Охрана атмосферного воздуха при обострении кризисных ситуаций в эколого-экономической системе
Перечисленные проблемы характерны и для России, занимающей 1/8 часть земной суши.
Масштабы воздействия на окружающую среду достигли таких размеров, что под угрозу поставлена сама жизнь на планете. Особенно опасны антропогенное загрязнение атмосферного воздуха и его экологические последствия для природных экосистем. Это воздействует и непосредственно на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности) и на физико-химические свойства (изменение состава, увеличение содержания диоксида углерода и различных примесей: метана, озона, фреона, аэрозолей и др.).
Значительно загрязняют атмосферу автомобильный транспорт, ТЭЦ, предприятия черной и цветной металлургии, нефтегазоперерабатывающей, химической и лесной промышленности. Большое количество вредных веществ в атмосферу поступает с выхлопными газами автомобилей, причем их доля в загрязнении воздуха постоянно растет; в России – более 30%, а в США – более 60% от общего выброса загрязняющих веществ в атмосферу. Подсчитано, что лишь один автомобиль за год выбрасывает в атмосферу 660-800 кг оксида углерода, около 200 кг несгоревших углеводородов и около 40 кг оксидов азота. В настоящее же время в мире насчитывается более 400 млн автомобилей.
Основные источники загрязнения атмосферного воздуха регионов нашей страны – машины и установки, использующие серосодержащие угли, нефть, газ. Больше половины добываемых в европейской части страны углей содержат свыше 2,5% серы. Поэтому ежегодно в атмосферу в результате промышленной деятельности человека попадает примерно 75*106 т окиси серы, 53*106 т окиси и двуокиси азота, 304*106 т окиси углерода, 88*106 т углеводородов (предельных, альдегидных и пр.).
Хозяйственная деятельность людей привела к значительному накоплению в атмосфере некоторых химических соединений, что имеет далеко идущие последствия для жизни и окружающей среды. Наиболее очевидный пример – "кислотные дожди", представляющие собой осадки, окислившиеся в результате загрязнения атмосферы.
Причиняемый кислотными дождями природной среде ущерб убеждает в настоятельной необходимости борьбы с причинами, его вызывающими. Технические достижения наших дней дают возможность найти как экологически, так и экономически приемлемые решения этой проблемы.
Диффузия и другие процессы в атмосфере способствуют тому, что кислота в газообразном виде или в виде взвешенных частиц достигает земной поверхности и в сухую погоду. Многие специалисты по изучению окружающей среды убеждены, что сухие осадки приводят к таким же разрушительным последствиям, как ядовитый дождь или снег. Они предполагают, что более точное определение "кислотного дождя" должно включать и мокрые, и сухие выпадения.
Известно, аэрозольные частицы уменьшают видимость и разрушают различные материалы. Существуют оригинальные методы анализа, позволяющие установить, что основным источником этих частиц является сжигание топлива. В результате сжигания топлива выделяется много веществ, включая частицы углерода (если сгорание происходит не полностью), диоксид серы, или сернистый газ. Кроме того, высокая температура горения способствует реакции атмосферного азота с кислородом, что приводит к образованию газообразных оксидов азота. Когда эти газы в атмосфере контактируют с водой, они образуют мельчайшие капли серной кислоты или газообразную азотную кислоту. Обе эти кислоты легко растворяются в воде, выпадающей в виде дождя. Если атмосфера относительно сухая, азотная кислота остается в основном в газообразном состоянии, а серная образует мельчайшие частицы, которые иногда попадают на землю с дождем.
Кислотный дождь может выпадать за сотни километров от источника загрязнения. И где бы это ни происходило, выпавшие осадки наносят огромный вред хозяйству. Они могут приводить к изменению кислотности и химических характеристик воды, почвы.