Природные процессы загрязнения атмосферы

4.4.А. Природные источники загрязнения атмосферы

В воз­духе всегда имеется то или иное количество пыли^хими-ческих веществ, которые поступали в атмосферу задолго до начала промышленного развития. Речь идет о при­родных источниках поступления в воздушный бассейн некоторых соединений. Прежде всего следует сказать об аэрозолях природного происхождения. Частицы аэрозоля попадают в атмосферу при пыльных и песчаных бурях, при извержениях вулканов, при испарении капелек брызг морской воды, при лесных пожарах. Например. известно, что при извержении вулкана Кракатау (1883 г.) в атмосферу поступило около 150 млрд. т пыли и пепла.

В настоящее время в мире существует более 400 вул­канов. Они выбрасывают в среднем в течение года 3 млрд. т вулканичекого пепла, в том числе 1 млн. т органических соединений. В составе выбросов вулкана Халемаумау (Гавайские острова), кроме водяного пара (68%), углекислого газа (13%) и азота (8%), обнаружили при специальном исследовании также сер­нистые дымы (более 10%). Количество аэрозолей, по­ступающих в атмосферу при извержении вулканов, в среднем достигает 80 млн. т. Другими естественными источниками поступления аэрозолей в атмосферу явля­ются вынос морских солей (в среднем до 700 млн. т/год), выветривание почвы (до 300 млн. т/год), лесные пожары (до 200 млн. т/ год).

Выветривание почвы обусловливает пыльные бури. Следует отметить, что вся территория нашей страны условно делится на 5 зон по уровню запыленности воз­духа. Территория Татарской АССР относится к зоне слабой запыленности, поскольку концентрация атмо­сферной пыли не превышает 0,5 мг/м 3 .

Большинство естественных источников поступления аэрозолей-обусловливают непостоянные и в основном локальные изменения качества атмосферы, так как извержения вулканов, лесные пожары, пыльные и пес­чаные бури бывают не всюду и не каждый день, хотя влияние их может быть значительным. Так, при извер­жении уже названного вулкана Кракатау пылевые ча­стицы 2 раза облетели вокруг земли, а при извержении вулкана Безымянного на Камчатке в 1956 г. пепел поднялся на высоту до 45 км и долетел, до Лондона!

Наряду с аэрозолями разного происхождения в ат­мосфере можно обнаружить так называемый аэропланк­тон, то есть находящиеся во взвешенном состоянии частицы биологической природы размерами от 0,01 мк для-мелких вирусов до 50—100 мк—для спор мхов и папоротников. Как указывает В. В. Влодавец, в аэро­планктон входят бактерии, вирусы, споры плесневых грибов, дрожжевые грибы, актиномицеты, цисты про­стейших, водоросли, споры мхов и папоротников. Все они привносятся в воздух в основном из почвы, в ат­мосфере, как правило, не размножаются и в основном погибают под действием различных неблагоприятных факторов. Содержание аэропланктона в воздухе разных климатических районов в разные сезоны года существен­но меняется. По данным В. В. Влодавец, наиболее богат аэропланктоном воздух в теплый период года, в южных районах, на территориях с открытой поверхностью почвы, при сильных ветрах.

Некоторые виды аэропланктона обладают способ­ностью выживать в атмосфере определенное время, поэтому воздушными течениями могут распространяться на большие расстояния (сотни и тысячи километров), а также на высоту до 5—7 км.

В воздухе почти всегда присутствуют также аэро­золи растительного происхождения. Речь идет о пыльце растений. Ж. Детри отмечает, что в разгар цветения от одного растения в атмосферу поступает в день несколь­ко миллионов гранул пыльцы. Например, в Булонском лесу во Франции общее количество пыльцы, выпавшей в сутки на 1 га, достигает 850 г. Пыльца растений, имея сравнительно небольшие размеры (до 10—15 мк), может долго находиться в воздухе во взвешенном состоянии, что, в свою очередь, объясняет формирование так назы­ваемых пыльцевых облаков, распространяющихся на большие расстояния (более 600 км) и значительную высоту (более 10км).

Как и для других аэрозолей естественного происхож­дения, их распространение в атмосфере носит сезонный характер (максимум содержания—в летний сезон), зависит от наличия и особенностей растительности, ибо одни растения выделяют пыльцы больше, чем другие.

Наряду с аэрозолями в атмосферу поступают и газообразные химические соединения: углекислый газ (5’10 3 млн. т), окись углерода (10 3 млн. т), двуокись серы (4-10 3 млн. т), сероводорода (100 млн. т), окись азота (500 млн. т), аммиак (6-Ю 3 млн. т), углеводоро­ды (200 млн. т). Они выделяются из уже названных естественных источников, а также образуются при раз­ложении органического вещества, при процессах гние­ния, в результате жизнедеятельности, самого человека.

Говоря о природных источниках поступления в ат­мосферу аэрозолей, аэропланктона, газообразных и дру­гих соединений, следует отметить, что в естественных условиях они в значительной мере удаляются

• за счет осаждения аэрозолей,
• за счет вымывания осадками,
• химических реакций, сопровождающихся превращения­ми одних веществ в другие соединения.
• Немаловажное значение имеет также время жизни микропримесей в атмосфере. Именно за счет химических реакций в ат­мосфере из газообразных соединений образуются так называемые вторичные аэрозоли: из окислов азота — около 250 млн. т нитратов, из аммиака — более 150 млн. т аммонийных солей, из сероводорода—около 170 млн. т сульфатов.

Источник

14. Естественные источники загрязнения атмосферы.

Естественное загрязнение вызвано природными процессами. Это вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, дым от лесных пожаров.

Когда происходят извержения, расплавленная порода, или магма, из глубины Земли поднимается к поверхности и либо с гигантской силой выбрасывается, либо вытекает через отверстие вместе с обломками скал и выделением газа. 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.

Природный процесс горения. Природный процесс горения может отрицательно сказаться на климате Земли. Под действием солнечного света в присутствие кислорода органические соединения воспламеняются и горят. Продуктами их горения являются углекислый газ и вода. Т. к. углекислый газ является главной причиной усиления парникового эффекта, пожары являются одним из природных загрязнителей атмосферы, несмотря на то, что они также наносят не меньший ущерб человеку. Из-за недостаточных противопожарных мер леса страдают от пожаров, наносит ущерб лесам и загрязнение атмосферы. Причиняемый урон и вымирание лесов ведут к эрозии почвы, сокращению разнообразия растительного и животного мира, деградации бассейнов рек. Уменьшается число деревьев поглощающих двуокись углерода.

Пыльные бури возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности мельчайших частиц почвы. Сильные ветры — смерчи и ураганы — поднимают в воздух и крупные обломки горных пород, но они не держатся долго в воздухе. При сильных бурях в атмосферный воздух поднимается до 50 млн. т пыли. Причинами пыльных бурь являются засуха, суховеи; провоцируют их интенсивная распашка, выпас скота, сведение лесов и кустарников. Наиболее часты пыльные бури в степных, полупустынных и пустынных районах. В России катастрофические пыльные бури наблюдались в 1928-м, 1960-м, 1969-м, гг.

Вихри. Выгнутые в изогнутую трубку вихри, в диаметре 100-500м, проносящиеся над морем смерчи, а над сушей – тромбы (в Северной Америке – торнадо), возникают перед грозовым облаком в виде расширяющихся кверху и книзу тёмных столбов между облаком и землёй или поверхностью воды. Скорость их перемещения доходит до 30-40км/ч, иногда – до 150км/ч. Внутри вихря давление очень низкое, потому он всасывает в себя всё попадающееся на пути: деревья, линии электропередач, транспортные средства засасываются вместе с песком, травой и водой – тем самым, загрязняя атмосферу взвешенными частицами.

Из космоса. За год Земля принимает 19000 малюсеньких тел массой до 1кг, 4100 малых метеоритов – более 1кг и приблизительно 830 – более 10кг. Всего 9% массы всех метеоритов, ворвавшихся в атмосферу Земли, доходят до её поверхности. Остальные сгорают в слоях атмосферы, оставляя в ней оксиды металлов (в основном железа).

15. Пдв, пдс.

Предельно допустимые выбросы (ПДВ, г/с) – это максимально кол-во загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается выбрасывать предприятию в атмосферу, не вызывая при этом превышения в них ПДК загрязн-х веществ и неблагоприятных экологических последствий. Норматив проектов ПДВ устанавливается для стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха. Проекты ПДВ разрабатываются с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха, при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы и других экологических нормативов.

Проект ПДВ является необходимым для промышленных предприятий, располагающих стационарными источниками загрязнения атмосферного воздуха. Проекты нормативов пдв разрабатывается во исполнение Закона РФ «Об охране атмосферного воздуха», Федерального закона «Об охране окружающей среды», Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий СН-244, ГОСТом 17.2.3.02-78 и другими нормативно-правовыми и методическими документами.

Основной задачей проекта пдв является разработка комплекса мероприятий по защите атмосферного воздуха. Целью разработки проектов пдв является снижение приземных концентраций загрязняющих веществ в зоне проживания людей до величин, допустимых по санитарным нормам.

В качестве исходных данных используются результаты инвентаризации источников выбросов.

ПДС (Предельно допустимые сбросы, г/с) – это максимально кол-во загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается сбрасывать предприятию в водоём, не вызывая при этом превышения в них ПДК загрязн-х веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Разработка ПДС необходима в следующих случаях:

• получение лицензии на водопользование

• организации государственного надзора за эксплуатацией и охраной объекта водопользования

• определение величины платежа за пользование объектом водопользования

• наложение штрафных санкций и предъявления исков за нарушение законодательства

• анализ существующих водозащитных мероприятий и их эффективность

Источник