в соответствии с принятым в штате законом по борьбе с загрязнением воздуха, но дымка над городом продолжала появляться, и даже гораздо чаще. Дальнейшие исследователи показали, что углеводороды, содержащиеся в парах бензина, взаимодействуя с другими загрязнителями, под действием солнечных лучей образуют новые соединения, похожие на те, которые наблюдаются в воздухе над Лос-Анджелесом. Надеясь на простое решение этого вопроса, администрация города решила ликвидировать утечку газов из бензохранилищ многочисленных нефтяных заводов Лос-Анджелеса. А дымка над городом все не исчезала. Тогда жители Лос-Анджелеса, так же как и люди других мест, вынуждены были признать, что человечество изобрело новый массовый загрязнитель - автомобиль.

Переменяющиеся периоды застоя в атмосфере и географические условия, вместе с развитым автотранспортом, привели к тому, что Лос-Анджелес познакомил мир с фотохимическими окислителями - соединениями озона с различными веществами, которые образуются при взаимодействии углеводородов
(в основном продуктов неполного сгорания топлива в моторах) с окислами азота (выделяемыми автомашинами и энергетическими предприятиями) при солнечном свете.

Автомобили в Лос-Анджелесе занимают половину пространства и внутригородских автодорог, равных по длине всей дорожной сети Франции,
10млн. жителей вдыхают 1800т. углеводородов, 500т. окиси азота и 1100т. окиси углерода, ежедневно извергаемых тремя миллионами автомашин. На улицах этого города можно увидеть прекрасные пальмы. Недостаток у них только один
- они искусственные. Приходится "высаживать" пластмассовые пальмы и цветы - живые цветы и деревья на улицах этого города не высаживают.

Имея перед глазами пример Лос-Анджелеса, исследователи загрязнения воздуха повсеместно занялись переоценкой местных проблем, и зачастую обнаруживали фотохимический смог в окружающем их воздухе. С увеличением числа автомашин знакомая дымка стала появляться и над городами - Токио,
Анкарой, Мехико и Вашингтоном.

В основном приписывают выбросам серы в атмосферу в Великобритании и
Западной Германии: увеличение высоты труб для отвода собственных загрязнителей британскими и западногерманскими предпринимателями отразилось на состоянии деревьев, озер и рыбы в Скандинавских странах. Органы здравоохранения в Мексике обнаружили опасные для жизни дозы свинца в крови тысяч детей в Сьюдад-Хуаресе, и, по-видимому, источником заражения были плавильные заводы в Эль-Пасо, расположенные по ту сторону границы, в США.

В Нью-Йорке на каждую квадратную милю ежемесячно выпадает 80т. сажи, а в центре города автомобили каждый день выбрасывают 3500т. различных загрязнителей.

В Марселе воздух загрязнен еще сильнее, чем в Париже, в Лионе несколько меньше (95% дневных замеров сернистого ангидрида: около 350 микрограммов в Париже, 375 – в Марселе, 300 – в Лионе), в Бордо содержание окиси углерода в воздухе лишь на 20% ниже, чем в Париже. В Токио, самой населенной столице мира, где проживает 11500000 человек, только треть города имеет современную канализацию.

Токийский залив заполнен заводами и особенно предприятиями тяжелой индустрии. Поблизости от очень бойкого перекрестка Усигоме Янагико организмы местных жителей содержат в 8 раз больше свинца, чем положено здоровому человеку; они страдают от серьезных расстройств, порождаемых этими отравлениями. В июле 1970г. появилось новое бедствие: фотохимический туман в результате воздействия ультрафиолетовых лучей на несгоревшие углеводороды, взвешанные в воздухе; в течение нескольких дней он сделал больными более 10000 человек. В столице цвели вишни, вишни погибли, им нечем было дышать. Теперь уже и школьники из порта Йоккаити к юго-западу от
Токио, носят защитные маски. В Осаке большой прибрежный природный парк окружен сегодня промышленными комбинатами, построениями у залива, обнесенного дамбой.