Одним из жизненно важных ресурсов Земли является ее атмосфера. Без кислорода, составляющего около 21 % атмосферы, биологическая жизнь на Земле невозможна. Помимо кислорода, в атмосфере присутствуют также «парниковые газы», такие как углекислый газ и метан (парниковые газы), обеспечивающие поддержание на поверхности Земли необходимой температуры, что также является важным фактором поддержания жизни на планете. Однако с развитием промышленности и транспорта цивилизация столкнулась с проблемой, которая впоследствии приведет к гибели всего живого на Земле. Выбросы газов в атмосферу представляют реальную опасность для человечества.
Это проблема глобального потепления, или, как его иначе называют, «парникового эффекта», связанного с интенсивным загрязнением атмосферы. Отравление человека загрязненной атмосферой, пожалуй, имеет такую же древнюю историю, как и сжигание пламенем. В истории развития человечества было немало случаев, когда значительное загрязнение атмосферы приводило к гибели людей. Так, первое письменное подтверждение значительной гибели людей от удушья во время пожара в Риме относится к 13 веку. А в начале 20 века, когда значительными темпами пошло развитие промышленности, биосферы океана и развития промышленной марикультуры, загрязнение атмосферы в промышленно развитых странах стало сказываться не только на здоровье людей, но и на состояние окружающей среды. В 1970-е годы впервые появились термины «кислотный дождь», «озоновая дыра», «парниковый эффект». Причем загрязнение атмосферы ощущалось не только в промышленно развитых странах, но и во всем мире, так как постоянное движение воздушных масс приводит к загрязнению всей атмосферы. Важнейшими компонентами для оценки качества атмосферы являются: содержание озона, оксидов азота, оксидов серы и наличие взвешенных частиц. Все загрязнители атмосферы подразделяются на 2 класса: микрочастицы (пыль, туман, дым и др.) и газы.
Микрочастицы
Наличие в атмосфере мелких частиц в виде пыли значительно снижает качество воздуха и оказывает вредное воздействие на здоровье человека, вызывая повышенную смертность и возникновение хронических заболеваний, например бронхиальной астмы. По статистическим данным (ВОЗ), в развитых странах ежегодно отравляется более 1,9 млн человек из-за наличия в атмосфере избыточного количества взвешенных частиц, причем около 500 000 случаев отравления сопровождаются летальным исходом. Казалось бы, если содержание вредных веществ в атмосфере не превышает каких-либо предельных концентраций, то и вредного воздействия на человека они оказывать не должны. Однако недавние исследования в этой области показали, что во многих случаях наличие даже самых незначительных концентраций микрочастиц в атмосфере может оказывать влияние на здоровье человека. До сих пор механизм этого эффекта изучен недостаточно. Доказано, что частицы, диаметр которых не превышает 10 миллимикрон, попадая в легкие человека, усиливают зависимость состояния его здоровья от состояния воздуха и концентрации в нем вредных веществ.
Предлагается к проверке: Требования к упаковке и цистернам для опасных опасных веществ
Попадание в легкие больше протиков патиков, диаметром мне 2,5 миллимикрона, эффект их вредного производства не концентрируется, а химическим составом странным.
Инжир. 1 Процесс загрязнения атмосферы
Некоторые микрочастицы попадают в атмосферу напрямую, например, при сжигании топлива, но значительная их часть уже образуется в атмосфере из газообразных загрязнителей, таких как летучие органические соединения — ЛОС (Volatile Organic Compounds — VOC), оксиды азота (NOx) , оксиды серы (SOx) и аммиак (NH3). Это означает, что источников загрязнения атмосферы микрочастицами значительно больше, чем источников их открытого выброса. Иобразование вторичных микрочастиц из газообразных продуктов может происходить в атмосфере на значительном расстоянии от источника газов. Общий объем микрочастиц, образовавхия в результате сходной с жизнью природы (лесные пожары, извержения вулканов, песчаные бури и т.п.) очень незначителен по сравнению с количеством выбросов в атмосферу, которые порождает человечество. Различают 2 вида источников загрязнения: стационарные, такие как фабрики, фабрики, электростанции, и передвижные, такие как транспорт. На стационарные источники загрязнения приходится около 24 % вредных выбросов в атмосферу, а на транспорт (в том числе морской) — более 49 %.
Микрочастицы образуются в атмосфере несколькими путями:
- Засчет химических реакций между размещением страниц;
- Засчет конденсации, растворения, абсорбции и адсорбции;
- Защет механического продукта: измельчение, разбрызгивание, сжигание и т.д.
Озон
Озон представляет собой трехатомный кислород – О3, бесцветный, плохо растворимый газ с характерным запахом. Если в верхних слоях атмосферы (в стратосфере) она является защитным экраном, предохраняющим жизнь на земле от вредного воздействия ультрафиолета и солнечной радиации, то приземный слой озона (в тропосфере) оказывает такое же вредное воздействие на живую природу в виде микрочастиц, уничтожающих легкие человека и животных, растительность, леса и постройки. Воздействие озона на живой организм многообразно. Он вызывает морфологические, биохимические и функциональные изменения в организме, значительно снижая его защитные функции. Повышенное содержание озона в атмосфере значительно снижает рост и размножение растений, снижает их устойчивость к климатическим воздействиям.
Приземный слой озона образуется в атмосфере за счет фотохимических реакций оксидов азота с летучими органическими соединениями в присутствии солнечного света. Реакция протекает следующим образом:
Инжир. 2 Цикл озона в атмосфере
Под действием ультрафиолета происходит расщепление оксида азота NO2, при этом образуется оксид азота NO, и высвобождается атом кислорода О, который соединяется с молекулярным кислородом, образуя озон О3. Присутствие в автомпере угородованиов HC, позволяет оксидам азота NO окисляться в оксиды NO2 без образования озона. Таким образом, обеспечивается выработка озона.
RH+OH →R+H2OR+O2 →RO2RO2+NO →RO+NO22{NO2+hv →NO+O}2{O+O2 →O3}RO+O2 →Карбонильное соединение +HO2HO2+NO →OH+NO2RH+4O2 +2hv → H2O+2O3+карбонил¯
Образование озонового слоя происходит при движении газового облака в атмосфере. Поэтому приземный слой озона может формироваться на значительном удалении от источников выбросов NO2.
Согласно требованиям Всемирной организации здравоохранения среднее содержание озона в атмосфере не должно превышать 120 мкг/м3. Однако проконтролировать соблюдение таких нормативов достаточно сложно, так как загрязнение озоном напрямую связано с выбросом в атмосферу оксидов азота и ЛОС.
Кислотные дожди
«Кислотный дождь» — широко распространенное описание процесса образования осадков разного рода (дождевых, снежных, арктических и западно — сходящихся в туман и т д.), содержащих кислоты. Научное название такого рода отложений – кислые образования, поскольку они могут выпадать на земную поверхность как в виде твердых частиц, так и в виде капель жидкости или газа. Как жидкие кислотные образования известны под названием «кислотные дожди». Наличие в атмосфере оксидов серы и азота приводит к тому, что они взаимодействуют с парами воды, содержащимися в воздухе, и образуют растворы кислот. Смешиваясь с атмосферными осадками, растворы кислот попадают на землю, нанося значительный ущерб природе и человеку. Примерно половина образовавшихся кислот выпадает на земную поверхность в виде сухих кислотных образований или газов, нанося еще больший ущерб, чем кислотные дожди, поскольку выпадают там, где не могут выпасть жидкие кислотные образования. Кислотные дожди разрушают почву, вымывают из нее щелочноземельные металлы, разрушают строения, наносят ущерб живой природе и здоровью человека. Изменение внешних условий в замкнутой экосистеме приводит к нарушению экологического баланса, что в конечном итоге приводит к гибели экосистемы в целом.
