Лекція 12. Забруднення атмосфери

ПЛАН

1.Джерела,маштаби і наслідки забруднення атмосфери.

2.Стан повітряного середовища України.

Джерела, масштаби і наслідки забруднення атмосфери

Атмосфера завжди містить певну кількість домішок, котрі зумовлюються природними та антропогенними джерелами. До числа домішок, котрі виділяються природними джерелами, відносяться: пил (рослинного, вулканічного, космічного походження, внаслідок ерозії ґрунту, частинки морської солі тощо); туман, дим, гази від лісових та степових пожеж; гази вулканічного походження; різноманітні продукти рослинного, тваринного та мікробіологічного походження. Природні забруднювачі бувають розподіленими, наприклад, випадання космічного пилу, або короткочасними стихійними, наприклад, лісові та степові пожежі, виверження вулканів тощо. Рівень забруднення атмосфери природними джерелами є фоновим і несуттєво змінюється з плином часу.

Ще п'ятдесят років тому природа досить успішно ліквідовувала різноманітні забруднення, оскільки атмосфера має могутні властивості самоочищення, але нині вона з цим завданням вже не справляється.

Основними джерелами забруднення атмосфери е природні, промислові і побутові процеси. їх об'єднують у такі групи.

— забруднювачі природного походження (мінеральні, рослинні, тваринні,

мікробіологічні);

-- забруднювачі, які утворюються при згоранні палива для потреб промисловості, опалення житлових будинків, при роботі всіх видів транспорту;

-- забруднювачі, які утворюються в результаті промислових викидів;

-- забруднювачі, зумовлені згоранням і переробкою побутових і промислових відходів.

За останні кілька років в світі спалюється в середньому по 10 млрд. тонн палива на рік. При цьому викидається 22 млрд. тонн вуглекислого газу, 150 млн. тонн двоокису сірки, близько 300 млн. тонн оксиду вуглецю, 50 млн. тонн оксиду азоту, 200—700 млн. тонн пилу і диму та багато інших речовин, і якими надходять в атмосферу шкідливі, хвороботворні, в тому числі канцерогенні та мутагенні речовини.

Найбільш поширеними токсичними речовинами, котрі забруднюють атмосферу, є: оксид вуглецю СО, діоксид сірки S0₂, оксид азоту N0, вуглеводні С₂Н₂ та пил. Основні джерела забруднення, атмосфери та їх щорічні викиди наведено в табл. 2.3.

Джерела викидів в атмосферу

Домішки	Основні джерела		Середньорічна концентрація в повітрі, кг/м3
	природні	антропогенні
Тверді частки (зола, пил тощо)	Вулканічні виверження, пилові бурі, лісові пожежі тощо	Спалювання палива в промислових та побутових установках	В містах — 0.04...0.4
SO2	Вулканічні виверження, окислення сірки, сульфатів, розсіяних в морі	Те ж	В містах -- до 1,0
N0х	Лісові пожежі	Промисловість, . автотранспорт, теплоелектростанції	В промислово розвинених регіонах — до 0,2
СО	Лісові пожежі, виділення океанів, окислення терпенів	Автотранспорт, промислові енергоустановки, чорна металургія	В містах — від 1 до 50
Леткі вуглеводні	Лісові пожежі, природний метан, природні терпени	Автотранспорт допалювання відходів, випаровування нафтопродуктів	В промислово розвинених регіонах — до 3,0
Поліциклічні, ароматичні вуглеводні	—	Автотранспорт, хімічні заводи, нафтопереробні заводи	В промислово розвинених регіонах -- до 0,01

Крім згаданих вище речовин та пилу, в атмосферу викидаються й інші, більш токсичні речовини (табл. 2.4). Зараз налічується більше 500 шкідливих речовин, котрі забруднюють атмосферу, і їх кількість зростає.

Високі концентрації домішок та їх міграція в атмосферному повітрі призводять до утворення більш токсичних речовин (смог, кислоти), або до таких явищ, як парниковий ефект та руйнування озонового шару.

Загальна схема реакцій утворення фотохімічного смогу досить складна і у спрощеному вигляді може бути подана Наступними реакціями:

N0₂ + hv → N0 + О

С_nН_m + О → ПАН (пероксіацилнітрати)

С_nН_m + О₃ → ПАН (пероксіацилнітрати)

Смог досить токсичний, оскільки його склад знаходиться в наступних межах: О₃— 60...75%; ПАН. Н₂O₂,. альдегіди тощо — 25...40%

Основна маса забруднень повітря припадає на спалювання органічних енергоносіїв (вугілля, нафти, газу, торфу, сланців, деревини), у містах до 60% забруднень дає автотранспорт. Забруднення повітря стало великою соціальною і економічною проблемою для багатьох розвинених країн, особливо для великих міст, промислових агломератів. Сьогодні в містах забруднення повітря в 15 разів вище, ніж у сільській місцевості і в 150 разів вище, ніж над океаном. У промислових районах за добу випадає понад 1 тонну пилу на 1 км², у забруднених містах за рік — більше 1 кг/м² пилу і сажі.

Сажа являє собою частинки вугілля або інших видів Палива, які не згоріли. Пил складається з частинок вугілля, попелу. Справжнім лихом для міст є автомобілі. Більш як 300 млн. автомашин щодня викидають в повітря 800 тис. тонн окису вуглецю, 1 тис. тонн свинцю. Більшість з 200 компонентів вихлопних газів автомашин згубно впливає на організм людини, а оксид азоту є одним із компонентів смогу.

Таблиця 2.4