Atmosfēras gāzu sastāva izmaiņas ir dabisko parādību un cilvēka darbību kombinācijas rezultāts. Bet kurš no šiem procesiem pašlaik dominē? Lai to uzzinātu, vispirms noskaidrojam, kas piesārņo gaisu. Tā salīdzinoši nemainīgais sastāvs pēdējos gados ir piedzīvojis ievērojamas svārstības. Apsveriet galvenās emisiju kontroles un gaisa baseina tīrības aizsardzības problēmas, izmantojot šī darba piemēru pilsētās.
Vai mainās atmosfēras sastāvs?
Vides aizsardzības speciālisti gaisa piesārņojumu uzskata par izmaiņām tā vidējās vērtībās, kas savāktas ilgstošā novērošanas laikā. Tie rodas daudzu veidu sabiedrības ietekmes uz vidi rezultātā, kā arī dabisko procesu rezultātā. Piemēram, vielas, kas piesārņo gaisu un maina atmosfēras gāzu sastāvu, dzīvu organismu šūnās veidojas elpošanas, foto- un ķīmijas sintēzes rezultātā.
Papildus dabiskajam piesārņojumam ir arī antropogēns piesārņojums. Tās avoti var būt emisijas no visām ražošanas iekārtām, gāzveida atkritumi no sadzīves rūpniecības un transportlīdzekļu izplūdes gāzes. Tas ir tieši tas, kas piesārņo gaisu, apdraud cilvēku veselību un labsajūtu, visas vides stāvokli. Galveniem atmosfēras sastāva rādītājiem vajadzētu palikt nemainīgiem, kā parādīts zemāk redzamajā diagrammā.
Dažu sastāvdaļu saturs atmosfērā ir nenozīmīgs, taču tas tiek ņemts vērā, izlemjot, kuras vielas piesārņo gaisu un kuras ir nekaitīgas dzīvajiem organismiem. Papildus galvenajiem, tabulā, kas atrodas nedaudz zemāk, ir arī nemainīgi gaisa vides komponenti, kuru saturs palielinās vulkānisma procesa laikā, iedzīvotāju ekonomiskajās aktivitātēs (oglekļa dioksīds un slāpekļa dioksīds, metāns).
Kas nepiesārņo gaisu?
Gāzes sastāvs atmosfērā virs okeāniem, jūrām, mežiem un pļavām, biosfēras rezervēm mainās mazāk nekā pilsētās. Protams, vielas nonāk vidē arī virs šiem dabas objektiem. Notiek gāzes apmaiņa biosfērā. Bet ekosistēmās pārsvarā notiek process, kas nepiesārņo gaisu. Piemēram, mežos - fotosintēze, virs ūdenstilpnēm - iztvaikošana. Baktērijas no gaisa nosaka slāpekli, augi izdala un absorbē oglekļa dioksīdu. Atmosfēra virs okeāniem un jūrām ir piesātināta ar ūdens tvaikiem, jodu, bromu, hloru.
Kas piesārņo gaisu?
Dzīvajiem organismiem bīstamie savienojumi ir ļoti dažādi, kopumā ir zināmi vairāk nekā 20 000 biosfēras piesārņotāju. Megapilsētu, rūpniecības un transporta centru atmosfērā ir vienkāršas un sarežģītas gāzveida vielas, aerosoli, mazas cietās daļiņas. Mēs uzskaitām, kuras vielas piesārņo gaisu:
- oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds (mono- un oglekļa dioksīds);
- sēra un sēra dioksīds (sēra dioksīds un trioksīds);
- slāpekļa savienojumi (oksīdi un amonjaks);
- metāns un citi gāzveida ogļūdeņraži;
- putekļi, kvēpi un suspendētās daļiņas, piemēram, rūdas ieguves vietās.
Kādi ir izmešu avoti?
Kaitīgas vielas, kas piesārņo atmosfēras gaisu, atmosfērā nonāk ne tikai gāzes un tvaiku stāvoklī, bet arī sīku pilienu veidā, dažāda lieluma cietās daļiņas. No uzņēmumiem un transporta saņemtais piesārņojums tiek reģistrēts attiecībā uz īpašiem savienojumiem un to grupām (ciets, gāzveida, šķidrs).
Pastāvīgo un mainīgo gaisa komponentu koncentrācija dienas laikā mainās atkarībā no gadalaika. Aprēķinot piesārņotāju saturu, tiek ņemts vērā atmosfēras spiediens, temperatūra un vēja virziens, jo meteoroloģiskie apstākļi ietekmē atmosfēras virsmas slāņa sastāvu. Lielākās daļas sastāvdaļu, piemēram, oglekļa dioksīda, koncentrācijas izmaiņas notiek ne tikai gada laikā. Ir novērots CO 2 daudzuma pieaugums pēdējos simts gados (siltumnīcas efekts). Dažos gadījumos vielu koncentrācijas izmaiņas izraisa dabas parādības. Tie var būt vulkānu izvirdumi, indīgu savienojumu spontāna izkļūšana no zemes vai ūdens noteiktos apgabalos. Bet biežāk cilvēka darbības izraisa nelabvēlīgas izmaiņas atmosfēras sastāvā.
Kas piesārņo gaisu uz Zemes? Dabiski un cilvēku radītie kaitīgo savienojumu izmešu avoti. Pēdējie ir stacionāri (uzņēmumu cauruļvadi, katlu mājas, degvielas uzpildes staciju degvielas padeves ierīces) un pārvietojami (dažādi transporta veidi). Mēs uzskaitām galvenos objektus, no kuriem nāk gaisu piesārņojošās vielas:
- darbojas daudzu nozaru uzņēmumi;
- karjeros, kur notiek ieguves rūpniecība;
- automašīnas (piesārņo gaisu, sadedzinot degvielu, kas iegūta no naftas, gāzes un citām oglekli saturošām vielām);
- gāzes un šķidrā kurināmā stacijas;
- katlu mājas, kurās izmanto fosilo kurināmo un to pārstrādes produktus;
- poligoni un poligoni, kur rūpniecības un sadzīves atkritumu sabrukšanas, sadalīšanās rezultātā veidojas gaisa piesārņotāji.
Lauksaimniecības zemes, piemēram, lauki, dārzi, dārzeņu dārzi, arī veicina atmosfēras sastāva negatīvās izmaiņas. Tas ir saistīts ar aprīkojuma darbu, mēslošanu, izsmidzināšanu ar pesticīdiem.
Kāds ir galvenais gaisa piesārņojuma avots?
Raķešu palaišanas, atkritumu sadedzināšanas, apmetņu, mežu, lauku un stepes ugunsgrēku laikā atmosfērā nonāk daudz kaitīgu savienojumu. Blīvi apdzīvotos reģionos visnozīmīgākais ieguldījums atmosfēras virskārtas sastāva izmaiņās ir transportlīdzekļiem. Saskaņā ar dažādām aplēsēm tas rada 60 līdz 95% no visām gāzveida emisijām.
Kas piesārņo gaisu pilsētā? Urbanizēto valstu iedzīvotājus īpaši ietekmē degvielu un degvielu toksiskie produkti. Makrodaļiņu emisijās ietilpst tādas daļiņas kā sodrēji un svins, šķidri un gāzveida savienojumi: sēra dioksīds, oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīdi, ogļūdeņraži un to atvasinājumi.
Rūpnīcas piesārņo gaisu rūpniecības reģionos, kur tiek attīstītas nozares, kas pārstrādā metāla rūdas, sāļus, naftu, ogles un dabasgāzi. Emisiju sastāvs mainās atkarībā no nozaru kopuma noteiktā valsts reģionā. Piesārņotais gaiss pilsētās bieži satur degšanas produktus, starp tiem ir daudz kancerogēnu, piemēram, dioksīns. Dūmi parādās mežu, stepju un kūdras ugunsgrēku, lapu un atkritumu dedzināšanas dēļ. Biežāk koku stādīšana un atkritumi deg pilsētu tuvumā, bet gadās, ka pat tieši uz ielām viņi aizdedzina lapotni un zāli.
Kādas vielas satur rūpniecības un transporta radītās emisijas?
Kas piesārņo gaisu pilsētā? Rūpniecības centros darbojas rūpniecības, transporta, komunālo pakalpojumu un celtniecības uzņēmumi. Katram objektam atsevišķi un visiem kopā ir tehnogēna ietekme uz vidi. Bieži vien piesārņotāji mijiedarbojas viens ar otru. Visbiežāk nemetālu oksīdi izšķīst ūdens pilienos - šādi veidojas skābes migla un lietus. Tie rada neatgriezenisku kaitējumu dabai, cilvēku veselībai un arhitektūras šedevriem.
Piesārņotāju bruto emisijas pilsētās sasniedz simtiem un tūkstošiem tonnu. Lielākais toksisko savienojumu daudzums nāk no metalurģijas, degvielas un enerģijas, ķīmiskās un transporta nozares uzņēmumiem. Rūpnīcas piesārņo gaisu ar toksiskām vielām: amonjaku, benzapirēnu, sēra dioksīdu, formaldehīdu, merkaptānu, fenolu. Liela rūpniecības uzņēmuma emisijās ir no 20 līdz 120 savienojumu veidiem. Mazākā mērā kaitīgi savienojumi veidojas kombainos pārtikas un vieglajā rūpniecībā, izglītības, veselības un kultūras iestādēs.
Vai organisko gružu degšanas produkti ir bīstami?
Pilsētās ir aizliegts sadedzināt kritušās lapas, zāli, atzarošanu, iesaiņojumu, celtniecības materiālus un citus rūpniecības un sadzīves atkritumus. Kaustiskie dūmi satur vielas, kas piesārņo gaisu. Tie kaitē cilvēku veselībai, parasti pasliktina vides kvalitāti.
Satraucoši ir tas, ka daži iedzīvotāji un uzņēmumu darbinieki nesaprot, ka viņi pārkāpj uzlabošanas noteikumus, pasliktina jau tā nelabvēlīgo vides situāciju, kad savās platībās tiek sadedzinātas atkritumu kaudzes un kūtsmēsli, kā arī viņi sadedzina atkritumus konteineros daudzstāvu ēku pagalmos. Ļoti bieži atkritumos ir plastmasas pudeles, plēve. Šie dūmi ir īpaši kaitīgi polimēru termiskās sadalīšanās produktu dēļ. Krievijas Federācijā ir paredzēti sodi par atkritumu sadedzināšanu apmetnes robežās.
Sadedzinot augu daļas, kaulus, dzīvnieku ādas, polimērus un citus organiskās sintēzes produktus, izdalās oglekļa oksīdi, ūdens tvaiki un daži slāpekļa savienojumi. Bet tās nav visas vielas, kas piesārņo gaisu, kas veidojas atkritumu, sadzīves atkritumu sadedzināšanas vai sabrukšanas laikā. Ja lapas, zari, zāle un citi materiāli ir mitri, tad izdalās vairāk toksisku vielu nekā nekaitīgi ūdens tvaiki. Piemēram, kad 1 tonna mitru zaļumu kūst, izdalās apmēram 30 kg oglekļa monoksīda (oglekļa monoksīda).
Stāvot blakus gruzdējošai atkritumu kaudzei, tas ir kā atrasties uz visvairāk piesārņotās ielas metropolē. Oglekļa monoksīda briesmas ir tas, ka tas saista hemoglobīnu asinīs. Iegūtais karboksihemoglobīns vairs nevar piegādāt šūnām skābekli. Citas vielas, kas piesārņo gaisu, var izraisīt bronhu un plaušu darbības traucējumus, saindēšanos, hronisku slimību saasināšanos. Piemēram, ieelpojot oglekļa monoksīdu, sirds darbojas ar paaugstinātu stresu, jo audiem netiek piegādāts pietiekami daudz skābekļa. Šajā gadījumā sirds un asinsvadu slimības var pasliktināties. Vēl lielākas briesmas ir oglekļa monoksīda un piesārņotāju apvienojumam rūpnieciskajās emisijās, transportlīdzekļu izplūdes gāzēs.
Piesārņojošo vielu koncentrācijas standarti
Kaitīgas emisijas rodas metalurģijas, ogļu, naftas un gāzes pārstrādes rūpnīcās, enerģētikas objektos, celtniecībā un komunālajos pakalpojumos. Radioaktīvais piesārņojums, kas radies sprādzienos Černobiļas atomelektrostacijā un Japānas atomelektrostacijās, ir izplatījies visā pasaulē. Dažādos mūsu planētas punktos palielinās oglekļa oksīdu, sēra, slāpekļa, freonu, radioaktīvo un citu bīstamo emisiju saturs. Dažreiz toksīni tiek atrasti tālu no vietas, kur atrodas uzņēmumi, kas piesārņo gaisu. Izveidotā situācija ir satraucoša un grūti risināma cilvēces globālā problēma.
Jau 1973. gadā attiecīgā Pasaules Veselības organizācijas (PVO) komiteja ierosināja kritērijus gaisa kvalitātes novērtēšanai pilsētās. Eksperti atklāja, ka cilvēka veselības stāvoklis 15-20% apmērā ir atkarīgs no vides apstākļiem. Balstoties uz daudziem 20. gadsimta pētījumiem, tika noteikts pieļaujamais galveno nekaitīgo piesārņotāju līmenis iedzīvotājiem. Piemēram, suspendēto daļiņu vidējai gada koncentrācijai gaisā jābūt 40 μg / m 3. Sēra oksīdu saturam nevajadzētu pārsniegt 60 μg / m 3 gadā. Oglekļa monoksīdam atbilstošais vidējais rādītājs ir 10 mg / m 3 8 stundas.
Kāda ir maksimālā pieļaujamā koncentrācija (MPC)?
Ar Krievijas Federācijas galvenā valsts sanitārā ārsta dekrētu tika apstiprināts higiēnas standarts gandrīz 600 kaitīgu savienojumu saturam apmetņu atmosfērā. Šis ir gaisā esošo piesārņotāju MPC, kura ievērošana norāda uz nelabvēlīgas ietekmes uz cilvēkiem un sanitārajiem apstākļiem neesamību. Standarts norāda savienojumu bīstamības klases, to saturu gaisā (mg / m 3). Šie rādītāji tiek pilnveidoti, kad parādās jauni dati par atsevišķu vielu toksicitāti. Bet tas vēl nav viss. Dokumentā ir 38 vielu saraksts, kurām ir noteikts emisijas aizliegums to augstās bioloģiskās aktivitātes dēļ.
Kā tiek veikta valsts kontrole atmosfēras gaisa aizsardzības jomā?
Antropogēnas gaisa sastāva izmaiņas rada negatīvas sekas ekonomikā, pasliktinās veselība un samazinās cilvēku dzīves ilgums. Problēmas, kas saistītas ar kaitīgu savienojumu pieplūduma palielināšanos atmosfērā, satrauc gan valdības, gan valsts un pašvaldību iestādes, gan sabiedrību, gan vienkāršos cilvēkus.
Daudzu valstu tiesību akti paredz vides inženierijas apsekojumus pirms gandrīz visu ekonomikas objektu celtniecības, rekonstrukcijas un modernizācijas uzsākšanas. Gaisā esošās piesārņojošās vielas tiek samērotas un tiek veikti pasākumi atmosfēras aizsardzībai. Tiek risināti jautājumi par antropogēnā spiediena uz vidi samazināšanu, piesārņotāju izmešu un izmešu samazināšanu. Krievija ir pieņēmusi federālos likumus par vides, atmosfēras gaisa aizsardzību un citus normatīvos un administratīvos aktus, kas reglamentē darbības vides jomā. Tiek veikta valsts vides kontrole, piesārņotāju daudzums ir ierobežots, emisijas tiek regulētas.
Kas ir MPE?
Gaisu piesārņojošiem uzņēmumiem jāveic gaisā esošo kaitīgo savienojumu avotu uzskaite. Parasti šim darbam ir loģisks turpinājums, nosakot maksimālo pieļaujamo emisiju (MPK). Nepieciešamība iegūt šo dokumentu ir saistīta ar atmosfēras gaisa tehnogeniskās slodzes regulēšanu. Balstoties uz šajā MPK iekļauto informāciju, uzņēmums saņem atļauju piesārņotāju novadīšanai atmosfērā. Normatīvo emisiju datus izmanto, lai aprēķinātu maksājumus par negatīvu ietekmi uz vidi.
Ja nav MPK apjoma un atļaujas, tad uzņēmumi maksā 2, 5, 10 reizes vairāk par emisijām no piesārņojuma avotiem, kas atrodas rūpniecības iekārtas vai citas nozares teritorijā. Piesārņotāju orientācija gaisā samazina negatīvo ietekmi uz atmosfēru. Ir ekonomisks stimuls veikt pasākumus, lai aizsargātu dabu no svešu savienojumu iekļūšanas tajā.
Maksājumus par vides piesārņošanu no uzņēmumiem vietējās un federālās varas iestādes uzkrāj speciāli izveidotos budžeta vides fondos. Finanšu resursi tiek tērēti vides aktivitātēm.
Kā tīrīt un aizsargāt gaisu rūpniecības un citās telpās?
Piesārņotā gaisa attīrīšana tiek veikta ar dažādām metodēm. Filtri ir uzstādīti uz katlu māju un pārstrādes rūpnīcu caurulēm, kā arī ir putekļu un gāzu uztveršanas sistēmas. Izmantojot termisko sadalīšanos un oksidēšanu, dažas toksiskas vielas tiek pārveidotas par nekaitīgiem savienojumiem. Emisijās kaitīgo gāzu uztveršanu veic ar kondensācijas metodēm, piemaisījumu absorbēšanai izmanto sorbentus, attīrīšanas katalizatorus.
Aktivitāšu perspektīvas gaisa aizsardzības jomā ir saistītas ar darbu, lai samazinātu piesārņotāju izplūdi atmosfērā. Jāattīsta kaitīgo izmešu laboratoriskā kontrole pilsētās, noslogotos satiksmes maršrutos. Jāturpina darbs pie cieto daļiņu savākšanas sistēmu ieviešanas uzņēmumos no gāzveida maisījumiem. Mums ir vajadzīgas lētas mūsdienīgas ierīces, lai attīrītu emisijas no toksiskiem aerosoliem un gāzēm. Valsts kontroles jomā ir nepieciešams palielināt amatu skaitu, lai pārbaudītu un pielāgotu automašīnu izplūdes gāzu toksicitāti. Enerģētikas nozares uzņēmumi un mehāniskie transportlīdzekļi jāpārveido mazāk kaitīgos (no vides viedokļa) kurināmā veidos (teiksim, dabasgāze, biodegviela). To sadegšanas laikā izdalās mazāk cietu un šķidru piesārņotāju.
