Atmosfēras gāzu sastāva izmaiņas ir dabas parādību un cilvēka darbības kombinācijas rezultāts. Bet kurš no šiem procesiem dominē šobrīd? Lai to noskaidrotu, vispirms noskaidrojam, kas piesārņo gaisu. Tā relatīvi nemainīgais sastāvs pēdējos gados ir bijis pakļauts ievērojamām svārstībām. Apskatīsim galvenos emisiju kontroles un gaisa piesārņojuma jautājumus, par piemēru izmantojot šo darbu pilsētās.
Vai mainās atmosfēras sastāvs?
Gaisa piesārņojumu vides speciālisti uzskata par tā vidējo vērtību izmaiņu, kas iegūtas ilgā novērojumu periodā. Tās rodas daudzu veidu sabiedrības ietekmes uz vidi rezultātā, kā arī dabas procesu rezultātā. Piemēram, vielas, kas piesārņo gaisu un maina atmosfēras gāzu sastāvu, veidojas elpošanas, foto- un ķīmiskās sintēzes rezultātā dzīvo organismu šūnās.
Papildus dabiskajam ir arī antropogēns piesārņojums. Tās avoti var būt jebkuras emisijasražošanas iekārtas, sadzīves rūpniecības gāzveida atkritumi, transporta emisijas. Tieši tas piesārņo gaisu, apdraud cilvēku veselību un labklājību, visas vides stāvokli. Galvenajiem atmosfēras sastāva rādītājiem jāpaliek nemainīgiem, piemēram, diagrammā zemāk.
Atsevišķu komponentu saturs atmosfērā ir niecīgs, taču tas tiek ņemts vērā, lemjot, kuras vielas piesārņo gaisu un kuras ir nekaitīgas dzīviem organismiem. Zemāk esošajā tabulā papildus galvenajām ir iekļautas arī pastāvīgās gaisa vides sastāvdaļas, kuru saturs palielinās vulkānisma, iedzīvotāju saimnieciskās darbības laikā (oglekļa un slāpekļa dioksīds, metāns).
Kas nepiesārņo gaisu?
Atmosfēras gāzu sastāvs virs okeāniem, jūrām, mežiem un pļavām, biosfēras rezervātiem mainās mazāk nekā pilsētās. Protams, vielas nonāk arī vidē virs augstāk minētajiem dabas objektiem. Gāzu apmaiņa biosfērā turpinās. Bet ekosistēmās dominē process, kas nepiesārņo gaisu. Piemēram, mežos – fotosintēze, virs ūdenstilpnēm – iztvaikošana. Baktērijas piesaista slāpekli no gaisa, augi atbrīvo un absorbē oglekļa dioksīdu. Atmosfēra virs okeāniem un jūrām ir piesātināta ar ūdens tvaikiem, jodu, bromu, hloru.
Kas piesārņo gaisu?
Dzīviem organismiem bīstami savienojumi ir ļotiir daudzveidīgi, 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. Uzskaitīsim, kādas vielas piesārņo gaisu:
- oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds (mono- un oglekļa dioksīds);
- sērskābe un sēra anhidrīdi (di- un sēra trioksīds);
- slāpekļa savienojumi (oksīdi un amonjaks);
- metāns un citi gāzveida ogļūdeņraži;
- putekļi, sodrēji un suspendētās daļiņas, piemēram, rūdas ieguves vietās.
Kādi ir emisiju avoti?
Kaitīgie gaisa piesārņotāji atmosfērā nonāk ne tikai gāzes un tvaiku veidā, bet arī sīku pilienu, dažāda izmēra cietu daļiņu veidā. Uzņēmumu un transporta radītā piesārņojuma uzskaite tiek veikta konkrētiem savienojumiem, to grupām (cietiem, gāzveida, šķidriem).
Pastāvīgo un mainīgo gaisa komponentu koncentrācija mainās dienas laikā, atkarībā no gadalaikiem. Aprēķinot piesārņojošo vielu saturu, tiek ņemts vērā atmosfēras spiediens, temperatūra, vēja virziens, jo meteoroloģiskie apstākļi ietekmē atmosfēras virsmas slāņa sastāvu. Lielākajā daļā komponentu, piemēram, oglekļa dioksīda, koncentrāciju izmaiņas notiek ne tikai gada laikā. Pēdējo simts gadu laikā ir pieaudzis CO2 daudzums (siltumnīcas efekts). Dažos gadījumos vielu koncentrācijas izmaiņas ir saistītas ar dabas parādībām. Tie varētu būt vulkāna izvirdumispontāna indīgu savienojumu izdalīšanās no pazemes vai ūdens noteiktos apgabalos. Taču biežāk cilvēka darbība izraisa nelabvēlīgas izmaiņas atmosfēras sastāvā.
Kas piesārņo gaisu uz Zemes? Dabiskie un antropogēni kaitīgo savienojumu emisiju avoti. Pēdējie ir stacionāri (uzņēmumu caurules, katlu mājas, degvielas uzpildes staciju degvielas uzpildes automāti) un mobilie (dažādi transporta veidi). Šeit ir norādīti galvenie gaisa piesārņotāju avoti:
- strādājoši uzņēmumi daudzās nozarēs;
- ieguves karjeri;
- automašīnas (piesārņo gaisu, sadedzinot degvielu, kas iegūta no naftas, gāzes un citām oglekli saturošām vielām);
- gāzveida un šķidrās degvielas uzpildes stacijas;
- katlu iekārtas, kurās izmanto degošās fosilijas un to pārstrādes produktus;
- poligoni un poligoni, kur sabrukšanas, rūpniecisko un sadzīves atkritumu sadalīšanās rezultātā veidojas gaisa piesārņotāji.
Atmosfēras sastāva negatīvās izmaiņas veicina arī lauksaimniecības zemes, piemēram, lauki, augļu dārzi, augļu dārzi. Tas ir saistīts ar mašīnu darbu, mēslojumu, smidzināšanu ar pesticīdiem.
Kas ir galvenais gaisa piesārņojuma avots?
Raķešu palaišanas, atkritumu sadedzināšanas, ugunsgrēku laikā apdzīvotās vietās, mežos, laukos un stepēs atmosfērā nonāk daudz kaitīgu savienojumu. Blīvi apdzīvotos reģionos lielākā daļaautotransports sniedz būtisku ieguldījumu atmosfēras virsmas slāņa sastāva izmaiņās. Saskaņā ar dažādām aplēsēm tas veido 60 līdz 95 % no visām gāzveida emisijām.
Kas piesārņo gaisu pilsētā? Urbanizēto valstu iedzīvotājus īpaši ietekmē toksiskie kurināmā un degvielas sadegšanas produkti. Kaitīgo izmešu sastāvs satur cietas daļiņas, piemēram, sodrējus un svinu, šķidrus un gāzveida savienojumus: sēra dioksīdu, oglekļa monoksīdu, slāpekļa oksīdus, ogļūdeņražus un to atvasinājumus.
Rūpnīcas piesārņo gaisu industriālajos reģionos, kur attīstās metālrūdu, sāļu, naftas, ogļu un dabasgāzes pārstrādes nozares. Emisiju sastāvs mainās atkarībā no nozaru kopuma konkrētā valsts reģionā. Piesārņotais gaiss pilsētās bieži satur sadegšanas produktus, starp tiem ir daudz kancerogēnu, piemēram, dioksīns. Dūmi parādās meža, stepju un kūdras ugunsgrēku, lapu un gružu degšanas rezultātā. Biežāk koku stādījumi un atkritumi deg pilsētu tuvumā, taču gadās, ka pat tieši uz ielām tie aizdedzina lapas un zāli.
Kādas vielas izdala rūpniecība un transports?
Kas piesārņo gaisu pilsētā? Rūpniecības centros darbojas rūpniecības, transporta, komunālie un būvniecības uzņēmumi. Katram objektam atsevišķi un kopā ir tehnogēna ietekme uz vidi. Bieži vien piesārņotāji mijiedarbojas viens ar otru. Biežiūdens pilienos notiek nemetālu oksīdu šķīšana - tā veidojas "skābās" miglas un lietusgāzes. Tie nodara neatgriezenisku kaitējumu dabai, cilvēku veselībai un arhitektūras šedevriem.
Piesārņojošo vielu bruto emisijas pilsētās sasniedz simtiem un tūkstošiem tonnu. Visvairāk toksisko savienojumu nāk no metalurģijas, degvielas un enerģētikas, ķīmiskās un transporta nozares uzņēmumiem. Rūpnīcas piesārņo gaisu ar toksiskām vielām: amonjaku, benzapirēnu, sēra dioksīdu, formaldehīdu, merkaptānu, fenolu. Liela rūpniecības uzņēmuma emisijas satur no 20 līdz 120 savienojumu veidiem. Mazākā mērā kaitīgie savienojumi veidojas pārtikas un vieglās rūpniecības ražotnēs, izglītības, veselības un kultūras iestādēs.
Vai organisko atkritumu sadegšanas produkti ir bīstami?
Pilsētās aizliegts dedzināt kritušās lapas, zāli, zaru nozāģējumus, iepakojumu, būvmateriālus un citus rūpniecības un sadzīves atkritumus. Skābie dūmi satur vielas, kas piesārņo gaisu. Tie kaitē cilvēku veselībai un kopumā pasliktina vides kvalitāti.
Satraucoši, ka atsevišķi iedzīvotāji un uzņēmumu darbinieki nesaprot, ka pārkāpj labiekārtošanas noteikumus, pasliktina jau tā nelabvēlīgo vides situāciju, dedzinot atkritumu kaudzes un kūtsmēslus savos zemes gabalos, daudzstāvu pagalmos. ēkas viņi aizdedzināja atkritumus konteineros. Ļoti bieži atkritumos ir plastmasas pudeles, plēve. Šie dūmi ir īpaši kaitīgi, jopolimēru termiskās sadalīšanās produkti. Krievijas Federācijā ir paredzēti sodi par atkritumu dedzināšanu apdzīvotās vietas robežās.
Kad augu daļas, kauli, dzīvnieku ādas, polimēri un citi organiskās sintēzes produkti sadedzina, izdalās oglekļa oksīdi, ūdens tvaiki un daži slāpekļa savienojumi. Bet tās nav visas gaisu piesārņojošas vielas, kas veidojas atkritumu, sadzīves atkritumu degšanas vai gruzdēšanas laikā. Ja lapas, zari, zāle un citi materiāli ir mitri, tad izdalās vairāk toksisku vielu nekā nekaitīgi ūdens tvaiki. Piemēram, gruzdējot 1 tonnai mitru lapotņu, izdalās aptuveni 30 kg oglekļa monoksīda (oglekļa monoksīda).
Stāvēt blakus gruzdošai atkritumu kaudzei ir kā atrasties uz visnoslogotākās metropoles ielas. Oglekļa monoksīda bīstamība ir tāda, ka tas saista asins hemoglobīnu. Iegūtais karboksihemoglobīns vairs nevar piegādāt šūnām skābekli. Citas vielas, kas piesārņo atmosfēras gaisu, var izraisīt bronhu un plaušu darbības traucējumus, saindēšanos, hronisku slimību saasināšanos. Piemēram, ieelpojot oglekļa monoksīdu, sirds strādā ar palielinātu slodzi, jo audos netiek piegādāts pietiekami daudz skābekļa. Šajā gadījumā sirds un asinsvadu slimības var pasliktināties. Vēl lielākas briesmas rada oglekļa monoksīda kombinācija ar piesārņotājiem rūpnieciskajās emisijās, transportlīdzekļu izplūdes gāzēs.
Piesārņojošo vielu koncentrācijas standarti
Kaitīgās emisijas rodas no metalurģijas, ogļu, naftas ungāzes pārstrādes rūpnīcās, enerģētikas objektos, būvniecības un komunālo pakalpojumu nozarēs. Radioaktīvais piesārņojums no sprādzieniem Černobiļas atomelektrostacijā un atomelektrostacijās Japānā ir izplatījies globālā mērogā. Dažādās mūsu planētas vietās palielinās oglekļa oksīdu, sēra, slāpekļa, freonu, radioaktīvo un citu bīstamu izmešu saturs. Dažreiz toksīni tiek atrasti tālu no vietas, kur atrodas uzņēmumi, kas piesārņo gaisu. Radusies situācija ir satraucoša un grūti risināma globāla cilvēces problēma.
Attiecīgā Pasaules Veselības organizācijas (PVO) komiteja 1973. gadā ierosināja kritērijus atmosfēras gaisa kvalitātes novērtēšanai pilsētās. Speciālisti noskaidrojuši, ka cilvēku veselības stāvoklis ir 15–20% atkarīgs no vides apstākļiem. Pamatojoties uz daudziem pētījumiem 20. gadsimtā, tika noteikti galveno, iedzīvotājiem nekaitīgo piesārņojošo vielu pieļaujamie līmeņi. Piemēram, vidējai suspendēto daļiņu koncentrācijai gaisā jābūt 40 µg/m3. Sēra oksīdu saturs nedrīkst pārsniegt 60 µg/m3 gadā. Oglekļa monoksīdam atbilstošais vidējais rādītājs ir 10 mg/m3 8 stundas.
Kas ir maksimālās pieļaujamās koncentrācijas (MAC)?
Krievijas Federācijas galvenā valsts sanitārā ārsta dekrēts apstiprināja higiēnas standartu gandrīz 600 kaitīgu savienojumu saturam apdzīvotu vietu atmosfērā. Šī ir gaisā esošo piesārņojošo vielu MPC, kuras ievērošananorāda, ka nav kaitīgas ietekmes uz cilvēkiem un sanitārajiem apstākļiem. Standarts nosaka savienojumu bīstamības klases, to saturu gaisā (mg/m3). Šie rādītāji tiek atjaunināti, kad kļūst pieejami jauni dati par atsevišķu vielu toksicitāti. Bet tas vēl nav viss. Dokumentā ir saraksts ar 38 vielām, kurām ir noteikts izlaišanas aizliegums to augstās bioloģiskās aktivitātes dēļ.
Kā tiek veikta valsts kontrole atmosfēras gaisa aizsardzības jomā?
Antropogēnās izmaiņas gaisa sastāvā rada negatīvas sekas ekonomikā, pasliktinot veselību un samazinot paredzamo dzīves ilgumu. Problēmas, kas saistītas ar kaitīgo savienojumu izplūdes atmosfērā palielināšanu, satrauc gan valdības, valsts un pašvaldību iestādes, gan sabiedrību, parastos cilvēkus.
Daudzu valstu likumdošana paredz inženiertehniskos un vides apsekojumus pirms gandrīz visu saimniecisko objektu būvniecības, rekonstrukcijas, modernizācijas uzsākšanas. Tiek veikta piesārņojošo vielu normēšana gaisā, tiek veikti pasākumi atmosfēras aizsardzībai. Tiek risināti jautājumi par antropogēnās slodzes uz vidi samazināšanu, emisiju un piesārņojošo vielu izplūdes samazināšanu. Krievija ir pieņēmusi federālos likumus par vides, atmosfēras gaisa aizsardzību un citus normatīvos un normatīvos aktus, kas regulē darbības vides jomā. tiek veikta valsts vides kontrole, ierobežoti piesārņotāji,emisijas tiek normētas.
Kas ir MPE?
Uzņēmumiem, kas piesārņo gaisu, būtu jāveic gaisā nonākušo kaitīgo savienojumu avotu inventarizācija. Parasti šis darbs atrod savu loģisko turpinājumu, nosakot maksimāli pieļaujamās emisijas (MAE). Nepieciešamība iegūt šo dokumentu ir saistīta ar atmosfēras gaisa antropogēnās slodzes regulēšanu. Pamatojoties uz MPK iekļauto informāciju, uzņēmums saņem atļauju piesārņojošo vielu izmešanai atmosfērā. Normatīvie emisiju dati tiek izmantoti, lai aprēķinātu maksas par ietekmi uz vidi.
Ja nav MPK apjoma un atļaujas, tad par emisijām no piesārņojuma avotiem, kas atrodas rūpniecības objekta vai citas nozares teritorijā, uzņēmumi maksā 2, 5, 10 reizes vairāk. Piesārņojošo vielu normēšana gaisā samazina negatīvo ietekmi uz atmosfēru. Ir ekonomisks stimuls veikt pasākumus, lai aizsargātu dabu no svešu savienojumu iekļūšanas tajā.
Piesārņojuma maksājumus no uzņēmumiem vietējās un federālās iestādes uzkrāj īpaši izveidotos budžeta vides fondos. Līdzekļi tiek tērēti vides aktivitātēm.
Kā tiek attīrīts un aizsargāts gaiss rūpniecības un citos objektos?
Piesārņotā gaisa attīrīšana tiek veikta ar dažādām metodēm. Uz katlumāju un pārstrādes uzņēmumu caurulēm uzstādīti filtri, ir putekļu un gāzu uztveršanas iekārtas. Izmantojot termisko sadalīšanosun oksidēšanās, dažas toksiskas vielas pārvēršas nekaitīgos savienojumos. Kaitīgo gāzu uztveršana emisijās tiek veikta ar kondensācijas metodēm, sorbentus izmanto piemaisījumu absorbēšanai, katalizatorus attīrīšanai.
Aktivitātes perspektīvas gaisa aizsardzības jomā ir saistītas ar darbu, lai samazinātu piesārņojošo vielu izplūdi atmosfērā. Nepieciešams attīstīt kaitīgo izmešu laboratorisko kontroli pilsētās, uz noslogotām maģistrālēm. Jāturpina darbs pie sistēmu ieviešanas uzņēmumos cieto daļiņu uztveršanai no gāzveida maisījumiem. Mums ir vajadzīgas lētas modernas ierīces, lai attīrītu toksisko aerosolu un gāzu emisijas. Valsts kontroles jomā nepieciešams palielināt amatu skaitu automašīnu izplūdes gāzu toksicitātes pārbaudei un regulēšanai. Enerģētikas uzņēmumus un transportlīdzekļus vajadzētu pāriet uz mazāk kaitīgiem no vides, degvielas veidiem (teiksim, dabasgāzi, biodegvielu). To sadegšana izdala mazāk cieto un šķidro piesārņotāju.
Kādu lomu gaisa attīrīšanā spēlē zaļās zonas?
Ir grūti pārvērtēt augu ieguldījumu skābekļa papildināšanā uz Zemes, piesārņojuma uztveršanā. Mežus sauc par "zaļo zeltu", "planētas plaušām" lapu spēju fotosintēzes dēļ. Šis process sastāv no oglekļa dioksīda un ūdens absorbcijas, skābekļa un cietes veidošanās gaismā. Augi gaisā izdala fitoncīdus – vielas, kurām ir kaitīga ietekme uz patogēniem mikrobiem.
Zaļās platības palielināšanastādījumi pilsētās ir viens no svarīgākajiem vides pasākumiem. Kokus, krūmus, garšaugus un puķes stāda māju pagalmos, parkos, skvēros un pie ceļiem. Skolu un slimnīcu, rūpniecības uzņēmumu teritorijas labiekārtošana.
Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka tādi augi kā papeles, liepas, saulespuķes vislabāk absorbē putekļus un kaitīgās gāzveida vielas no uzņēmumu emisijām, transporta izplūdes gāzēm. Visvairāk fitoncīdu izdala skujkoku stādījumi. Gaiss priežu, egļu, kadiķu mežos ir ļoti tīrs un dziedinošs.
