ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.09.2020
Просмотров: 3680
Скачиваний: 6
10 т угля с содержанием 5% серы может образовываться около 1 т диоксида
серы. Наряду с этим при сжигании угля или мазута в атмосферный воздух
поступают также оксиды азота. Диоксид серы и оксиды азота в атмосфере
быстро вступают в химические реакции. Первый окисляется до триоксида
серы, который, растворяясь в капельках атмосферной влаги, образует серную
кислоту. Оксид азота окисляется до диоксида азота, после чего в результате
его взаимодействия с атмосферной влагой образуется азотная кислота.
Указанные кислоты и их соли обусловливают выпадение кислотных дождей.
Активная реакция (рН) воды в таких дождях снижается до 2,6-3,6. В силу
закономерностей глобальных переносов воздушных масс ЕТР получает
значительно больше (примерно в 8 раз) кислотных дождей от наших запад-
ных соседей (Германия, Чехия, Польша), чем переносится в страны
'Центральной Европы с территории России. От кислотных дождей в Европе
пострадало более 1/3 общей площади лесов, которым принадлежит
водоохранная роль; в большой мере воздействие кислотных дождей
сказывается на урожайности многих сельскохозяйственных культур. В этом
проявляется косвенное влияние кислотных дождей на условия жизни
человека.
Кислотные дожди агрессивны по отношению к извести, бетону и по-
этому способствуют разрушению памятников архитектуры и истории, а
также жилых зданий. Примеры подобного действия имеются во многих
городах, особенно старых. Можно в качестве примера привести эрозию
кариатид, которые украшают Акрополь в Афинах; уничтожение произ-
ведений фресковой живописи на покрытых известковым раствором стенах
церквей и монастырей старых городов, например в капелле Скро-веньи в
Падуе (Италия), выполненных Джотто,, л. начале XIV века. Чувствительны к
загрязнению атмосферного воздуха, так же изделия из мрамора. Под
действием кислотных дождей кальцит в мраморе превращается в гипс,
который легче поддается разрушительному действию влаги. Вследствие
этого нанесен значительный ущерб таким памятникам культуры, как
Парфенон, Колизей, Тадж-Махал и др.
В России также выявлено воздействие кислотных дождей на бело-
каменную резьбу Рождественской и Смоленской церквей в Нижнем
Новгороде, на исторические памятники в Тамбове, Мичуринске, Мор-
шанске.
Воздействие кислотных дождей на здоровье человека может прояв-
ляться при подкислении воды водных объектов, особенно если это касается
объектов, используемых для централизованного питьевого водоснабжения.
Повышая подвижность тяжелых металлов в почве, воде и донных осадках,
кислотные дожди способствуют вовлечению их через растения и рыбу в
пищевые цепи. Это явление можно отнести к прямому (опосредованному)
влиянию на здоровье человека.
Весьма важной глобальной проблемой является изменение климата в
связи с так называемым парниковым эффектом (загрязнением атмосферного
воздуха парниковыми газами). К парниковым газам относятся диоксид
141
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
углерода,
метан,
оксиды
азота,
хлорфторуглеводороды,
перфторуглеводороды, а также гексафторид серы — побочный продукт при
выплавке алюминия и один из самых сильнодействующих среди остальных.
Хлорфторуглеводороды в течение многих лет используются в холо-
дильниках, кондиционерах и других установках в качестве так называемых
хладоагентов. Они могут поступать в атмосферу с выбросами производств
пористых пластмасс, предприятий электронной и парфюмерной
промышленности. Хлорфторуглеводороды негорючи, взрывобезо-пасны,
химически инертны.
Парниковый эффект обусловливается тем, что солнечная энергия при
достижении земной поверхности частично поглощается ею, частично
отражается в пространство. При этом длинноволновое инфракрасное
излучение, уходящее от Земли, поглощается диоксидом углерода атмосферы
и другими парниковыми газами, что приводит к повышению температуры
атмосферного воздуха. Чем больше содержится в атмосфере парниковых
газов, тем больше поглощается инфракрасных лучей. Известно, что за
последние десятилетия глобальный выброс диоксида углерода существенно
увеличился. Специалисты отмечают, что по сравнению с XIX веком
концентрации диоксида углерода в атмосферном воздухе увеличились почти
на 1/3, оксидов азота — на 8%, метана — в 2 раза. В текущие годы
фитопланктон океана и наземные растения способны поглотить только 44%
промышленного диоксида углерода, остальная часть поступает в атмосферу.
Другие соединения, способствующие развитию парникового эффекта,
например метан, хлорфторуглеводороды, поглощают инфракрасное
излучение в 50-100 раз интенсивнее, чем диоксид углерода. Хотя их выбросы
в атмосферу существенно меньше, чем диоксида углерода, их влияние на
температурный режим Земли сопоставимо с таковым диоксида углерода. При
оценке парникового эффекта в качестве основной учетной единицы
парниковых газов принимается тонно-эквивалент диоксида углерода,
содержание в воздухе остальных парниковых газов пересчитывается к 1 т
диоксида углерода через соответствующие коэффициенты. По прогнозам
отечественных ученых, если темпы потребления ископаемого топлива не
уменьшатся, концентрации парниковых газов будут нарастать; максимум их
концентрации в атмосфере ожидается во второй половине XXII века.
Второй не менее важной стороной этой проблемы является продол-
жающееся уже несколько десятилетий стремительное уничтожение
тропических влажных лесов в Африке, Южной Америке и Юго-Восточной
Азии в связи с быстрым ростом населения и варварскими приемами
лесопользования. Это обстоятельство, а также уменьшение продуктивности
фитопланктона Мирового океана, связанное с загрязнением его поверхности
нефтепродуктами, значительно снижают природный путь вывода диоксида
углерода из атмосферы.
С парниковым эффектом связывают повышение среднегодовой тем-
пературы на планете и потепление климата, последствия которых разно-
образны и до конца не оценены. По мнению некоторых ученых, при дос-
142
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
тижении содержания парниковых газов в атмосфере Земли 400-500 ррт (в
настоящее время 336 ррш) произойдет потепление всей планеты на 1-1,5 "С,
при содержании 600-700 ррш — на 4-5 °С. Если такой прогноз оправдается,
это должно вызвать колоссальные изменения в биосфере: таяние полярных
льдов, затопление больших приморских территорий, изменение водного
баланса на обширных территориях, что в конечном счете неблагоприятно
скажется на условиях жизни населения.
В июне 1992 г. на Международной конференции ООН в Рио-де-Жа-
нейро была принята Рамочная конвенция об изменении климата, которая
вступила в силу в 1994 г. К ней присоединилось около 200 государств мира.
Россия ратифицировала указанную Конвенцию, приняв в 2004 г.
соответствующий Федеральный закон. Конвенция предусматривает
проведение мер по сдерживанию количественного роста антропогенных
выбросов парниковых газов, согласованному снижению их доли в рамках
международных обязательств и проведение специальных мероприятий,
увеличивающих интенсивность поглощения отдельных газов наземными
экосистемами.
В 1997 г. представителями более 150 стран в развитие Рамочной кон-
венции был подписан так называемый Киотский протокол, который за-
фиксировал конкретные обязательства промышленно развитых стран и стран
с переходной экономикой (среди них и Россия) в течение 2008-2012 гг. —
ограничить и сократить выбросы своих парниковых газов. В протоколе
утверждается, что выполнение этих обязательств может способствовать
стабилизации климатических параметров в планетарном масштабе. В
феврале 2005 г. Киотский протокол ратифицирован Парламентом России,
после чего он должен вступить в силу. В то же время США, на которые
приходится 36% мировых выбросов парниковых газов, в 2001 г. заявили о
выходе из Рамочной конвенции и стали разрабатывать свой, национальный
план сокращения выброса парниковых газов.
Следующей глобальной проблемой, связанной с техногенным заг-
рязнением атмосферного воздуха, является воздействие хлорфторуг-
леводородов на озоновый экран стратосферы, приводящее к образованию так
называемых «озоновых дыр».
За многие века существования кислородной атмосферы Земли уста-
новилось динамическое равновесие кислорода и озона в стратосфере, а ныне
существующие на Земле формы жизни адаптировались к той части спектра
ультрафиолетового (УФ) излучения, которая профильтрована через озоновый
экран.
Размер «озоновой дыры» над Южным полушарием в отдельные годы
достигает 10 млн км2, что соответствует площади Европы. В последующие
годы подобные явления меньших масштабов наблюдались над Северной
Америкой и Скандинавским полуостровом. Аномалии озонового слоя в
атмосфере отмечались и над территорией России. В феврале 1995 г. над
Сибирью вплоть до Урала зафиксировано заметное уменьшение
концентрации озона до 40% обычной.
143
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
Одной из причин образования озоновых дыр считается загрязнение
атмосферы хлорфторуглеводородами. При поступлении в атмосферный
воздух они, не вступая ни в какие реакции, поднимаются в стратосферу, где
разрушаются жестким ультрафиолетовым излучением, освобождая атомы
хлора, взаимодействующие на основе радикальных реакций с озоном. В
результате озон разрушается. Таким образом нарушается многовековое
природное равновесие озона и кислорода в стратосфере. Разрушению
озонового слоя стратосферы способствуют также оксиды азота,
образующиеся при сгорании топлива турбореактивных двигателей авиации и
космических аппаратов. В результате нарушения озонового экрана
коротковолновое УФ-излучение, задерживаемое им, достигает поверхности
Земли и может вызвать разнообраз ные негативные эффекты в биосфере
планеты, а в популяции человечества повысить уровень онкологической
заболеваемости.
Учитывая глобальный характер проблемы озонового экрана, между-
народное сообщество подключилось к ее решению. Первая международная
конвенция по мерам сохранения озонового слоя была заключена в 1985 г. в
Вене. Позднее в Монреале был подписан протокол, который обязывал стран-
участниц принять меры к сокращению применения и выбросов фреонов,
заменив их другими хладоагентами, не содержащими фтора и хлора. В
результате реализации этих решений к 1996 г. выброс фреонов сократился до
160 тыс. т (к моменту принятия указанных решений в 1985 г. их выброс
превышал 1 млн т).
Поскольку перечисленные проблемы, связанные с загрязнением ат-
мосферного воздуха, являются глобальными, решение их возможно за-
конодательными мерами в рамках международного права, а выработка этих
мер должна осуществляться дипломатическими методами. Для обоснования
необходимых профилактических мероприятий нужны консолидированные
усилия ученых самого разного профиля и многолетние мониторинговые
климатологические и метеорологические наблюдения за природными
процессами и состоянием биосферы Земли. Таким образом, перечисленные
глобальные проблемы, связанные с техногенным загрязнением атмосферного
воздуха, несомненно, влияют прямо или косвенно на здоровье и условия
жизни человека, однако в силу своей масштабности, механизмов развития
они являются предметом климатологических и экологических исследований.
В то же время нарастание количества источников загрязнения ат-
мосферного воздуха и их мощностей приводит к неблагоприятным из-
менениям непосредственно среды обитания человека на территории на-
селенных мест, а это порождает проблемы коммунальной гигиены, си-
нонимом которой является гигиена населенных мест.
2
. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха.
2
.1. Источники загрязнения природного происхождения
Химический состав атмосферного воздуха формировался в процессе
эволюции Земли на протяжении весьма длительного времени. Важную роль
при этом играли природные источники поступления в него тех или иных
144
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
газообразных веществ и аэрозолей. К числу таких источников относятся
извержения вулканов, вынос морских солей, выветривание почвы, лесные и
торфяные пожары и др.
В мире существует несколько сотен вулканов, которые периодически
выбрасывают в атмосферу огромное количество аэрозолей и газообразных
веществ. В результате вулканической деятельности на планете в год может
поступать до 80 млн тонн аэрозолей в виде пепла, который поднимается на
большую высоту и может переноситься на большие расстояния от источника.
Известны случаи глобального переноса пепла воздушными потоками в
атмосфере. Кроме аэрозоля, в состав вулканических извержений входят пары
воды — до 67,88 об.%, диоксид углерода — 12,71 об.%, монооксид углерода
—
0,67 об.%, водород - 0,75 об.%, азот - 7,65 об.%, диоксид серы - 7,03 об.%,
сера - 1,04 об.%, хлор -0,41 об.%. В составе извержений вулканов
обнаружены
также
некоторые
канцерогенные
полициклические
ароматические углеводороды (ПАУ), в частности бенз(а)пирен (БП). По
данным литературы, даже в настоящее время за счет вулканической
деятельности, не такой активной, как в прошлом нашей планеты, в
атмосферу может поступать в год до 120 кг этого соединения. Учитывая
весьма малую величину установленной ПДК БП для атмосферного воздуха,
такой общий объем выброса следует признать значимым с гигиенической
точки зрения.
Специалисты отмечают, что глобальные объемы выбросов БП, а также
диоксида серы, свинца примерно на 10% формируются за счет природных
источников.
Другими естественными источниками поступления аэрозолей в ат-
мосферу являются вынос морских солей (по некоторым данным, до 700 млн т
в год), выветривание почвы (до 300 млн т в год), лесные пожары (до 200 млн
т в год). Большинство природных (естественных) источников загрязнения
атмосферного воздуха обусловливают непосто янные и в основном более или
менее ограниченные изменения качества атмосферного воздуха, ибо
извержения вулканов, лесные пожары, пыльные или песчаные бури бывают
не каждый день и не повсеместно. Однако в ряде случаев их влияние может
распространяться на большие территории. Например, при извержении
вулкана Кракатау (Индонезия) в 1972-1973 гг. пылевые частицы 2 раза
обогнули земной шар, а при извержении вулкана Безымянного на Камчатке в
195
6 г. пепел поднялся на высоту до 45 км и его частицы были
зафиксированы в воздухе Лондона.
В атмосферном воздухе можно также обнаружить так называемый
аэропланктон, т.е. находящиеся во взвешенном состоянии частицы би-
ологической природы размером от 0,01 до 50-1200 мкм. В состав аэ-
ропланктона входят бактерии, вирусы, споры плесневых грибов, дрожжевые
грибы, актиномицеты, цисты простейших, споры мхов и папоротников. Они
привносятся в атмосферный воздух в основном из почвы, в нем, как правило,
не размножаются и погибают под действием неблагоприятных факторов либо
оседают на других территориях. Содержание аэропланктона и его видовое
145
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ