Атмосфералық ластанудың аймақтық әсері
Кейбір өндіріс жақсы дамыған аумақтарда атмосфералық ауадағы зиянды заттар мөлшері өте көп болуы мүмкін.Осы аймақтардағы атмосфераның ауа қабаттарында әсіресе тропосфераның төменгі бөліктерінде қоршаған ортаға белсенді әсер туғызатын ластанулар жиі кездеседі.Мұндай ластанулардың негізгі көздері болып химия,металлургия және машина жасау өндірістері кәсіпорындары,жылу электрстанциялары,құрылыс материалдарын дайындау орындары,көлік жиынтығы т.б. табылады.Зиянды заттардың оттекпен қосылуы,олардың күлгін сәуле шашу әсеріне ұшырауы,жан-жануарлар әлеміне аса қауіпті «фотохимиялық түтін» деп аталатын зиянды тұман түзілуіне жолықтыруы мүмкін.Урбанизация (ел тұрғындарының қалаға жинақталуы) үрдісінің ұлғаюы қалалардың көлемінің өсуіне соқтыруда.Мысалы:Токио қаласында 16 млн адам тұрады, 4 млн астам автомашина шоғырланған.Жыл сайын экологиялық талаптардың күшеюіне қарамастан осындай ірі қалалардың атмосфералық ауаны ластауы арта түсуде.ҚР аумақтық ластану көрсеткіштері ірі өндіріс ошақтары орналасқан Балқаш,Өскемен,Риддер қалаларында кездеседі.
2.Ластаушы заттардың жер бетіндегі атмосфера қабатындағы өзгерістері және олардың қоршаған атмосфераға әсері
Атмосферада ластаушы заттар және атмосферада өткен табиғи қоспалар күрделі өзгері үрдістеріне түседі.Тозаңдар мен газдардың өзгеру табиғаты әртүрлі.ТОзаңдар атмосферада болу кезеңі тұрақты емес,бұл уақыт ол тозаңның физико-химиялық қасиеттеріне,меторологиялық және де басқа факторларға байланысты.Осылардың ішінде айрықша орын алатыны тозаңның атмосфераға тарау нүктесінің биіктігі және оның (тозаңның) түйіршіктерінің мөлшері. Аэрозольдарды арылтудың негізгі жолдарының бірі-тозаң түйіршіктерінің ауырлық күштерін пайдаланып тұндыру,оларды өсімдіктреде қондырып,табиғи жауын-шашындық мүмкіншіліктерін пайдаланып залалсыздандыру,осы қасиеттерге негізделген.Бұл үрдіске негізделген қондырғылар өте қарапайым болып саналады,себебі қосымша ресурстарды талап етпейді,әсіресе энергия шығыны аз болады.Тозаң түйіршіктерін тұндыру өндірісте кең қолданылғанымен,түйіршіктерді ұстауда тиімсіз.Себебі ауырлық күшін пайдалану радиусы 1,0 мкм артық болатын түйіршіктерге ғана жарайды.Егер де тозаң радиусы 0,1мкм ден кем болса,тұнбаға түспейді.Ауырлық күші әдісімен тұнбаға түсу қалыпты жағдайда мынадай жылдамдықпен жүреді:
Ауадағы жел әсері тұнбаға түсу жылдамдығына зор әсер етеді,жел жылдамдығы жоғары болған сайын тұну үрдісі тежеледі.Түйіршіктердің өзара коагуляцияға түсуі де олардың мөлшеріне,табиғи сипатына тікелей байланысты,бұл факторлар түйіршіктердің атмосферадағы болуы мерзімін анықтайды.Коагуляция - газды немесе сұйық ортадағы зат түйіршіктерінің бірігіп іріленуі.Түрлі құрамды заттар атмосфералық ауада әртүрлі уақыт болады.Зиянды заттардың атмосферада болу мерзімі терең зерттелмеген.Мысалы: күкірттің қостотығының атмосферадағы өмірі әртүрлі зерттеу мәліметтері бойынша бірнеше сағатттан 1,5 тәулікке дейін созылады.Күкірттің қостотығы біртіндеп үштотыққа дейін тотығады,ал ол атмосферадағы ауа ылғалымен қосылып, күкірт қышықылын түзеді.Тотығу реакциясының жылдамдығына күн сәулесі және ауадағы шаңның ұсақ бөлшектері әсер етеді.SO2 қоспасының SO3 айналу үрдісіне күн сәулесінен ұзындығы 220-250нм толықндары үлкен әсер ететіндігі белгілі.Соңғы зерттеулер негізінде атмосфералық ауа ылғалдығының көбеюі тотығуға қолайлы жағдай туғызатындығы анықталған.Газ күйіндегі зиянды заттардың басым бөлігінің тотығуы термо және фотототығуға жататындығы дәлелденген.Жер бетінен 30км асқан биіктікте,атмосфераның осы қабаттарында ұзындығы 290нм мөлшерден кем емес сәуле толқындарының қатысуымен фотохимиялық реакциялар жүргенде биосферадағы көптеген органикалық және органикалық емес толық ыдырайды.Күрделі молеклаларының ыдырауының нәтижесінде түзілетін көміртектің қостотығы,оттек,азот секілді заттар Жер бетіне қайта оралады. Ал Жер бетіне жақын қабатта ултракүлгін сәуле спектрі шектеулі жағдайда алғашқы фотохимиялық реакциялар басқа заттармен жүруі мүмкін.Азоттың қостотығының фотодиссоциациясы реакциясы жүріп,азоттың жай тотығы мен оттекке айналғанда күн спектріне ултракүлгіндік аумағының сәуле шашуы-атмосфералық фотохимиялық үрдістерде бастыроль атқарады:
NO2
N
O + O
Азот пен оттек арасындағы байланысты үзуге кететін энергия 300кДж/моль шамасында,ал бұл энергия фотондардың толықн ұзындығы 396нм болғанына сай.
Фотон- (грек. phos, photas — жарық) — электрмагниттік сәуленің (жарықтың) элементар бөлшегі.Фотон зарядсыз бейтарап (нейтрал) бөлшек.Қостотық NO3 диссоциациялық ыдырау реакциясы көптеген басқа реакциялардың жүруіне негіз болып,бос радикалдардың пайда болуына озон түзілуіне әкеліп соғады. Бұл реакцияның өтуіне көмірсутектердің тотығуы да себеп болады,себебі мұның нәтижесінде карбональды топтағы заттар (альдегидтар,кетондар) түзіледі.Карбональды топ бұл құрамында карбон қышқылының қатысуымен пайда болған немесе оның бөліктерін құрайтын заттар тобы.Фотохимиялық ыдыраудың соңғы нәтижесінде көміртектің қостотығы мен жай тотығы,органикалық аэрозольдар пайда болады.Көмір сутектері мен азот тотығының үрдістеріне бірге қатысуы өте улы пероксиациал нитратын өмірге келтіреді.Бұл зат қалалық жерлердің ауа құрамында кездеседі.Молекулалық оттек азот тотығы мен атомды оттек арасындағы екінші кезеңде өтетін фотохимиялық реакциялар өте жылдам өтеді,нәтижесінде озон және азоттың қостотығы түзіледі,ал азот қостотығы мен озон арасындағы байланысуларда нитраттар түзіледі.Азоттың қостотығының қатысуымен өтетінфотохимиялық реакциялар мынадай сызбалық кезеңдерден тұрады:
Осы реакциялардың жүруі нәтижесінде озон түзілуі үздіксіз жүріп, ол өз кезеңінде азот тотығымен қосылып,қайтадан азоттың қостотығына айналады:
Осындай реакциялар нәтижесінде жылу электр станцияларындағы трубалардан шыққан факелі жолында газ қозғалған сайын азоттың қостотығының концентрациясы арты береді.Егер трубадан шыққанда барлық азот тотығының құрамында NO2 ± 10-15% болса,онда факельдің кей жерлерінде NO2 үлесі 60-70% дейін жетуі мүмкін. NO2 табиғатқа тигізетін зиянды әсері NO(жай тотықтан) тотығынан 3 ± 3,5 есе улы,сондықтан да шығарындының зиянды әсері факель ұзарған сайын өсе береді.Соңғы зерттеулермен фотохимиялық өзгерістер нәтижесінде жер бетіндегі негізгі ластаушы заттар есебінде органикалық заттар (мұнай тектес) мен жоғары температуралы жану үрдістеріндегі түзілетін азот тотығы танылған.Атмосфералық ауадағы фотохимиялық раекциялар нәтижесінде түзілетін толықтырушы заттардың жиынтық концентрациясы зерттеулерде қолдануға ыңғайлы гигеналық көрсеткіштер ретінде қолданылуы мүмкін.Атмосфералық ауаның ластануы нәтижесінде фотохимиялық тұман түзілу жағдайы күн радиациясына,температуралық инверсияға және желсіз ауа-райына байланысты.Тотықтырушылардың концентрациясы кең ауқымда өзгеріп отырады,бұл өзгерістер белгілі заңдылықтармен байланысты өтеді.Егер түн уақытында олардың концентрациясы төмен болса,таңертеңгі кезеңде жылдам өседі,көтерілу жылдамдығының шыңы күн шұғыласы көрінген уақытқа сай келеді.Қорытындылай келе,өндірістен шыққан зиянды заттар шаң,тозаң, химиялық қосындылар сол биосфераның ерекшеліктеріне байланысты көптеген өзгерістерге ұшырайды,өзара және қоршаған ортаның құрамындағы заттармен физико-химиялық байланыстарға түседі,ауада тұну үрдісі жүреді,атмосфералық жауын-шашынмен шайылып,топырақ пен су көздеріне түседі.