خانه / تبخال/ آلودگی جو زمین: منابع، انواع، پیامدها. آلودگی هوای جو

آلودگی جو زمین: منابع، انواع، پیامدها. آلودگی هوای جو

انواع آلاینده های هوا.طبق GOST 17.2.1.01-76، انتشارات در جو طبقه بندی می شوند: بر اساس حالت کل: 1) گازی(SO 2، CO، NO x، هیدروکربن ها)، 2) مایع(اسیدها، قلیاها، محلول های نمک، فلزات مایع، ترکیبات آلی), 3) جامدآئروسل ها (مواد سرطان زا، سرب و ترکیبات آن، گرد و غبار، دوده)؛ توسط جرم جهشی (t/day): 1)< 0,01; 2) 0,01-0,1; 3) 0,1-1; 4) 1-10; 5) 10-100; 6) > 100; با اندازه ذرات جامد (μm): 1) تا 1; 2) 1-10; 3) 10-50; 4) بیش از 50; با اندازه ذرات مایع (μm): 1)< 0,5 — супертонкий туман; 2) 0,5-3 — тонкодисперсный туман; 3) 3-10 — грубодисперсный туман; 4) более 10 — брызги.

ترکیب آئروسل ها معمولاً شامل 4 گروه از مواد است: کربن جامد (دوده)، سولفات ها، ترکیبات آلی، آب.

نوع خاصی از آلودگی اتمسفر، هسته های رادیواکتیو هستند (به بخش 2.3.6 مراجعه کنید).

آلودگی طبیعی هواتوسط آتش سوزی ها، طوفان های گرد و غبار، فوران های آتشفشانی، تخلیه رعد و برق (سنتز اکسیدهای نیتروژن) تعیین می شود. مثالها: فوران آتشفشان کراکاتوآ در سال 1883 که بیشتر آسمان زمین را با گرد و غبار پوشانده بود. طوفان گرد و غبار در سال 1975 در صحرای صحرا که به سرزمین های یوگسلاوی رسید.

منابع اصلی آلودگی انسانی جو. AT کشورهای توسعه یافتهآلودگی اصلی جو توسط مهندسی برق حرارتی ایجاد می شود. نیروگاه های حرارتیصنعت (کارخانجات متالورژی و سیمان) و حمل و نقل. در روسیه در دهه 90. انتشار سالانه آلاینده ها در جو به 40 میلیون تن (حدود 6 درصد انتشار جهانی) رسیده است که حدود 20 میلیون تن از منابع ثابت است. از این تعداد، سهم انتشارات حاصل از تولید برق حرارتی 27٪، متالورژی آهنی و غیر آهنی - 35٪، تولید نفت و پتروشیمی - 15٪، صنعت ساختمان - 8، صنایع شیمیایی- 2 درصد سهم حمل و نقل 30-35٪ از کل جرم انتشار است، از جمله وسایل نقلیه - 95٪، هواپیما - 2.5، حمل و نقل آب- 2.5٪. در ایالات متحده، آلاینده اصلی هوا وسایل نقلیه موتوری است - بیش از 50٪.

آلودگی صنعتی عمدتاً با فرآوری یا احتراق زغال سنگ سخت و قهوه ای مرتبط است. بنابراین، هنگام کک کردن 1 تن زغال سنگ، حدود 300 متر مکعب گاز کوره کک تشکیل می شود. علاوه بر هیدروژن و متان که 90-70 درصد حجم کل آن را تشکیل می دهد، حاوی حدود 5-4 درصد CO، 2-3 درصد هیدروکربن، 5-10 درصد نیتروژن و ترکیبات آن است. حدود 6 درصد گاز از بین رفته و وارد جو می شود.

هنگام ذوب 1 تن آهن خام، انتشار گرد و غبار حدود 4.5 کیلوگرم، دی اکسید گوگرد - 2.7 کیلوگرم است. همراه با گاز کوره بلند، ترکیبات آرسنیک، فسفر، آنتیموان، سرب، بخار جیوه و فلزات کمیاب، سیانید هیدروژن و غیره نیز به مقدار کم در اتمسفر منتشر می شود.با توجه به حجم زیاد آهن ذوب شده (صدها میلیون تن)، مقیاس آلودگی هوا توسط کارخانه های متالورژی بالا است.

با این حال، در مقیاس بزرگ، هنگام سوزاندن زغال سنگ در نیروگاه های حرارتی، هوا با گرد و غبار، اکسیدهای گوگرد و نیتروژن و سایر مواد مضر آلوده می شود. بنابراین یک نیروگاه حرارتی مدرن با ظرفیت 2.4 میلیون کیلووات روزانه تا 20 هزار تن زغال سنگ مصرف می کند و حدود 680 تن اکسید گوگرد، 200 تن اکسید نیتروژن، 120 تا 240 تن ذرات جامد (خاکستر، دوده) منتشر می کند. ، گرد و غبار) وارد جو می شود.

صنایع شیمیایی جو را با گازهای سمی آلوده می کند. پیامدهای تأثیر آنها بر زیست کره و انسان گاهی غم انگیز است. در سال 1984، در شهر بوپال در هند، یک حادثه در یک نیروگاه، 40 تن گاز سمی در هوا منتشر کرد که منجر به مرگ 2.5 هزار نفر شد. و بیماری بیش از 50 هزار نفر. در شهر سگداد مکزیک به دلیل هوای سمی که از آمریکا آورده شده بود، مسمومیت دسته جمعی کودکان با جیوه موجود به صورت سوسپانسیون رخ داد. 8 هزار نفر جان باختند.

آلاینده اصلی جو شهری وسایل نقلیه است - 30-70٪. مجموع قدرت موتورهای خودرو از توان ایستگاه های حرارتی بیشتر است. در اتحاد جماهیر شوروی، انتشار مواد مضر توسط اتومبیل ها (80-90٪ کامیون ها) به (میلیون تن / سال) بالغ شد: در سال 1960 - حدود 10، در سال 1970 - 22، در سال 1980 - 39. اتومبیل های جهان در دهه 80 gg. سالانه در جو منتشر می شود (میلیون تن / سال): CO - 260، هیدروکربن ها - 40، اکسیدهای نیتروژن - 20. در شهرهای بزرگ جهان (نیویورک، مسکو، توکیو و غیره)، سهم خودرو از آلودگی هوا با مونوکسید کربن 90-99٪، هیدروکربن ها - 65-90٪، اکسیدهای نیتروژن - تا 33٪ است. و میزان این آلودگی با افزایش وسایل نقلیه موتوری باعث ایجاد شرایط ناسالم زندگی در شهرها می شود که در برخی موارد منجر به مرگ می شود، به ویژه با اضافه شدن سایر آلاینده های صنعتی.

در شهرهای بزرگ با تراکم زیاد وسایل نقلیه و دیگ‌خانه‌هایی که زغال‌سنگ، فرآورده‌های نفتی را می‌سوزانند، در صورت راکد شدن هوا، دود -مخلوطی از دود و مه سمی حاوی غلظت بالای مونوکسید کربن CO، اکسیدهای گوگرد، نیتروژن و ترکیبات آنها است.

مثال ها. 1. لس آنجلس به دلیل آلودگی هوای ناشی از وسایل نقلیه، تا 60 روز در سال مه شدید فتوشیمیایی را تجربه می کند. در این حالت در اثر واکنش نوری، نیترات ها، ازن، پراکسیدهای آلی و پراکسی استیل نیترات تشکیل می شوند. 2. در شهر Donore (ایالات متحده آمریکا) در 26 اکتبر 1948، مه غلیظ - مه دود - خانه ها را به مدت دو روز فرا گرفت. حدود 6 هزار نفر بیمار شدند، 20 نفر. فوت کرد. 3. در لندن در دسامبر 1952، بیش از 4 هزار نفر در 3-4 روز دچار مه دود شدند. جزء مضر اصلی اکسید گوگرد SO2 بود.

اسموگی و باران اسیدی- مثال ها تاثیر منفیانسان به طبیعت روز به روز شوم تر می شود.

وزن مجموع آلودگی انسانی جوحدود 700 تن در سال است. داده های مربوط به جرم مواد ارائه شده در جدول 2.1 نشان دهنده هستند، زیرا آنها با نویسندگان مختلف بسیار متفاوت هستند. این به دلیل نوسانات زیاد در انتشارات طبیعی و انسانی است. هنگامی که سوخت می سوزد، بخار آب و CO 2 نیز تشکیل می شود. آنها به عنوان خطرناک طبقه بندی نمی شوند.

جدول 2.1. انبوه موادی که عمدتاً جو را آلوده می کنند، Mt/year

تقریبا نیمی از آلودگی های انسانی جو با CO، NOx، SO 2، هیدروکربن ها با انتشار وسایل نقلیه مرتبط است که تعداد خودروهای آن در جهان حدود 500 میلیون خودرو است و سهم این آلودگی ها هر چه بیشتر می شود. خودروها به طور مداوم در حال رشد است.

CO.منبع اصلی انسانی آن بیش از 80 درصد گازهای خروجی اگزوز وسایل نقلیه موتوری (260 میلیون تن در سال) است. آنها حاوی آن تا 15٪ هستند. در طبیعت، منبع اصلی CO2 آتش سوزی جنگل است.

بنابراین 2 . فرد معمولاً آن را با سوزاندن زغال سنگ (70٪) و نفت کوره (16٪) دریافت می کند. منبع طبیعی - آتشفشان های فعال.

نه ایکس- نه و نه 2. در هنگام رعد و برق و کارکرد موتور تشکیل می شود.

هیدروکربن C n اچ ایکس . منبع اصلی آنها گیاهان است (~1000 تن در سال). منبع اصلی انسان زایی گازهای اگزوز وسایل نقلیه (بیش از 60٪) است.

تاثیر آلودگی جوی بر انسان، جانوران و گیاهانآلاینده های هوا عمدتاً (90%) از طریق سیستم تنفسی وارد بدن انسان و بسیاری از حیوانات می شوند. در بدن، ناخالصی های مضر باعث ایجاد اثر سمی می شوند، در تمیز کردن مجاری تنفسی اختلال ایجاد می کنند و می توانند ناقل باشند. مواد سمی. انواع اصلی بیماری های ناشی از آلودگی هوا: برونشیت، آسم، آسیب به دستگاه تنفسی فوقانی، آمفیزم. بیماری های قلبی عروقی؛ بیماری های چشم

مثال ها. بنابراینبه هموگلوبین خون متصل می شود. در غلظت بیش از 0.4٪، حدت بینایی بدتر می شود، در 2-5٪، عملکردهای روانی حرکتی مغز آسیب می بیند، در 5-10٪، فعالیت قلب و ریه ها مختل می شود و در 10٪ یا بیشتر. ، سردرد، اسپاسم، فلج ریه، مرگ رخ می دهد. اکسیدهای گوگرد بنابراین 2 ، بنابراین 3 و اسید سولفوریک نیز منجر به بیماری های دستگاه تنفسی و ریه می شود. باران های اسیدی آسیب زیادی به پوشش گیاهی وارد می کند و اغلب آن را از بین می برد سرزمین های بزرگدور از منابع آلودگی اکسیدهای نیتروژنو محصولات حاصل از برهمکنش آنها با هیدروکربن ها مانند پراکسی استیل نیترات (PAN) باعث التهاب چشم و اسپاسم می شود. قفسه سینه، سرفه کردن

مشکل ازن O 3 . اعتقاد بر این است که لایه اوزون در جو در ارتفاع 20-60 کیلومتری به عنوان سپری برای موجودات زنده عمل می کند و از آنها در برابر تشعشعات مخرب فرابنفش خورشید محافظت می کند. اعتقاد بر این است که پرتوهای فرابنفش با طول موج 0.22-0.29 میکرون (220-290 نانومتر) را به شدت جذب می کند. محتوای ویژه O 3 (P ازن / P در هوا) "106 در نیمکره شمالی از 0.029٪ (1961-1962) تا 0.031٪ (1972-1974) است. در طول سال، حداکثر غلظت ازن در بهار، در آوریل (0.033-0.035٪)، و حداقل در پاییز، در اکتبر (0.027٪).

تغییر چرخه ای در محتوای ازن با: چرخه 11 ساله توضیح داده می شود فعالیت خورشیدی; گردش اتمسفر که منجر به انتقال اکسیدهای نیتروژن، کلر، فریون ها به لایه های بالای جو می شود و فرآیند تجزیه O3 به O2 را کاتالیز می کنند. با این حال، چیزهای زیادی وجود دارد که در اینجا نامشخص است. بنابراین اولاً، مولکول‌های این کاتالیزورها چندین برابر مولکول‌های هوا (O2 و N2) سنگین‌تر هستند و صعود آنها به لایه‌های مرتفع جو بعید است. ثانیاً در ارتفاع بیش از 20 کیلومتری جو بسیار نادر است، غلظت مولکول های هوا بسیار کم است و برخورد آنها و محصولات واکنش با ذرات کاتالیزور یک رویداد استثنایی است. ثالثاً، مکانیسم واکنش فتوشیمیایی اشعه ماوراء بنفش با مولکول های ازن مشخص نیست، زیرا اتم های بیشتر ازن، بر خلاف اتم های اکسیژن، نمی توانند اکسید شوند (الکترون های از دست می دهند). چهارم، تشکیل سوراخ ازن در مناطق قطبی را می توان به راحتی با کم یا غیبت کامل(در طول شب قطبی) شار تابش فرابنفش خورشیدی، باعث تولید ازن از اکسیژن می شود. به عبارت دیگر، اشعه ماوراء بنفش به جای ازن، اکسیژن را جذب می کند و سوراخ های ازنهیچ کس تهدید نمی شود

تمیز دادن طبیعی(طبیعی) و انسان زامنابع (مصنوعی) آلودگی. به طبیعیمنابع عبارتند از: طوفان های گرد و غبار، آتش سوزی ها، آئروسل های مختلف با منشاء گیاهی، حیوانی یا میکروبیولوژیکی و غیره. انسان زاییانتشار سالانه در جو به بیش از 19 میلیارد تن می رسد که بیش از 15 میلیارد تن دی اکسید کربن، 200 میلیون تن مونوکسید کربن، بیش از 500 میلیون تن هیدروکربن، 120 میلیون تن خاکستر و غیره است.

در داخل قلمرو فدراسیون روسیهبه عنوان مثال، در سال 1991، انتشار آلاینده ها در هوا حدود 53 میلیون تن بود، از جمله صنعت - 32 میلیون تن (61٪)، حمل و نقل موتوری - 21 میلیون تن (39٪). در یکی از بزرگترین مناطق کشور، منطقه روستوف، انتشار آلاینده ها در هوای جویدر سال 1991 و 1996 به ترتیب 944.6 هزار تن و 858.2 هزار تن شامل:


مواد جامد	112.6 هزار تن
دی اکسید گوگرد	184.1 هزار تن	133.0 هزار تن
مونوکسید کربن	464.0 هزار تن	467.1 هزار تن
اکسید نیتروژن
هیدروکربن ها
پرواز سازمان ارتباط

بیش از نیمی از کل گازهای گلخانه ای ناشی از وسایل نقلیه است. آلودگی عمدتاً به‌عنوان محصولات جانبی یا ضایعات حاصل از استخراج، پردازش و استفاده از منابع به دست می‌آید و همچنین می‌تواند نوعی انتشار انرژی مضر مانند گرمای اضافی، صدا و تشعشع باشد.

اکثریت آلودگی طبیعی(به عنوان مثال فوران آتشفشانی، سوزاندن زغال سنگ) در یک منطقه گسترده پراکنده می شوند و غلظت آنها اغلب به سطح ایمن کاهش می یابد (به دلیل تجزیه، انحلال و پراکندگی). آلودگی های انسانیآلاینده‌های هوا در مناطق شهری که مقادیر زیادی از آلاینده‌ها در حجم‌های کمی از هوا متمرکز شده‌اند، رخ می‌دهد.

هشت دسته از آلاینده های زیر خطرناک ترین و گسترده ترین در نظر گرفته می شوند:

1) سوسپانسیون - کوچکترین ذرات یک ماده در حالت تعلیق.

2) هیدروکربن ها و سایر ترکیبات آلی فرار موجود در هوا به شکل بخار.

3) مونوکسید کربن (CO) - بسیار سمی؛

4) اکسیدهای نیتروژن (NO x) - ترکیبات گازی نیتروژن و اکسیژن.

5) اکسیدهای گوگرد (SO 2 دی اکسید) - یک گاز سمی که برای گیاهان و حیوانات خطرناک است.

6) فلزات سنگین (مس، قلع، جیوه، روی و غیره)؛

7) ازن و سایر اکسید کننده های فتوشیمیایی؛

8) اسیدها (عمدتاً سولفوریک و نیتریک).

در نظر بگیرید که این آلاینده ها چیست و چگونه تشکیل می شوند.

در شهرهای بزرگ، دو نوع اصلی از منابع آلاینده را می توان یافت: نقطهمانند دودکش CHP، دودکش، اگزوز خودرو و غیره. و غیر نقطه ای- ورود به فضا از منابع گسترده.

مواد جامد، مایع و گازی وجود دارند که محیط را آلوده می کنند.

جامد- در طی پردازش مکانیکی مواد یا حمل و نقل آنها، در طی فرآیندهای احتراق و تولید حرارتی تشکیل می شوند. این شامل گرد و غبار و تعلیق تشکیل شده است: اول - در طول استخراج، پردازش و حمل و نقل مواد فله، فرآیندهای مختلف تکنولوژیکی و فرسایش بادی. دوم - در سوزاندن باز زباله ها و لوله های صنعتی در نتیجه انواع فرآیندهای تکنولوژیکی.

مایعآلاینده ها محصول واکنش های شیمیایی، تراکم یا پاشش مایع در فرآیندهای تکنولوژیکی هستند. آلاینده های مایع اصلی نفت و فرآورده های فرآوری آن هستند که جو را با هیدروکربن ها آلوده می کنند.

گازیآلاینده ها در نتیجه واکنش های شیمیایی، فرآیندهای الکتروشیمیایی، احتراق سوخت، واکنش های کاهش تشکیل می شوند. رایج ترین آلاینده ها در حالت گاز عبارتند از: مونوکسید کربن CO، دی اکسید کربن CO 2، اکسیدهای نیتروژن NO، N 2 O، NO 2، NO 3، N 2 O 5، دی اکسید گوگرد SO 2، کلر و ترکیبات فلوئور.

خطرناک ترین و گسترده ترین آلاینده ها را در نظر بگیرید. آنها چه هستند و چه خطری دارند؟

1. گرد و خاکو تعلیق- اینها ذرات ریز معلق در هوا هستند، به عنوان مثال، دود و دوده (جدول 4.2). منابع اصلی ذرات معلق لوله های صنعتی، حمل و نقل و سوزاندن باز سوخت هستند. چنین تعلیق هایی را می توانیم به صورت مه دود یا مه مشاهده کنیم.

با پراکندگی، یعنی. درجه سنگ زنی گرد و غبار را متمایز می کند:

درشت - با ذرات بزرگتر از 10 میکرون که با افزایش سرعت در هوای ساکن می نشینند.

پراکنده متوسط - با ذرات 10 تا 5 میکرون، به آرامی در هوای ساکن می نشیند.

ریز و دود - با ذرات 5 میکرون به سرعت در محیط پخش می شود و تقریباً ته نشین نمی شود.

جدول 4.2

منابع اصلی آلودگی هوا

	آئروسل ها	انتشار گازی
دیگ و کوره های صنعتی		NO 2، SO 2، و همچنین CO، آلدهیدها (HCHO)، اسیدهای آلی، بنزاپیرن
موتورهای خودرو		CO، NO 2، آلدئیدها، هیدروکربن های غیر سرطان زا، بنزاپیرن
صنعت پالایش نفت		SO2، H2S، NH3، NOx، CO، هیدروکربن ها، اسیدها، آلدئیدها، مواد سرطان زا
صنایع شیمیایی		بسته به فرآیند (H 2 S، CO، NH 3)، اسیدها، مواد آلی، حلال ها، سولفیدهای فرار و غیره.
متالورژی و شیمی کک		SO 2، CO، NH 3، NO X، ترکیبات فلوئور و سیانید، مواد آلی، بنزاپیرن
معدن		بسته به فرآیند (CO، فلوراید، مواد آلی)
صنایع غذایی		NH 3، H 2 S، مخلوطی از ترکیبات آلی
صنعت مصالح ساختمانی		CO، ترکیبات آلی

گرد و غباری که می تواند برای مدتی در هوا معلق بماند نامیده می شود قوطی اسپری، در مقابل گرد و غبار ته نشین شده، نامیده می شود آئروژل. گرد و غبار ریز بزرگترین خطر را برای بدن ایجاد می کند، زیرا در دستگاه تنفسی فوقانی باقی نمی ماند و می تواند به اعماق ریه ها نفوذ کند. علاوه بر این، گرد و غبار ریز می تواند هادی مواد سمی مختلف به بدن انسان باشد، به عنوان مثال، فلزات سنگین، که بر روی ذرات گرد و غبار، می توانند به اعماق دستگاه تنفسی نفوذ کنند.

مثال های دیگری می توان ذکر کرد: ترکیب دی اکسید گوگرد با گرد و غبار باعث تحریک پوست و غشاهای مخاطی می شود، با افزایش غلظت منجر به نارسایی تنفسی و درد قفسه سینه می شود و در غلظت های بسیار زیاد، بسیار بیشتر از MPC، باعث مرگ بر اثر خفگی می شود.

در کارخانجات ماشین سازی، به ویژه در مغازه های فرآوری فلزات سرد و گرم، گرد و غبار، گازهای سمی و تحریک کننده زیادی در هوای محل کار منتشر می شود. استاندارد مدرن MPC را برای مواد مضر حدود 1000 نوع تعیین می کند. با توجه به میزان تاثیر بر بدن، مواد مضر به چهار دسته تقسیم می شوند:

1 - مواد بسیار خطرناک هستند.

2 - مواد بسیار خطرناک؛

3 - مواد نسبتاً خطرناک؛

4- مواد کم خطر.

کلاس خطر مواد بسته به هنجارها و شاخص ها تعیین می شود (جدول 4.3).

جدول 4.3

کلاس های خطر و سطوح آلودگی

حداکثر غلظت مجاز مواد مضر در هوای محل کار، غلظت هایی است که در طول کار روزانه 8 ساعته (به استثنای تعطیلات آخر هفته) یا برای مدت زمان های دیگر (اما نه بیشتر از 41 ساعت در هفته) در طول کل مدت کار، نمی تواند انجام شود. باعث بیماری یا انحراف در سلامت دولت شود.

حداکثر غلظت مجاز نشان دهنده استاندارد اولیه است که معیاری برای آلودگی است، این حداکثر میزان آلودگی است که فرد می تواند بدون آسیب به سلامتی تحمل کند، به علاوه 10-15٪ به عنوان حاشیه ایمنی.

2. هیدروکربن هاترکیبات آلی کربن و هیدروژن هستند. در مهندسی و صنعت، از آنها به عنوان حامل انرژی استفاده می شود، به عنوان مثال، گاز طبیعی، پروپان، بنزین، حلال برای رنگ ها و محصولات پاک کننده و غیره. در میان خطرناک ترین هیدروکربن ها، بنزاپیرن جایگاه مهمی را اشغال می کند - جزء گازهای خروجی اگزوز خودرو و انتشارات اتمسفر از کوره های زغال سنگ.

3. مونوکسید کربن. با احتراق کامل سوخت و ضایعات که ترکیبات آلی هستند، دی اکسید کربن و آب تشکیل می شود:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O.

در صورت احتراق کامل، دی اکسید کربن در هوا آزاد می شود که به آن دی اکسید کربن (CO 2) با کربن مونوکسید کربن (CO) ناقص اکسید شده نیز می گویند.

دی اکسید کربن، گازی بی رنگ با بوی خفیف، در هنگام تنفس موجودات زنده و همچنین در هنگام احتراق زغال سنگ، نفت و گاز در ایستگاه های حرارتی، دیگ بخار و غیره تشکیل می شود. در مقادیر کم، دی اکسید کربن خطرناک نیست، اما در دوزهای بسیار زیاد منجر به مرگ می شود. محتوای CO 2 در هوا به طور مداوم در حال افزایش است که با مقدار فزاینده ای از سوزاندن زغال سنگ و نفت همراه است. در طول 100 سال گذشته، محتوای دی اکسید کربن در هوا حدود 14٪ افزایش یافته است. افزایش محتوای دی اکسید کربن در هوا به افزایش دمای زمین کمک می کند، زیرا لایه دی اکسید کربن صفحه نمایش قدرتمندی ایجاد می کند که گرمای ساطع شده از زمین را به فضا نمی گذارد، که باعث اختلال در تبادل حرارت طبیعی بین زمین می شود. سیاره و فضای اطراف آن این به اصطلاح گلخانه،یا اثر گلخانه ای.

مونوکسید کربن (CO) کربن کاملاً اکسید شده نیست، به اصطلاح مونوکسید کربن است. CO گازی سمی بی رنگ و بی بو است. استنشاق مونوکسید کربن جریان اکسیژن را به داخل خون مسدود می کند، منجر به گرسنگی اکسیژن بافت ها و به دنبال آن غش، فلج دستگاه تنفسی و مرگ می شود.

4. اکسیدهای نیتروژن(NO x) - ترکیبات گازی مواد تولید شده توسط میکروارگانیسم ها. همچنین می تواند در محصولات احتراق سوخت در موتورهای خودرو، در صنایع شیمیایی، به عنوان مثال، در تولید اسید نیتریک تشکیل شود. در دمای احتراق بالا، بخشی از نیتروژن (N 2) اکسید می شود و مونوکسید (NO) را تشکیل می دهد که در هوا، در واکنش با اکسیژن، به دی اکسید (NO 2) و / یا تتروکسید (N 2 O 4) اکسید می شود.

اکسیدهای نیتروژن به ظهور مه دود فتوشیمیایی که از محصولات واکنش بین اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن های غیر اشباع تحت تأثیر فعال پرتو فرابنفش خورشید تشکیل می شود، کمک می کنند.

اکسیدهای نیتروژن باعث تحریک اندام های تنفسی، غشاهای مخاطی به ویژه ریه ها و چشم ها می شود و همچنین بر مغز و سیستم عصبی انسان تأثیر منفی می گذارد.

5. دی اکسید گوگردیا به اصطلاح دی اکسید گوگرد (SO 2) - گازی با بوی تند و بی رنگ که دستگاه تنفسی انسان و حیوانات را به ویژه در محیط های گرد و غبار ریز تحریک می کند. منابع اصلی آلودگی هوا با دی اکسید گوگرد، سوخت های فسیلی سوزانده شده در نیروگاه ها هستند. سوخت و زباله هایی که در حین احتراق وارد هوا می شوند حاوی گوگرد هستند (به عنوان مثال در زغال سنگ از 0.2 تا 5.5٪ گوگرد). در طی احتراق، گوگرد اکسید می شود و SO 2 تشکیل می شود. دی اکسید گوگرد باعث آسیب جدی به محیط می شود - تحت تأثیر SO 2، گیاهان تا حدی از کلروفیل می میرند، که بر محصولات کشاورزی، درختان جنگلی، بدنه های آبی تأثیر منفی می گذارد و به اصطلاح به شکل باران اسیدی می ریزد.

6. فلزات سنگینآلودگی محیط زیست، صدمات زیادی به انسان و طبیعت وارد می کند. سرب، جیوه، کادمیوم، مس، نیکل، روی، کروم، وانادیم از اجزای دائمی هوا در مراکز صنعتی بزرگ هستند. ناخالصی های فلزات سنگین می تواند حاوی زغال سنگ و همچنین ضایعات مختلف باشد.

به عنوان مثال: در جایی که سرب تترااتیل به عنوان یک افزودنی در بنزین برای جلوگیری از ضربات ارزان موتور استفاده می شود (در تعدادی از کشورها این روش افزودن ممنوع است)، هوا به میزان قابل توجهی با سرب آلوده می شود. این فلز سنگین مضر که با گازهای خروجی آزاد می شود، در هوا باقی می ماند و قبل از ته نشین شدن، توسط باد در فواصل طولانی حمل می شود.

یکی دیگر از فلزات سنگین - جیوه که در فرآیند تجمع زیستی در دریاچه ها از هوای آلوده به آب وارد می شود، وارد ارگانیسم های ماهی می شود که خطر جدی مسمومیت انسانی را در طول زنجیره غذایی ایجاد می کند.

7. ازنو ترکیبات آلی فعال مختلف، که در فرآیند فعل و انفعالات شیمیایی اکسیدهای نیتروژن با هیدروکربن های فرار، تحریک شده توسط پرتوهای خورشید تشکیل می شوند. محصولات این واکنش ها اکسیدان فتوشیمیایی نامیده می شوند. به عنوان مثال، تحت تأثیر انرژی خورشیدی، دی اکسید نیتروژن به مونوکسید و یک اتم اکسیژن تجزیه می شود، که با ترکیب با O 2، ازن O 3 را تشکیل می دهد.

8. اسیدهاعمدتاً سولفوریک و نیتریک که باران اسیدی را تشکیل می دهند.

چه منابعی از منابع آلودگی جوی خطر اصلی برای سلامت سیاره را تشکیل می دهند؟

آلاینده های اصلی هوا در کشورهای صنعتی خودروها و سایر روش های حمل و نقل، شرکت های صنعتی، نیروگاه های حرارتی، مجتمع های بزرگ صنایع نظامی و انرژی هسته ای هستند.

حمل و نقل موتوری هوای شهرها را با کربن و مونوکسید نیتروژن، هیدروکربن ها و سایر مواد مضر آلوده می کند. انتشار سالانه خودرو در روسیه در اوایل دهه 90 به 36 میلیون تن یا 37٪ از کل انتشار (حدود 100 میلیون تن در سال) بالغ شد، از جمله: اکسیدهای نیتروژن - 22٪، هیدروکربن ها - 42٪، اکسیدهای کربن - حدود 46٪ ( بیشترین حجم گازهای گلخانه ای از اتومبیل ها در مسکو مشاهده شد - بیش از 840 هزار تن در سال).

اکنون در جهان چند صد میلیون خودرو شخصی وجود دارد که تقریباً نیمی از آنها - حدود 200 میلیون - در قاره آمریکا هستند. در ژاپن، به دلیل قلمرو محدود، تقریباً 7 برابر بیشتر از ایالات متحده رانندگان در واحد سطح وجود دارد. بر روی وجدان ماشین - این "کارخانه شیمیایی روی چرخ" - بیش از 60٪ از همه مواد مضر موجود در هوای شهر است. گازهای خروجی اگزوز خودروها حاوی حدود 200 ماده مضر برای سلامتی و طبیعت هستند. آنها حاوی هیدروکربن های سوخت نسوخته یا تجزیه ناقص هستند. مقدار هیدروکربن ها به طور چشمگیری افزایش می یابد اگر موتور با سرعت کم یا با سرعت زیاد کار کند، مثلاً هنگام استارت زدن در تقاطع ها در چراغ های راهنمایی. در لحظه فشار دادن پدال گاز، مقدار زیادی ذرات نسوخته آزاد می شود (10-12 برابر بیشتر از حالت عادی). علاوه بر این، گازهای اگزوز نسوخته موتور در طول کار معمولی حاوی حدود 2.7٪ مونوکسید کربن است که مقدار آن با کاهش سرعت به حدود 3.9-4٪ و در سرعت کم - تا 6.9٪ افزایش می یابد.

گازهای خروجی از اگزوز، از جمله مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و بسیاری دیگر از گازهای خروجی موتور، سنگین تر از هوا هستند، بنابراین همگی در نزدیکی زمین جمع می شوند و باعث مسمومیت مردم و پوشش گیاهی می شوند. با احتراق کامل سوخت در موتور، بخشی از هیدروکربن ها به دوده حاوی رزین های مختلف تبدیل می شود. به خصوص در صورت خرابی موتور، ستون سیاهی از دود در پشت خودرو دنبال می شود که حاوی هیدروکربن های چند حلقه ای از جمله بنزاپیرن است. گازهای خروجی همچنین حاوی اکسیدهای نیتروژن، آلدئیدها که دارای بوی تند و اثر تحریک کننده هستند و ترکیبات غیر آلی سرب هستند.

متالورژی آهن یکی از منابع اصلی آلودگی هوا با گرد و غبار و گاز است. در فرآیند ذوب آهن خام و تبدیل آن به فولاد، انتشار گرد و غبار به ازای هر 1 تن فلز داغ 4.5 کیلوگرم، دی اکسید گوگرد - 2.7 کیلوگرم و منگنز - 0.5-0.1 کیلوگرم است.

نقش مهمی در آلودگی هوا توسط انتشار گازهای گلخانه ای باز و مغازه های ذوب فولاد مبدل ایفا می کند. انتشار گازهای گلخانه ای از کوره های باز عمدتا حاوی گرد و غبار از تری اکسید آهن (76٪) و تری اکسید آلومینیوم (8.7٪) است. با یک فرآیند بدون اکسیژن، 3000-4000 مترمکعب گاز به ازای هر 1 تن فولاد فضای باز با غلظت گرد و غبار حدود 0.6-0.8 گرم بر متر مکعب آزاد می شود. در فرآیند اکسیژن رسانی به منطقه فلز مذاب، تشکیل گرد و غبار به طور قابل توجهی افزایش می یابد و به 15-52 گرم در متر مکعب می رسد. در عین حال، هیدروکربن و گوگرد می سوزند و بنابراین انتشار کوره های باز دارای حداکثر 60 کیلوگرم مونوکسید کربن و حداکثر 3 کیلوگرم دی اکسید گوگرد به ازای هر 1 تن فولاد تولید شده است.

فرآیند بدست آوردن فولاد در کوره های مبدل با انتشار گازهای دودکش به اتمسفر مشخص می شود که از ذرات اکسیدهای سیلیکون، منگنز و فسفر تشکیل شده است. ترکیب دود تا 80 درصد مونوکسید کربن دارد و غلظت گرد و غبار در گازهای خروجی حدود 15 گرم در متر مکعب است.

انتشارات متالورژی غیرآهنی حاوی مواد فنی شبیه گرد و غبار است: آرسنیک، سرب، فلوئور و غیره، بنابراین خطری جدی برای سلامت انسان و محیط. در فرآیند تولید آلومینیوم از طریق الکترولیز، مقدار زیادی از ترکیبات گازی و غبار آلود فلوئور به جو منتشر می شود. برای به دست آوردن 1 تن آلومینیوم، از 33 تا 47 کیلوگرم فلوئور (بسته به قدرت الکترولیز) مصرف می شود که بیش از 65 درصد آن وارد جو می شود.

شرکت های صنایع شیمیایی از جمله خطرناک ترین منابع آلودگی هوا هستند. ترکیب انتشار آنها بسیار متنوع است و حاوی بسیاری از مواد جدید و بسیار مضر است. اطلاعات کمی در مورد اثرات مضر بالقوه 80 درصد از این مواد بر انسان، حیوانات و طبیعت وجود دارد. انتشار اصلی شرکت های صنایع شیمیایی شامل مونوکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن، دی اکسید گوگرد، آمونیاک، مواد آلی، سولفید هیدروژن، ترکیبات کلرید و فلوئور، گرد و غبار صنایع معدنی و غیره است.

مجتمع سوخت و انرژی (نیروگاه های حرارتی، نیروگاه های حرارتی و نیروگاهی ترکیبی، نیروگاه های دیگ بخار) دود را به هوای اتمسفر منتشر می کند که در طی احتراق سوخت جامد و مایع تشکیل می شود. انتشارات هوا از کارخانه های سوخت سوز حاوی محصولات احتراق کامل - اکسیدهای گوگرد و خاکستر، محصولات احتراق ناقص - عمدتاً مونوکسید کربن، دوده و هیدروکربن ها هستند. حجم کل همه گازهای گلخانه ای بسیار قابل توجه است. به عنوان مثال، یک نیروگاه حرارتی که هر ماه 50 هزار تن زغال سنگ حاوی تقریباً 1 درصد گوگرد مصرف می کند، روزانه 33 تن انیدرید سولفوریک در جو منتشر می کند که می تواند (در شرایط خاص هواشناسی) به 50 تن اسید سولفوریک تبدیل شود. در یک روز، چنین نیروگاهی تا 230 تن خاکستر تولید می کند که تا حدودی (حدود 40 تا 50 تن در روز) در شعاع حداکثر 5 کیلومتری در محیط منتشر می شود. انتشار گازهای گلخانه‌ای از نیروگاه‌های حرارتی که نفت می‌سوزانند تقریباً هیچ خاکستری ندارند، اما سه برابر بیشتر انیدرید سولفوریک منتشر می‌کنند.

آلودگی هوا در صنایع نفت، پالایش نفت و پتروشیمی حاوی مقادیر زیادی هیدروکربن، سولفید هیدروژن و گازهای بدبو است.

قبلی

دو منبع اصلی آلودگی هوا وجود دارد: طبیعی و انسانی.

طبیعیمنبع- اینها آتشفشان ها، طوفان های گرد و غبار، هوازدگی، آتش سوزی جنگل ها، فرآیندهای تجزیه گیاهان و حیوانات هستند.

انسان زایی، عمدتا به سه منبع اصلی آلودگی هوا تقسیم می شود: صنعت، دیگهای بخار خانگی، حمل و نقل. سهم هر یک از این منابع در کل آلودگی هوا از مکانی به مکان دیگر بسیار متفاوت است.

در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است که تولید صنعتی بیشترین آلودگی هوا را دارد. منابع آلودگی نیروگاه های حرارتی هستند که همراه با دود، دی اکسید گوگرد و دی اکسید کربن را در هوا منتشر می کنند. شرکت های متالورژی، به ویژه متالورژی غیر آهنی، که اکسیدهای نیتروژن، سولفید هیدروژن، کلر، فلوئور، آمونیاک، ترکیبات فسفر، ذرات و ترکیبات جیوه و آرسنیک را در هوا منتشر می کنند. کارخانه های شیمیایی و سیمان. گازهای مضر در نتیجه احتراق سوخت برای صنعت، گرمایش منازل، حمل و نقل، احتراق و فرآوری خانه و ... وارد هوا می شود. زباله صنعتی.

به گفته دانشمندان (دهه 1990)، هر سال در جهان در نتیجه فعالیت های انسانی، 25.5 میلیارد تن اکسید کربن، 190 میلیون تن اکسید گوگرد، 65 میلیون تن اکسید نیتروژن، 1.4 میلیون تن کلروفلوئوروکربن (فریون)، آلی تولید می شود. ترکیبات سرب، هیدروکربن ها، از جمله سرطان زا (موجب سرطان) 1 .

رایج ترین آلاینده های جوی عمدتاً به دو صورت وارد آن می شوند: یا به صورت ذرات معلق (آئروسل) یا به صورت گاز. از نظر جرمی، سهم شیر - 80 تا 90 درصد - از کل انتشارات در جو ناشی از فعالیت های انسانی را گازهای گلخانه ای تشکیل می دهد. 3 منبع اصلی آلودگی گازی وجود دارد: احتراق مواد قابل احتراق، فرآیندهای تولید صنعتی و منابع طبیعی.

اجازه دهید ناخالصی های مضر اصلی با منشاء انسانی را در نظر بگیریم 2 .

مونوکسید کربن. از احتراق ناقص مواد کربن دار به دست می آید. در نتیجه سوزاندن مواد زائد جامد، با گازهای اگزوز و گازهای گلخانه ای از شرکت های صنعتی وارد هوا می شود. سالانه حداقل 1250 میلیون تن از این گاز وارد اتمسفر می شود.مونوکسید کربن ترکیبی است که به طور فعال با اجزای تشکیل دهنده جو واکنش داده و به افزایش دمای کره زمین و ایجاد اثر گلخانه ای کمک می کند.

دی اکسید گوگرد.در طی احتراق سوخت حاوی گوگرد یا فرآوری سنگ معدن گوگردی (تا 170 میلیون تن در سال) منتشر می شود. بخشی از ترکیبات گوگردی در حین احتراق بقایای آلی در زباله های معدن آزاد می شود. تنها در ایالات متحده، مقدار کل دی اکسید گوگرد منتشر شده در جو به 65 درصد از انتشار جهانی می رسد.

انیدرید سولفوریکدر طی اکسیداسیون دی اکسید گوگرد تشکیل می شود. محصول نهایی واکنش یک آئروسل یا محلول اسید سولفوریک در آب باران است که خاک را اسیدی می کند و بیماری های تنفسی انسان را تشدید می کند. رسوب آئروسل اسید سولفوریک از شراره های دود شرکت های شیمیایی در ابری کم و رطوبت هوا بالا مشاهده می شود. تیغه های برگ گیاهانی که در فاصله کمتر از 11 کیلومتر رشد می کنند. از چنین شرکت هایی، معمولاً با نقاط نکروزه کوچکی که در مکان هایی که قطرات اسید سولفوریک ته نشین شده اند، پر شده است. شرکت های پیرومتالورژی متالورژی غیر آهنی و آهنی و همچنین نیروگاه های حرارتی سالانه ده ها میلیون تن انیدرید سولفوریک را در جو منتشر می کنند.

سولفید هیدروژن و دی سولفید کربن.آنها به طور جداگانه یا همراه با سایر ترکیبات گوگردی وارد جو می شوند. منابع اصلی انتشار شرکت های تولید الیاف مصنوعی، شکر، کک، پالایشگاه های نفت و میادین نفتی هستند. در اتمسفر، هنگام تعامل با سایر آلاینده ها، آنها تحت اکسیداسیون آهسته به انیدرید سولفوریک قرار می گیرند.

اکسیدهای نیتروژنمنابع اصلی انتشار، شرکت های تولید کودهای نیتروژن، اسید نیتریک و نیترات، رنگ های آنیلین، ترکیبات نیترو، ابریشم ویسکوز و سلولوئید هستند. میزان اکسیدهای نیتروژن ورودی به جو 20 میلیون تن در سال است.

ترکیبات فلوئورمنابع آلودگی شرکت های تولید کننده آلومینیوم، لعاب، شیشه، سرامیک، فولاد و کودهای فسفاته هستند. مواد حاوی فلوئور به شکل ترکیبات گازی - هیدروژن فلوراید یا گرد و غبار سدیم و کلسیم فلوراید وارد جو می شوند. ترکیبات با یک اثر سمی مشخص می شوند. مشتقات فلوئور حشره کش قوی هستند.

ترکیبات کلرآنها از شرکت های شیمیایی تولید کننده اسید هیدروکلریک، آفت کش های حاوی کلر، رنگ های آلی، الکل هیدرولیتیک، سفید کننده، سودا وارد جو می شوند. در جو، آنها به عنوان مخلوطی از مولکول های کلر و بخارات اسید هیدروکلریک یافت می شوند. سمیت کلر بر اساس نوع ترکیبات و غلظت آنها تعیین می شود. در صنعت متالورژی، در طی ذوب آهن خام و تبدیل آن به فولاد، فلزات سنگین و گازهای سمی مختلف در جو منتشر می شود. بنابراین، از نظر 1 تن آهن، علاوه بر 12.7 کیلوگرم. دی اکسید گوگرد و 14.5 کیلوگرم ذرات گرد و غبار که میزان ترکیبات آرسنیک، فسفر، آنتیموان، سرب، بخار جیوه و فلزات کمیاب، مواد قطران و سیانید هیدروژن را تعیین می کند.

علاوه بر آلاینده های گازی، مقدار زیادی ذرات معلق وارد جو می شود. اینها گرد و غبار، دوده و دوده هستند. آلودگی محیط طبیعی به فلزات سنگین خطر بزرگی است. سرب، کادمیوم، جیوه، مس، نیکل، روی، کروم، وانادیم به اجزای تقریبا ثابت هوا در مراکز صنعتی تبدیل شده اند.

آئروسل هاذرات جامد یا مایع معلق در هوا هستند. اجزای جامد آئروسل ها در برخی موارد به ویژه برای موجودات خطرناک هستند و باعث بیماری های خاصی در انسان می شوند. در جو، آلودگی آئروسل به شکل دود، مه، مه یا مه درک می شود. بخش قابل توجهی از ذرات معلق در هوا هنگامی که ذرات جامد و مایع با یکدیگر یا با بخار آب برهمکنش می‌کنند در جو تشکیل می‌شوند. اندازه متوسطذرات آئروسل 1-5 میکرون است. هر سال حدود 1 متر مکعب وارد جو زمین می شود. کیلومتر از ذرات گرد و غبار با منشاء مصنوعی. تعداد زیادی ذرات گرد و غبار نیز در طی فعالیت های تولیدی افراد تشکیل می شود. اطلاعات در مورد برخی از منابع گرد و غبار مصنوعی در پیوست 3 آورده شده است.

منابع اصلی آلودگی هوای آئروسل مصنوعی نیروگاه‌های حرارتی هستند که زغال‌سنگ پرخاکستر مصرف می‌کنند، کارخانه‌های فرآوری، متالورژی، سیمان، منیزیت و کربن بلک. ذرات آئروسل از این منابع با طیف گسترده ای از ترکیبات شیمیایی متمایز می شوند. اغلب ترکیبات سیلیکون، کلسیم و کربن در ترکیب آنها یافت می شود، کمتر - اکسیدهای فلزات: آهن، منیزیم، منگنز، روی، مس، نیکل، سرب، آنتیموان، بیسموت، سلنیوم، آرسنیک، بریلیم، کادمیوم، کروم. ، کبالت، مولیبدن، و همچنین آزبست.

منابع دائمی آلودگی آئروسل زباله‌های صنعتی هستند - تپه‌های مصنوعی مواد ته نشین‌شده، عمدتاً روباره، که در حین استخراج یا از زباله‌های صنایع پردازش، نیروگاه‌های حرارتی تشکیل می‌شوند.

منشا گرد و غبار و گازهای سمی انفجار انبوه است. بنابراین، در نتیجه یک انفجار متوسط (250-300 تن مواد منفجره)، حدود 2 هزار متر مکعب در جو منتشر می شود. متر مونوکسید کربن مشروط و بیش از 150 تن گرد و غبار.

تولید سیمان و سایر مصالح ساختمانی نیز منبع آلودگی هوا با گرد و غبار است. فرآیندهای تکنولوژیکی اصلی این صنایع - سنگ زنی و فرآوری شیمیایی محصولات نیمه تمام و محصولات به دست آمده در جریان گاز داغ همیشه با انتشار گرد و غبار و سایر مواد مضر در جو همراه است.

آلاینده های اصلی هوا امروزه مونوکسید کربن و دی اکسید گوگرد هستند (پیوست 2).

اما، البته، ما نباید فریون ها یا کلروفلوئوروکربن ها را فراموش کنیم. اکثر دانشمندان آنها را دلیل ایجاد سوراخ های به اصطلاح اوزون در جو می دانند. فریون ها به طور گسترده در تولید و در زندگی روزمره به عنوان مبرد، مواد کف کننده، حلال و همچنین در بسته های آئروسل استفاده می شوند. یعنی با کاهش محتوای ازن در جو فوقانی، پزشکان افزایش تعداد سرطان های پوست را نسبت می دهند. مشخص است که ازن اتمسفر در نتیجه واکنش های فتوشیمیایی پیچیده تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش خورشید تشکیل می شود. اگرچه محتوای آن کم است، اما اهمیت آن برای زیست کره بسیار زیاد است. ازن که اشعه ماوراء بنفش را جذب می کند، تمام زندگی روی زمین را از مرگ محافظت می کند. فریون ها با ورود به اتمسفر تحت تأثیر تابش خورشیدی به تعدادی ترکیب تجزیه می شوند که اکسید کلر به شدت ازن را از بین می برد.

انسان هزاران سال است که جو را آلوده کرده است، اما عواقب استفاده از آتش که در تمام این مدت از آن استفاده می کرد، ناچیز بود. مجبور شدم این واقعیت را تحمل کنم که دود در تنفس اختلال ایجاد می کند و دوده در پوشش سیاهی روی سقف و دیوارهای خانه قرار دارد.

گرمای حاصله خانه یک مرد مهمتر از هوای پاک و دیوارهای دود نشده غار بود. این آلودگی اولیه هوا مشکلی نداشت، زیرا مردم در آن زمان در گروه های کوچک زندگی می کردند و منطقه دست نخورده بسیار وسیعی را اشغال می کردند. محیط طبیعی. و حتی تجمع قابل توجهی از مردم در یک منطقه نسبتا کوچک، همانطور که در دوران باستان کلاسیک بود، هنوز با عواقب جدی همراه نبود.

تا اوایل قرن نوزدهم همینطور بود. تنها در صد سال گذشته است که توسعه صنعت چنین تولیدی را به ما «هدیه» کرده است! فرآیندهایی که انسان در ابتدا هنوز نمی توانست عواقب آن را تصور کند. شهرهای میلیونی به وجود آمدند که نمی توان جلوی رشد آنها را گرفت. همه اینها نتیجه اختراعات و فتوحات بزرگ انسان است.

منابع طبیعی آلودگی اتمسفر

همیشه مقدار مشخصی از گرد و غبار ^ مواد شیمیایی در هوا وجود دارد که مدت ها قبل از شروع توسعه صنعتی وارد جو شده است. ما در مورد منابع طبیعی برخی از ترکیبات وارد شده به حوضه هوا صحبت می کنیم. اول از همه، باید در مورد ذرات معلق در هوا با منشاء طبیعی گفت. ذرات آئروسل در طوفان های گرد و غبار و شن، در هنگام فوران های آتشفشانی، در حین تبخیر قطرات اسپری آب دریا، در هنگام آتش سوزی جنگل وارد جو می شوند. مثلا. مشخص است که در طول فوران آتشفشان کراکاتوآ (1883)، حدود 150 میلیارد تن غبار و خاکستر وارد جو شد.

در حال حاضر بیش از 400 آتشفشان در جهان وجود دارد. آنها به طور متوسط سالانه 3 میلیارد تن خاکستر آتشفشانی منتشر می کنند که شامل 1 میلیون تن ترکیبات آلی است. علاوه بر بخار آب (68٪)، دی اکسید کربن (13٪) و نیتروژن (8٪)، در ترکیب گازهای گلخانه ای از آتشفشان Halemaumau (جزایر هاوایی)، دودهای گوگردی (بیش از 10٪) نیز در یک مطالعه ویژه مقدار ذرات معلق در هوا در هنگام فوران های آتشفشانی به طور متوسط به 80 میلیون تن می رسد. دیگر منابع طبیعی آئروسل های وارد شده به اتمسفر عبارتند از حذف نمک های دریا (به طور متوسط تا 700 میلیون تن در سال)، هوازدگی خاک (تا 300 میلیون). تن / سال) ، آتش سوزی جنگل (تا 200 میلیون تن در سال).

هوازدگی خاک باعث طوفان گرد و غبار می شود. لازم به ذکر است که کل خاک کشورمان با توجه به میزان گرد و غبار موجود در هوا به طور مشروط به 5 منطقه تقسیم می شود. قلمرو ASSR تاتار متعلق به منطقه کم گرد و غبار است، زیرا غلظت گرد و غبار اتمسفر از 0.5 میلی گرم در متر مکعب تجاوز نمی کند.

بیشتر منابع طبیعی ذرات معلق در هوا باعث تغییرات متناوب و عمدتاً محلی در کیفیت جو می شوند، زیرا فوران های آتشفشانی، آتش سوزی های جنگلی، گرد و غبار و طوفان های شن در همه جا و نه هر روز رخ می دهند، اگرچه تأثیر آنها می تواند قابل توجه باشد. بنابراین، در طول فوران آتشفشان کراکاتو که قبلاً نامگذاری شده بود، ذرات گرد و غبار 2 بار در اطراف زمین پرواز کردند و در طول فوران آتشفشان Bezymyanny در کامچاتکا در سال 1956، خاکستر به ارتفاع 45 کیلومتری رسید و به لندن پرواز کرد!

همراه با ذرات معلق با منشاء مختلف، به اصطلاح آئروپلانکتون، یعنی ذرات معلق، در جو یافت می شود. طبیعت بیولوژیکیاندازه ها از 0.01 میکرون برای ویروس های کوچک تا 50-100 میکرون برای هاگ های خزه و سرخس. همانطور که VV Vlodavets اشاره می کند، آئروپلانکتون شامل باکتری ها، ویروس ها، هاگ های کپک، قارچ های مخمر، اکتینومیست ها، کیست های تک یاخته ای، جلبک ها، خزه ها و هاگ سرخس است. همه آنها عمدتاً از خاک وارد هوا می شوند؛ به عنوان یک قاعده در جو تکثیر نمی شوند و بیشتر تحت تأثیر عوامل نامطلوب مختلف می میرند. محتوای آئروپلانکتون در هوای مناطق مختلف آب و هوایی در فصول مختلف سال به طور قابل توجهی متفاوت است. به گفته V. V. Vlodavets، هوا در فصل گرم، در مناطق جنوبی، در مناطقی با سطح خاک باز، با بادهای قوی، غنی ترین هوا از نظر آئروپلانکتون است.

برخی از انواع آئروپلانکتون ها توانایی زنده ماندن در جو را برای مدت معینی دارند، بنابراین جریان های هوا می توانند در فواصل طولانی (صدها و هزاران کیلومتر) و همچنین تا ارتفاع 5-7 کیلومتری پخش شوند.

ذرات معلق با منشا گیاهی نیز تقریباً همیشه در هوا وجود دارند. ما در مورد گرده گیاهان صحبت می کنیم. J. Detri اشاره می کند که در اوج گلدهی، چندین میلیون دانه گرده از یک گیاه در روز وارد جو می شود. به عنوان مثال، در Bois de Boulogne در فرانسه، مقدار کل گرده ریزش در هر هکتار در روز به 850 گرم می رسد. گرده گیاهان، دارای نسبتاً اندازه کوچک(تا 10-15 میکرون)، می تواند برای مدت طولانی در هوا در حالت معلق بماند، که به نوبه خود، تشکیل ابرهای به اصطلاح گرده ای را توضیح می دهد که در فواصل طولانی (بیش از 600 کیلومتر) پخش می شوند و ارتفاع قابل توجهی (بیش از 10 کیلومتر).

در مورد سایر ذرات معلق در هوا با منشاء طبیعی، توزیع آنها در جو فصلی است (حداکثر محتوای آن در فصل تابستان است)، به حضور و ویژگی های پوشش گیاهی بستگی دارد، زیرا برخی از گیاهان بیشتر از دیگران گرده ساطع می کنند.

همراه با ذرات معلق در هوا، گازی ترکیبات شیمیاییدی اکسید کربن (103 میلیون تن)، مونوکسید کربن (103 میلیون تن)، دی اکسید گوگرد (4 تا 103 میلیون تن)، سولفید هیدروژن (100 میلیون تن)، اکسید نیتریک (500 میلیون تن)، آمونیاک (103-6). میلیون تن)، هیدروکربن ها (200 میلیون تن). آنها از منابع طبیعی که قبلا ذکر شد جدا شده اند و همچنین در طی تجزیه مواد آلی، در طی فرآیندهای پوسیدگی، در نتیجه فعالیت حیاتی خود شخص تشکیل می شوند.

صحبت از منابع طبیعیورود ذرات معلق در هوا، آئروپلانکتون، گاز و سایر ترکیبات به اتمسفر، لازم به ذکر است که در داخل بدنتا حد زیادی حذف می شوند

به دلیل رسوب ذرات معلق در هوا،

به دلیل شسته شدن توسط بارش،

· واکنش های شیمیایی، همراه با تبدیل برخی از مواد به ترکیبات دیگر.

· طول عمر ریز ناخالصی ها در جو نیز اهمیت چندانی ندارد. به دلیل واکنش های شیمیایی در جو است که به اصطلاح آئروسل های ثانویه از ترکیبات گازی تشکیل می شود: از اکسیدهای نیتروژن - حدود 250 میلیون تن نیترات، از آمونیاک - بیش از 150 میلیون تن نمک آمونیوم، از سولفید هیدروژن - حدود 170 میلیون تن سولفات

آلودگی انسانی (1 ساعت)

اساساً سه منبع اصلی آلودگی هوا وجود دارد: صنعت، بویلرهای خانگی، حمل و نقل.

سهم هر یک از این منابع در کل آلودگی هوا از مکانی به مکان دیگر بسیار متفاوت است. در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است که تولید صنعتی بیشترین آلودگی هوا را دارد.

منابع آلودگی:

نیروگاه های حرارتی که همراه با دود، دی اکسید گوگرد و دی اکسید کربن را در هوا منتشر می کنند.

شرکت های متالورژی، به ویژه متالورژی غیر آهنی، که نیتروژن، سولفید هیدروژن، کلر، فلوئور، آمونیاک، ترکیبات فسفر، ذرات و ترکیبات جیوه و آرسنیک را در هوا منتشر می کنند.

کارخانه های شیمیایی و سیمان.

گازهای مضر در نتیجه احتراق سوخت برای نیازهای صنعتی، گرمایش خانه، حمل و نقل، احتراق و پردازش زباله های خانگی و صنعتی وارد هوا می شود.

آلاینده های جوی به دو دسته اولیه تقسیم می شوند که مستقیماً وارد جو می شوند و ثانویه ناشی از تبدیل دومی. بنابراین دی اکسید گوگردی که وارد اتمسفر می شود به انیدرید سولفوریک اکسید می شود که با بخار آب واکنش داده و قطرات اسید سولفوریک را تشکیل می دهد. هنگامی که انیدرید سولفوریک با آمونیاک واکنش می دهد، کریستال های سولفات آمونیوم تشکیل می شود. به همین ترتیب، در نتیجه واکنش های شیمیایی، فتوشیمیایی، فیزیکی و شیمیایی بین آلاینده ها و اجزای جوی، علائم ثانویه دیگری تشکیل می شود.

منبع اصلی آلودگی های تب زا در کره زمین نیروگاه های حرارتی، شرکت های متالورژی و شیمیایی، نیروگاه های دیگ بخار هستند که بیش از 70 درصد سوخت های جامد و مایع تولید شده سالانه را مصرف می کنند. ناخالصی های مضر اصلی با منشاء تب زا عبارتند از:

الف) مونوکسید کربن. از احتراق ناقص مواد کربن دار به دست می آید. در نتیجه سوزاندن مواد زائد جامد، با گازهای اگزوز و گازهای گلخانه ای از شرکت های صنعتی وارد هوا می شود. سالانه حداقل 250 میلیون تن از این گاز وارد اتمسفر می شود مونوکسید کربن ترکیبی است که به طور فعال با اجزای تشکیل دهنده جو واکنش می دهد و به افزایش دمای کره زمین و ایجاد اثر گلخانه ای کمک می کند.

ب) دی اکسید گوگرد. در طی احتراق سوخت حاوی گوگرد یا فرآوری سنگ معدن گوگردی (تا 70 تن در سال) منتشر می شود. بخشی از ترکیبات گوگردی در حین احتراق بقایای آلی در زباله های معدن آزاد می شود. تنها در ایالات متحده، مقدار کل دی اکسید گوگرد منتشر شده در جو 65 درصد از انتشار جهانی را تشکیل می دهد.

ج) انیدرید سولفوریک. در طی اکسیداسیون دی اکسید گوگرد تشکیل می شود. محصول نهایی واکنش یک آئروسل یا محلول اسید سولفوریک در آب باران است که خاک را اسیدی می کند و بیماری های تنفسی انسان را تشدید می کند. رسوب آئروسل اسید سولفوریک از شراره های دود شرکت های شیمیایی در ابری کم و رطوبت هوا بالا مشاهده می شود. تیغه های برگ گیاهانی که در فاصله کمتر از 1 اینچ رشد می کنند. از چنین شرکت هایی، معمولاً با نقاط نکروزه کوچکی که در مکان هایی که قطرات اسید سولفوریک ته نشین شده اند، پر شده است. شرکت های پیرومتالورژی متالورژی غیر آهنی و آهنی و همچنین نیروگاه های حرارتی سالانه ده ها میلیون تن آنپدرید گوگرد را در جو منتشر می کنند.

د) سولفید هیدروژن و دی سولفید کربن. آنها به طور جداگانه یا همراه با سایر ترکیبات گوگردی وارد جو می شوند. منابع اصلی انتشار شرکت های تولید الیاف مصنوعی، شکر، کک-شیمیایی، پالایشگاه های نفت و همچنین میادین نفتی هستند. در جو، هنگام تعامل با سایر آلاینده ها، آنها تحت اکسیداسیون آهسته قرار می گیرند و به سولفوریک بی آب تبدیل می شوند.

ه) اکسیدهای نیتروژن. منابع اصلی انتشار، شرکت های تولید کودهای نیتروژن، اسید نیتریک و نیترات، رنگ های آنیلین، ترکیبات نیترو، ابریشم ویسکوز و سلولوئید هستند. میزان اکسیدهای نیتروژن ورودی به جو 20 میلیون تن در سال است.

و) ترکیبات فلوئور. منابع آلودگی شرکت های تولید کننده آلومینیوم، لعاب، شیشه، سرامیک، فولاد و کودهای فسفاته هستند. مواد حاوی فلوئور به شکل ترکیبات گازی - هیدروژن فلوراید یا گرد و غبار سدیم و کلسیم فلوراید وارد جو می شوند. ترکیبات ال با یک اثر سمی مشخص می شوند. مشتقات فلوئور حشره کش قوی هستند.

ز) ترکیبات کلر. آنها از شرکت های شیمیایی تولید کننده اسید هیدروکلریک، آفت کش های حاوی کلر، رنگ های آلی، الکل هیدرولیتیک، سفید کننده، سودا وارد جو می شوند. در جو، مولکول های کلر و بخارات اسید هیدروکلریک به عنوان یک مخلوط یافت می شوند. سمیت کلر بر اساس نوع ترکیبات و غلظت آنها تعیین می شود. در صنعت متالورژی، در طی ذوب آهن خام و تبدیل آن به فولاد، فلزات سنگین و گازهای سمی مختلف در جو منتشر می شود. بنابراین، از نظر 1 تن چدن به جز 2.7 کیلوگرم. دی اکسید گوگرد و 4.5 کیلوگرم.

آلودگی هوا از اتمسفر

بخش قابل توجهی از ذرات معلق در هوا هنگامی که ذرات جامد و مایع با یکدیگر یا با بخار آب برهمکنش می‌کنند در جو تشکیل می‌شوند. اندازه متوسط ذرات آئروسل 1-5 میکرون است. تعداد زیادی ذرات گرد و غبار در طول فعالیت های تولیدی افراد تشکیل می شود.

منابع اصلی آلودگی هوای آئروسل مصنوعی نیروگاه های حرارتی هستند که زغال سنگ پرخاکستر مصرف می کنند، کارخانه های غنی سازی، کارخانه های متالورژی، سیمان، منیزیت و کربن بلک.

ذرات آئروسل از این منابع بسیار متنوع هستند. ترکیب شیمیایی. اغلب ترکیبات سیلیکون، کلسیم و کربن در ترکیب آنها یافت می شود، کمتر - اکسیدهای فلزات: آهن، منیزیم، منگنز، روی، مس، نیکل، سرب، آنتیموان، بیسموت، سلنیوم، آرسنیک، بریلیم، کادمیوم، کروم. ، کبالت، مولیبدن، و همچنین آزبست.

تنوع حتی بیشتر مشخصه گرد و غبار آلی است، از جمله آلیفاتیک و هیدروکربن های معطر، نمک اسیدها. این در طی احتراق باقیمانده محصولات نفتی، در فرآیند پیرولیز در پالایش نفت، پتروشیمی و سایر شرکت های مشابه تشکیل می شود. منابع دائمی آلودگی آئروسل زباله‌های صنعتی هستند - تپه‌های مصنوعی مواد ته نشین‌شده، عمدتاً روباره، که در حین استخراج یا از زباله‌های صنایع پردازش، نیروگاه‌های حرارتی تشکیل می‌شوند.

منشا گرد و غبار و گازهای سمی انفجار انبوه است. بنابراین، در نتیجه یک انفجار متوسط (250-300 تن مواد منفجره)، حدود 2 هزار متر مکعب در جو منتشر می شود. منوکسید کربن مشروط و بیش از 150 مورد. گرد و خاک. تولید سیمان و سایر مصالح ساختمانی نیز منبع آلودگی هوا با گرد و غبار است. اصلی فرآیندهای تکنولوژیکیاین صنایع - سنگ زنی و فرآوری شیمیایی بارها، محصولات نیمه تمام و محصولات به دست آمده در جریان گاز داغ همیشه با انتشار گرد و غبار و سایر مواد مضر در جو همراه است.

آلاینده های جوی شامل هیدروکربن ها - اشباع و غیر اشباع، حاوی 1 تا 13 اتم کربن است. آنها پس از برانگیختگی توسط تابش خورشیدی، تحت تغییرات مختلف، اکسیداسیون، پلیمریزاسیون، برهمکنش با سایر آلاینده های جوی قرار می گیرند. در نتیجه این واکنش ها، ترکیبات پوراکسید، رادیکال های آزاد، ترکیبات هیدروکربن ها با اکسیدهای نیتروژن و گوگرد، اغلب به شکل ذرات آئروسل تشکیل می شوند.

برای برخی شرایط آب و هواییممکن است به خصوص تشکیل شود خوشه های بزرگناخالصی های مضر گازی و آئروسل در لایه هوای سطحی. این معمولاً زمانی اتفاق می‌افتد که وارونگی در لایه هوا مستقیماً بالای منابع انتشار گاز و غبار وجود داشته باشد - محل قرارگیری لایه‌ای از هوای سردتر در زیر هوای گرم که مانع از آن می‌شود. توده های هواو انتقال ناخالصی ها به سمت بالا را به تاخیر می اندازد. در نتیجه، انتشارات مضر در زیر لایه وارونگی متمرکز می شوند، محتوای آنها در نزدیکی زمین به شدت افزایش می یابد، که یکی از دلایل تشکیل مه فتوشیمیایی است که قبلاً در طبیعت ناشناخته بود.

مه فتوشیمیایی (مه دود)

مه فتوشیمیایی مخلوطی چند جزئی از گازها و ذرات آئروسل با منشاء اولیه و ثانویه است. ترکیب اجزای اصلی مه دود شامل ازن، نیتروژن و اکسیدهای گوگرد، ترکیبات پراکسید آلی متعددی است که مجموعاً به آنها فتو اکسیدان می گویند.

مه دود فتوشیمیایی در نتیجه واکنش های فتوشیمیایی تحت شرایط خاصی رخ می دهد: وجود غلظت بالایی از اکسیدهای نیتروژن، هیدروکربن ها و سایر آلاینده ها در جو، تابش شدید خورشید و تبادل هوای آرام یا بسیار ضعیف در لایه سطحی با یک قوی و افزایش یافته است. وارونگی حداقل برای یک روز هوای بدون باد پایدار که معمولاً با وارونگی همراه است، برای ایجاد غلظت بالایی از واکنش دهنده ها ضروری است. چنین شرایطی بیشتر در ژوئن-سپتامبر و کمتر در زمستان ایجاد می شود.

در هوای صاف طولانی مدت، تابش خورشید باعث تجزیه مولکول های دی اکسید نیتروژن با تشکیل اکسید نیتروژن و اکسیژن اتمی می شود. اکسیژن اتمی با اکسیژن مولکولی ازن می دهد. به نظر می رسد که دومی، اکسید کننده اکسید نیتریک، دوباره باید به اکسیژن مولکولی و اکسید نیتریک به دی اکسید تبدیل شود. اما این اتفاق نمی افتد.

اکسید نیتریک با الفین های موجود در گازهای خروجی واکنش می دهد که پیوند دوگانه را شکسته و قطعات مولکولی و ازن اضافی را تشکیل می دهد. در نتیجه تفکیک مداوم، توده های جدیدی از دی اکسید نیتروژن شکافته شده و مقادیر بیشتری ازن می دهد. یک واکنش چرخه ای رخ می دهد که در نتیجه ازن به تدریج در جو جمع می شود. این روند در شب متوقف می شود.

به نوبه خود، ازن با الفین ها واکنش می دهد. پراکسیدهای مختلفی در جو متمرکز شده‌اند که در مجموع اکسیدان‌های مشخصه مه فتوشیمیایی را تشکیل می‌دهند. دومی منبع به اصطلاح رادیکال های آزاد هستند که با واکنش پذیری خاصی متمایز می شوند. چنین مه دود در لندن، پاریس، لس آنجلس، نیویورک و دیگر شهرهای اروپا و آمریکا غیر معمول نیست.

با توجه به اثرات فیزیولوژیکی که بر بدن انسان دارند، برای دستگاه تنفسی و تنفسی بسیار خطرناک هستند سیستم گردش خونو اغلب عامل مرگ زودرس ساکنان شهری با وضعیت نامناسب سلامتی هستند.

مشکل کنترل انتشار آلاینده ها به اتمسفر توسط شرکت های صنعتی (MPC)

اولویت در توسعه حداکثر غلظت مجاز در هوا متعلق به اتحاد جماهیر شوروی است. MPC - چنین غلظت هایی که شخص و فرزندان او به طور مستقیم یا غیرمستقیم تحت تأثیر قرار می گیرند، عملکرد، رفاه آنها را بدتر نمی کند، اما. و همچنین شرایط بهداشتی و معیشتی مردم. تعمیم تمام اطلاعات در مورد MPC، دریافت شده توسط همه بخش ها، در MGO - رصدخانه اصلی ژئوفیزیک انجام می شود.

به منظور تعیین مقادیر هوا از نتایج مشاهدات، مقادیر اندازه‌گیری شده غلظت‌ها با حداکثر حداکثر غلظت مجاز منفرد و تعداد مواردی که از MPC فراتر رفته است و همچنین چند بار مقایسه می‌شوند. بالاترین ارزشبالای MPC بود.

مقدار متوسط غلظت در هر. ماه یا سال با MPC طولانی اثر - MPC متوسط پایدار مقایسه می شود. وضعیت آلودگی هوا توسط چندین ماده مشاهده شده در جو شهر با استفاده از یک شاخص پیچیده - شاخص آلودگی هوا (API) ارزیابی می شود.

برای انجام این کار، MPC به مقادیر مربوطه نرمال می شود و میانگین غلظت مواد مختلف با کمک محاسبات ساده منجر به مقدار غلظت دی اکسید گوگرد می شود و سپس خلاصه می شود.

حداکثر غلظت یک بار آلاینده اصلی در Norilsk (اکسیدهای نیتروژن و گوگرد)، Frunze (گرد و غبار)، Omsk (مونوکسید کربن) بالاترین میزان بود. میزان آلودگی هوا توسط آلاینده های اصلی به طور مستقیم به توسعه صنعتی شهر بستگی دارد.

بالاترین حداکثر غلظت معمولی برای شهرهایی با جمعیت بیش از 500 هزار نفر است. آلودگی هوا با مواد خاص به نوع صنعت توسعه یافته در شهر بستگی دارد.

اگر در شهر بزرگشرکت های چندین صنعت واقع شده اند، سپس بسیار سطح بالاآلودگی هوا، اما مشکل کاهش انتشار بسیاری از مواد خاص هنوز حل نشده باقی مانده است.

طرح:

1. مقدمه

2. آلودگی شیمیایی اتمسفر

2.1

2.2 آلودگی آئروسل

2.3 مه فتوشیمیایی (مه دود)

2.4 کنترل آلودگی

به اتمسفر (MAC)

3. آلودگی اتمسفر ناشی از موبایل

منابع

3.1 حمل و نقل موتوری

3.2 هواپیما

3.3 صداها

4. تاثیر آلودگی اتمسفر

به ازای هر انسان، گیاه و دنیای حیوانات

4.1 مونوکسید کربن

4.2 دی اکسید گوگرد و انیدرید سولفوریک

4.3 اکسیدهای نیتروژن و برخی مواد دیگر

4.4 تأثیر مواد رادیواکتیو بر گیاهان

بدن و دنیای حیوانات

1. مقدمه

انسان در تمام مراحل رشد خود ارتباط تنگاتنگی با جهان خارج داشت. اما از زمان پیدایش یک جامعه به شدت صنعتی، دخالت خطرناک انسان در طبیعت به شدت افزایش یافته است، دامنه این دخالت گسترش یافته، متنوع‌تر شده و اکنون در معرض خطر است. خطر جهانیبرای بشریت مصرف مواد خام تجدید ناپذیر در حال افزایش است، زمین های قابل کشت بیشتر و بیشتر از اقتصاد خارج می شود، بنابراین شهرها و کارخانه ها بر روی آنها ساخته می شوند. انسان باید بیشتر و بیشتر در اقتصاد زیست کره - آن قسمت از سیاره ما که در آن حیات وجود دارد - مداخله کند. بیوسفر زمین در حال حاضر تحت تاثیر انسان زایی فزاینده ای قرار گرفته است.در عین حال، چندین فرآیند مهم را می توان متمایز کرد که هیچ یک از آنها وضعیت اکولوژیکی سیاره را بهبود نمی بخشد.

بزرگ ترین و قابل توجه ترین آلودگی شیمیایی محیط زیست توسط مواد شیمیایی غیرمعمول برای آن است. از جمله آنها می توان به آلاینده های گازی و آئروسل با منشاء صنعتی و خانگی اشاره کرد. تجمع دی اکسید کربن در جو نیز در حال پیشرفت است. پیشرفتهای بعدیاین روند روند صعودی نامطلوب را تقویت خواهد کرد میانگین دمای سالانهدر این سیاره محیط بانان همچنین از آلودگی مداوم اقیانوس جهانی به نفت و فرآورده های نفتی که در حال حاضر به 11/5 سطح کل آن رسیده است، نگران هستند. آلودگی نفتی با این اندازه می تواند باعث اختلال قابل توجهی در تبادل گاز و آب بین هیدروسفر و جو شود. در اهمیت آلودگی شیمیایی خاک به آفت کش ها و آن شکی نیست هیپر اسیدیتهمنجر به فروپاشی اکوسیستم می شود. به طور کلی، تمام عوامل در نظر گرفته شده که می توان به اثر آلاینده نسبت داد، تأثیر بسزایی بر فرآیندهای رخ داده در بیوسفر دارند.

2. آلودگی شیمیایی اتمسفر

2.1. آلاینده های اصلی

من آزمایش خود را با بررسی آن دسته از عواملی که منجر به زوال یکی از مهم ترین اجزای زیست کره - جو می شود، شروع می کنم. انسان هزاران سال است که جو را آلوده کرده است، اما عواقب استفاده از آتش که در تمام این مدت از آن استفاده می کرد، ناچیز بود. مجبور شدم این واقعیت را تحمل کنم که دود در تنفس اختلال ایجاد می کند و دوده در پوشش سیاهی روی سقف و دیوارهای خانه قرار دارد. گرمای حاصل از هوای پاک و دیواره‌های غار بدون دود برای انسان مهم‌تر بود. این آلودگی اولیه هوا مشکلی نداشت، زیرا مردم در آن زمان در گروه های کوچک زندگی می کردند و یک محیط طبیعی دست نخورده بی اندازه وسیع را اشغال می کردند. و حتی تجمع قابل توجهی از مردم در یک منطقه نسبتا کوچک، همانطور که در دوران باستان کلاسیک بود، هنوز با عواقب جدی همراه نبود.

تا اوایل قرن نوزدهم همینطور بود. تنها در صد سال گذشته توسعه صنعت چنین چیزی را به ما "هدیه" کرده است فرآیندهای تولید، که در ابتدا انسان هنوز نمی توانست عواقب آن را تصور کند. شهرهای میلیونی به وجود آمدند که نمی توان جلوی رشد آنها را گرفت. همه اینها نتیجه اختراعات و فتوحات بزرگ انسان است.

اساساً سه منبع اصلی آلودگی هوا وجود دارد: صنعت، بویلرهای خانگی، حمل و نقل. سهم هر یک از این منابع در کل آلودگی هوا از مکانی به مکان دیگر بسیار متفاوت است. در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است که تولید صنعتی بیشترین آلودگی هوا را دارد. منابع آلودگی - نیروگاه های حرارتی که همراه با دود، دی اکسید گوگرد و دی اکسید کربن را در هوا منتشر می کنند. شرکت های متالورژی، به ویژه متالورژی غیر آهنی، که نیتروژن، سولفید هیدروژن، کلر، فلوئور، آمونیاک، ترکیبات فسفر، ذرات و ترکیبات جیوه و آرسنیک را در هوا منتشر می کنند. کارخانه های شیمیایی و سیمان. گازهای مضر در نتیجه احتراق سوخت برای نیازهای صنعتی، گرمایش خانه، حمل و نقل، احتراق و پردازش زباله های خانگی و صنعتی وارد هوا می شود. آلاینده های جوی به دو دسته اولیه تقسیم می شوند که مستقیماً وارد جو می شوند و ثانویه ناشی از تبدیل دومی. بنابراین دی اکسید گوگردی که وارد اتمسفر می شود به انیدرید سولفوریک اکسید می شود که با بخار آب واکنش داده و قطرات اسید سولفوریک را تشکیل می دهد. هنگامی که انیدرید سولفوریک با آمونیاک واکنش می دهد، کریستال های سولفات آمونیوم تشکیل می شود. به همین ترتیب، در نتیجه واکنش های شیمیایی، فتوشیمیایی، فیزیکی و شیمیایی بین آلاینده ها و اجزای جوی، علائم ثانویه دیگری تشکیل می شود. منبع اصلی آلودگی های تب زا در این سیاره، نیروگاه های حرارتی، شرکت های متالورژی و شیمیایی، نیروگاه های دیگ بخار هستند که بیش از 170 درصد از سوخت جامد و مایع تولید شده سالانه را مصرف می کنند. ناخالصی های مضر اصلی با منشاء تب زا عبارتند از:

3الف) مونوکسید کربن. 0. از احتراق ناقص مواد کربن دار به دست می آید. در نتیجه سوزاندن مواد زائد جامد، با گازهای اگزوز و گازهای گلخانه ای از شرکت های صنعتی وارد هوا می شود. سالانه حداقل 1250 میلیون تن از این گاز وارد جو می شود. 0 مونوکسید کربن ترکیبی است که به طور فعال با اجزای تشکیل دهنده جو واکنش می دهد و به افزایش دمای سیاره و ایجاد اثر گلخانه ای کمک می کند.

3ب) دی اکسید گوگرد. . 0 در طی احتراق سوخت حاوی گوگرد یا فرآوری سنگ معدن گوگردی (تا 170 میلیون تن در سال) آزاد می شود. بخشی از ترکیبات گوگردی در حین احتراق بقایای آلی در زباله های معدن آزاد می شود. تنها در ایالات متحده، مقدار کل دی اکسید گوگرد منتشر شده در جو 65 درصد از انتشار جهانی را تشکیل می دهد.

3ج) انیدرید سولفوریک. در طی اکسیداسیون دی اکسید گوگرد تشکیل می شود. محصول نهایی واکنش یک آئروسل یا محلول اسید سولفوریک در آب باران است که خاک را اسیدی می کند و بیماری های تنفسی انسان را تشدید می کند. رسوب آئروسل اسید سولفوریک از شراره های دود شرکت های شیمیایی در ابری کم و رطوبت هوا بالا مشاهده می شود. تیغه های برگ گیاهانی که در فاصله کمتر از 11 کیلومتر رشد می کنند. از چنین شرکت هایی، معمولاً با نقاط نکروزه کوچکی که در مکان هایی که قطرات اسید سولفوریک ته نشین شده اند، پر شده است. شرکت های پیرومتالورژی متالورژی غیر آهنی و آهنی و همچنین نیروگاه های حرارتی سالانه ده ها میلیون تن انیدرید سولفوریک را در جو منتشر می کنند.

3d) سولفید هیدروژن و دی سولفید کربن. آنها به طور جداگانه یا همراه با سایر ترکیبات گوگردی وارد جو می شوند. منابع اصلی انتشار شرکت های تولید الیاف مصنوعی، شکر، کک-شیمیایی، پالایشگاه های نفت و همچنین میادین نفتی هستند. در اتمسفر، هنگام تعامل با سایر آلاینده ها، آنها تحت اکسیداسیون آهسته به انیدرید سولفوریک قرار می گیرند.

3e) اکسیدهای نیتروژن. منابع اصلی انتشار شرکت های تولید کودهای نیتروژن، اسید نیتریک و نیترات، رنگ های آنیلین، ترکیبات نیترو، ابریشم ویسکوز، سلولوئید هستند. میزان اکسیدهای نیتروژن وارد شده به جو 20 میلیون تن است. در سال.

3e) ترکیبات فلوئور. منابع آلودگی شرکت های تولید کننده آلومینیوم، لعاب، شیشه، سرامیک، فولاد و کودهای فسفاته هستند. مواد حاوی فلوئور به شکل ترکیبات گازی - هیدروژن فلوراید یا گرد و غبار سدیم و کلسیم فلوراید وارد جو می شوند. ترکیبات با یک اثر سمی مشخص می شوند. مشتقات فلوئور حشره کش قوی هستند.

3 گرم) ترکیبات کلر. آنها از شرکت های شیمیایی تولید کننده اسید هیدروکلریک، آفت کش های حاوی کلر، رنگ های آلی، الکل هیدرولیتیک، سفید کننده، سودا وارد جو می شوند. در جو، آنها به عنوان مخلوطی از مولکول های کلر و بخارات اسید هیدروکلریک یافت می شوند. سمیت کلر بر اساس نوع ترکیبات و غلظت آنها تعیین می شود. در صنعت متالورژی، در طی ذوب آهن خام و تبدیل آن به فولاد، فلزات سنگین و گازهای سمی مختلف در جو منتشر می شود. بنابراین، از نظر 11 تن چدن، علاوه بر 12.7 کیلوگرم. 0 دی اکسید گوگرد و 14.5 کیلوگرم. 0 ذرات گرد و غبار که میزان ترکیبات آرسنیک، فسفر، آنتیموان، سرب، بخار جیوه و فلزات کمیاب، مواد رزین و سیانید هیدروژن را تعیین می کند.

2.2. آلودگی هوا از طریق هوا

آئروسل ها ذرات جامد یا مایع هستند که در هوا معلق هستند. اجزای جامد آئروسل ها در برخی موارد به ویژه برای موجودات خطرناک هستند و باعث بیماری های خاصی در انسان می شوند. در جو، آلودگی آئروسل به شکل دود، مه، مه یا مه درک می شود. بخش قابل توجهی از ذرات معلق در هوا هنگامی که ذرات جامد و مایع با یکدیگر یا با بخار آب برهمکنش می‌کنند در جو تشکیل می‌شوند. اندازه متوسط ذرات آئروسل 11-5 میکرومتر است. سالانه حدود 11 کیلومتر مکعب وارد جو زمین می شود. 0 ذرات گرد و غبار با منشاء مصنوعی. تعداد زیادی ذرات گرد و غبار نیز در طی فعالیت های تولیدی افراد تشکیل می شود. اطلاعات در مورد برخی از منابع گرد و غبار مصنوعی در زیر آورده شده است:

فرآیند تولید انتشار گرد و غبار، MMT/سال

11. احتراق زغال سنگ سخت 93.60

12. ذوب آهن 20.21