Химическое загрязнение атмосферы

 

 

 

 

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………………3
2. Химическое загрязнение атмосферы………………………………………………4
1. Основные загрязняющие вещества…………………………………………...4
2. Источники загрязнения атмосферы………………………………………..….6
3. Аэрозольное загрязнение атмосферы………………………………………..9
4. Фотохимический туман (смог)…………………………………………….....11
5. Проблема контролирования выброса в атмосферу

 загрязняющих веществ промышленными предприятиями (ПДК)………...13

3. Загрязнение атмосферы от подвижных источников…………………………….15
1. Автотранспорт………………………………………………………………..15
2. Самолеты……………………………………………………………………….16
3. Ракетоносители………………………………………………………………17
4. Влияние загрязнения  атмосферы на человека, растительный и

животный мир……………….……………………………………………………19

1. Оксид углерода……………………………………………………………….20
2. Оксиды азота и некоторые другие вещества………………………………..22
3. Влияние радиоактивных веществ на растительный и животный мир…….24
5. Глобальные проблемы, связанные с загрязнением атмосферы…………...……27
1. Парниковый эффект……………………………………………………...……27
2. Кислотные дожди……………………………………………………….……29
6. Список использованной литературы…………………………………………….35

 

ВВЕДЕНИЕ

Вмешательство человека в природу известно издавна. В процессе эволюции человечество все больше и больше приспосабливало окружающий мир под себя, не задумываясь о возможных проблемах в будущем.

Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество,  опасное  вмешательство  человека  в природу   резко усилилось,  расширился объём этого  вмешательства,  оно   стало  многообразнее  и  сейчас грозит стать глобальной  опасностью для  человечества. Регулярно вырубаются леса, повышается расход невозобновимых видов сырья, все больше пахотных земель выбывает из экономики для строительства новых городов и заводов.

Человеку приходится все   больше вмешиваться  в  хозяйство  биосферы  - той части нашей   планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время  подвергается  нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее  существенных   процессов, любой  из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

     Наиболее масштабным  и  значительным  является  химическое  загрязнение среды несвойственными  ей  веществами  химической   природы. Среди  них - газообразные  и аэрозольные загрязнители   промышленно-бытового происхождения.  Прогрессирует и накопление углекислого  газа в атмосфере.  Дальнейшее  развитие этого   процесса будет  усиливать нежелательную  тенденцию  в  сторону   повышения среднегодовой  температуры на планете и, как результат,  изменение климатических условий в целом, что несомненно скажется на здоровье и жизнедеятельности человека.

 

 

2 ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

2.1 Основные загрязняющие  вещества

     Начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих биосферы -  атмосферы .  Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако  последствия  употребления  огня,  которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось  мириться с  тем,  что  дым  мешал дыханию и что сажа ложилась  черным покровом на потолке и стенах жилища.  Получаемое тепло было для  человека важнее,  чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры.  Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы,  ибо  люди  обитали тогда небольшими группами,  занимая обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение  людей  на сравнительно небольшой  территории, как это было в классической древности,  не сопровождалось еще  серьезными  последствиями.

     Так было  вплоть до начала  девятнадцатого  века.  Лишь  за последние сто  лет развитие промышленности "одарило"  нас такими производственными  процессами,  последствия которых  вначале человек  еще не мог  себе представить.  Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя.  Все  это  результат великих  изобретений и завоеваний человека.

Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются вторичные признаки.

К основным загрязнителям  атмосферы  относятся: углекислый газ, оксид углерода, диоксиды серы и азота, а также малые газовые составляющие, способные оказывать влияние на температурный режим тропосферы: диоксид азота, галогенуглероды (фреоны), свинец, метан и тропосферный озон.

А) Оксид углерода (СО) - бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Получается при неполном сгорании ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре.  В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных  предприятий.  При этом 65 % от всех выбросов приходится на транспорт, 21 % — на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14 % — на промышленность Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее  1250 млн.т.   Оксид углерода является соединением,  активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

Б) Сернистый ангидрид  - выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или  переработки  сернистых  руд  (до   170 млн.т. в год).  Часть  соединений  серы выделяется при горении  органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество  выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило  65 %  от общемирового выброса.

В) Оксиды азота (оксид и диоксид азота) - газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO2 объединяются одной общей формулой NOх. Основными  источниками выброса являются  предприятия, производящие азотные удобрения,  азотную кислоту  и нитраты,  анилиновые красители,  нитро соединения, вискозный  шелк, целлулоид.  Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 65 млн тонн в год. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55 %, на энергетику — 28 %, на промышленные предприятия — 14 %, на мелких потребителей и бытовой сектор — 3 %.

Г) Соединения  хлора - поступают в атмосферу от химических  предприятий, производящих  соляную  кислоту,  хлорсодержащие  пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную  известь, соду.  В атмосфере встречаются как примесь  молекулы  хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется  видом соединений и их концентрацией.  В металлургической промышленности при  выплавке  чугуна  и  при  переработке его на  сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых  металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на  11 т.  предельного чугуна выделяется кроме  12,7 кг.  сернистого газа и  14,5 кг.  пылевых частиц,  определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы,  свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных  веществ и цианистого водорода.

Д) Соединения фтора -  источниками  загрязнения  являются  предприятия по производству алюминия,  эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в  атмосферу в виде газообразных соединений - фторводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим  эффектом.  Производные  фтора  являются сильными инсектицидами.

Е) Сероводород и сероуглерод -  поступают в атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.

Ж) Свинец (Pb) — серебристо-серый металл, токсичный в любой известной форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т. п. Около 60 % мировой добычи свинца ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов. Однако основным источником (около 80 %) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

2.2 Источники  загрязнения  атмосферы

Проблема чистоты атмосферы не нова. Она возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. В течение практически двух столетий задымление воздуха носило местный характер. Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве. Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в ХХв. привёл к такому увеличению объёмов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентраций.

Загрязнение атмосферы имеет природное (естественное) и антропогенное (исскуственное) происхождение.

К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.

Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязнённого состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.

Естественные источники загрязнения обычно имеют катастрофический характер. Так, в результате извержения вулкана Кракатау в 1883 г. в атмосферу было выброшено около 150 млрд т пыли и пепла. Мелкие пылевые частицы держались в верхних слоях атмосферы в течение нескольких лет.

На долю природных факторов в конце ХХ в. приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека.

При извержении вулканов происходит тепловое загрязнение атмосферы, так как в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Температура их, в том числе паров и газов, такова, что они сжигают все на своем пути.

Существенно загрязняют атмосферу крупные лесные пожары. Чаще всего они возникают в засушливые годы. В России наиболее опасны пожары в Сибири, на Дальнем Востоке, на Урале, в Республике Коми.

Пыльные бури возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности частиц почвы. Сильные ветры - смерчи и ураганы - поднимают в воздух и крупные обломки пород, но долго в воздухе они не держатся. При сильных пыльных бурях в атмосферный воздух поднимается до 50 млн т пыли.

Антропогенные источники загрязнения наиболее опасны для атмосферы. Они способствуют поступлению в атмосферный воздух инородных, не свойственных естественным условиям газов и веществ. По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества антропогенного происхождения подразделяются на твердые, жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% от общей массы выбрасываемых в атмосферу искусственных загрязняющих веществ.  К ним следует отнести:

1. Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5млрд.т. углекислого газа в год.

2. Работа тепловых электростанций, когда при сгорании высокосернистых  углей в результате выделения  сернистого газа и мазута образуются  кислотные дожди.

3. Выхлопы современных  турбореактивных самолётов с  оксидами азота и газообразными  фтор углеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению  озонового слоя атмосферы.

4. Выбросы вредных веществ  от автомобилей.

5. Производственная деятельность.

6. Загрязнение взвешенными  частицами (при измельчении, фасовке  и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при  сжигании мусора).

7. Выбросы предприятиями  различных газов.

8. Сжигание топлива в  котлах, сопровождающееся образованием  оксидов азота, которые вызывают  смог.