Природа парниковых газов и кислотных дождей. Учебное пособие

Окончание табл. 1.12

* в таблицу не вошли соединения, среднее содержание которых менее 10 млн‒1 (всего 33 соединения).

Из таблицы следует, что содержание углеводородов в атмосферном воздухе городов на несколько порядков выше, чем в сельских районах, что определяет город как источник техногенных углеводородов, миграция которых может достигать сельской местности.

Летучие карбонильные соединения (формальдегид, бензаль-

дегид, ацетальдегид, ацетон и др.) – постоянные примеси городского воздуха (табл. 1.13).

Таблица 1.13

Содержание формальдегида в атмосферном воздухе (В. А. Исидоров, 2001)

Окончание табл. 1.13

Как видно из таблицы, содержание формальдегида в атмосферном воздухе городов в несколько раз выше, чем в морском воздухе и над сельскими районами, что подтверждает ранее сделанный вывод о городах как источниках загрязнения воздуха, которое распространяется на значительные расстояния от них.

Наиболее устойчивые ароматические соединения разносятся ветром от источников загрязнения на значительные расстояния (до сотен километров). Например, исследования воздуха вдоль Транссибирской железной дороги показали, что в распределении летучих органических соединений важную роль играют местные и региональные источники (Г. С. Голицын с соавт., 2000). Здесь выявлены предельные, непредельные, циклические и другие углеводороды, а также альдегиды (рис. 1.6).

Самое высокое загрязнение характерно для крупных городов – Хабаровска, Читы, Иркутска, Новосибирска, Кирова. Активному образованию озона и других химических соединений вдоль железной

32

дороги способствуют естественные метеорологические процессы, действующие в резко континентальном климате, а также (в основном) загрязнение атмосферы городскими службами, автотранспортом и промышленными предприятиями.

Рис. 1.6. Распределение концентрации углеводородов по группам по пробам воздуха, взятым на трассе Владивосток – Москва в период 06.08.96 ‒ 12.08.96: 1 – предельные углеводороды; 2 – непредельные углеводороды; 3 – циклические углеводороды;

4 – альдегиды; 5 – остальные

Все высокие концентрации озона, соединений азота, углеводородов и сажи наблюдались в шлейфах городов и индустриальных районов на достаточно большом удалении от источников при высокой температуре и незначительной естественной освещенности. К наиболее сильным химическим окислителям относятся озон, окислы азота и окись углерода (табл. 1.14).

33

Таблица 1.14

Значения ПДК для различных химических соединений (Г. С. Голицын с соавт., 2000)

Концентрация озона менялась вдоль трассы от 0 до 76 ppbv. Среднесуточный показатель весной и летом почти повсеместно превышал среднесуточную ПДК, что свидетельствует о промышленном источнике озона. Окислительная способность химических соединений в приземной атмосфере оказалась настолько мала, что поступившие в нее многочисленные газы (в том числе и органические соединения) от промышленных источников и транспорта практически не разрушались.

В отношении метана исследователями установлена практически аналогичная ситуация – над территориями промышленных городов его содержание было выше разовых ПДК. Очевидно, это связано с утечками из газораспределительных систем, характерных для всех промышленных центров. Мониторинги газов ряда городов России, проведенные экологическими организациями, свидетельствуют о наличии шлейфов загрязненного воздуха с подветренной стороны от современных городов на десятки и даже сотни километров, содержащих в своем составе газообразные органические и неорганические соединения мелкой фракции. Обычно такие шлейфы типичны для промышленных центров США, Канады и Западной Европы (Law, Pyle, 1993) (рис. 1.7), а также для крупных городов России в Европейской части и Западной Сибири.

34

Рис. 1.7. Крупномасштабное распространение смога над Западной Европой, источником которого явились промышленные центры нескольких стран. Схема составлена по данным анализа телевизионного снимка со спутника ESSA-8, сделанного 5 августа 1976 г. (Ал. А. Григорьева, К. Я. Кондратьева Экодинамика и геополитика, 2001)

Аэрозольная составляющая воздуха крупных городов отлича-

ется разнообразием. В твердой составляющей городского воздуха установлено до 500 различных соединений, в которые входят алициклические, циклические и полициклические углеводороды, а также производные углеводородов (альдегиды и кетоны), спирт, кислоты и их эфиры, серо-, азот- и галогенсодержащие соединения.

Значительную опасность для здоровья людей среди этих соединений представляют полиядерные ароматические углеводороды (ПАУ), так как многие из них признаны канцерогенами. Основная часть ПАУ концентрируется в мелких частицах аэрозолей диаметром

35

менее 3,3 мкм (табл. 1.15). Медики установили, что чем меньше размер частиц, тем опаснее они для организма.

Таблица 1.15

Распределение ПАУ в различных фракциях городского аэрозоля (В. А. Исидоров, 2001)

В составе аэрозолей над городами экологи выявили другие опасные вещества (поллютанты): нитроПАУ, азаарены и полихлорированные дибензодиоксины (ПХДД) (Ю. С. Юфит, 2002). Особенно большое количество этих поллютантов образуется в воздухе при сжигании городского мусора. Суммарное количество ПХДД в летучей золе мусоросжигательных заводов достигает 2 мкг/т, а в дымовых газах – до 1,5 мкг/м3. Аэрозоли, содержащие поллютанты, разносятся ветром на значительные расстояния от городов.

Контрольные вопросы и задания

1.Дайте определение техногенеза, антропогенеза и техносферы.

2.Какова роль технических революций в становлении техно-

сферы?

3.Какие природные и антропогенные (промышленные) источники техногенеза вы знаете?

36

4.Составьте схему взаимоотношений природной и антропогенной сред.

5.Покажите схему использования полезных ископаемых до получения поллютантов и загрязнения окружающей среды.

Библиографический список

1.Абросимов,А.А.Экологияуглеводородных систем / А.А. Абро-

симов. – М. : Химия, 2002. – 608 с. ‒ ISBN 5-7245-1198-3.

2.Акимова, Г. А. Основы экоразвития / Г. А. Акимова, В. В. Хаскин : учеб. пособие. – М. : Рос. экон. акад., 1994. – 312 с. ‒ ISBN 5- 7307-0043-1.

3.Экологическиепроблемы/Ю.М.Арский[идр.].–М.: МНЭПУ, 1997. – 230 с.

4.Подземные воды России / Г. С. Вартанян [и др.]. – М. : Гео-

информ, 1996. – 96 с.

5.Распределение и основные источники газовых примесей в атмосфере по наблюдениям вдоль Транссибирской железной дороги с помощью вагона-лаборатории / Г. С. Голицын [и др.] // Фундаментальный базис новых технологий в нефтяной и газовой промышлен-

ности. – М. : Наука, 2000. – С. 289 – 297.

6.Григорьев, Ал. А. Экодинамика и геополитика. В 2 т. Т. 2. Экологические катастрофы / А. А. Григорьев, К. Я. Кондратьев. –

СПб. : РФФИ, 2001. – 687 с. ‒ ISBN 5-900786-04-8.

7.Защита атмосферы от промышленных загрязнений : справочник : в 2 ч. : пер. с англ. / под ред. С. Колверта, Г. М. Инглунда. – М. : Металлургия, 1998. ‒ 712 с.

8.Исидоров, В. А. Экологическая химия / В. А. Исидоров. – М. :

Химиздат, 2001. – 302 с. ‒ ISBN 978-5-93808-273-1.

9.Карлович, И. А. Основы техногенеза. В 2 кн. Кн. 2. Факторы загрязнения окружающей среды / И. А. Карлович ; Владим. гос. пед.

ун-т. – Владимир, 2003. ‒ 544 с. ‒ ISBN 5-87846-401-2.

10. Карлович, И. А. Современный техногенез. учеб. пособие / И. А. Карлович. ‒ Владимир : Изд-во ВлГУ, 2015. ‒ 165 с. ‒ ISBN 978- 5-9984-0614-0.

11.Карлович, И. А. Основы региональной геоэкологии: учеб. пособие / И. А. Карлович. – Владимир : Владим. гос. ун-т им. А. Г. и

37

Н. Г. Столетовых. ‒ Изд-во ВлГУ, 2020. ‒ 160 с. ‒ ISBN 978-5-9984- 1164-9.

12.Кондратьев, К. Я. Антропогенные воздействия на слой озона. Обзор новых результатов / К. Я. Кондратьев. – М. : ВИНИТИ, 1989. – 120 с.

13.Луканин,В.Н.Промышленно-транспортнаяэкология/В.Н. Лу-

канин, Ю. В. Трофименко. – М. : Высш. шк., 2001. – 200 с. ‒ ISBN 5- 06-003957-9.

14.Недра России / под ред. И. В. Межеловского. – М. : Недра, 2000. – 468 с.

15.Прокачева, В. Г. Техногенно-загрязняемые земли по государствам и континентам / В. Г. Прокачева, В. Ф. Усачев. – СПб. :

Недра, 2002. ‒ 56 с. ‒ ISBN 5-94365-039-3.

16.Сорохтин, О. Г. Эволюция Земли / О. Г. Сорохтин, С. А. Уша-

ков. – М. : Изд-во МГУ, 1995. – 446 с.

17.Юсфин, Ю. С. Промышленность и окружающая среда / Ю. С. Юсфин, Л. И. Леонтьев, П. И. Черноусов. – М. : Академкнига, 2002. – 469 с. ‒ ISBN 5-94628-033-3.

18.Brebbia, C. A., Uso J. L. (eds.). Ecosystems and Sustainable Development. II. WIT Press, Southampton U. K., 1999. ‒ 149 p.

38

Глава 2. ГЛОБАЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ТЕХНОСФЕРЫ

2.1. Глобальное загрязнение поверхности Земли

Значительное количество загрязняющих веществ образуется в государствах с индустриально-урбанизированными агломерациями (табл. 2.1). В таблицу, построенную по данным В. Г. Прокачевой и В. Ф. Усачева (2002), включены в основном развитые государства, а также страны, характеризующиеся большой численностью населения, в том числе городского, и выраженной густотой автомобильных дорог.

Таблица 2.1

Размеры техногенно загрязняемых земель некоторых государств

Продолжение табл. 2.1