ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Основными ингредиентами загрязнения атмосферы явля­ются оксиды углерода (СО), азота (NО_х) и серы (SО_x), углеводо­роды (С_nН_m) и взвешенные частицы (пыль).

Загрязняющие вещества, выброшенные в воздушный бас­сейн в виде газов или аэрозолей, могут:

- оседать под действием силы тяжести (крупнодисперс­ные аэрозоли);

- физически захватываться оседающими частицами (осадками) и поступать в лито- и гидросферу;

- включаться в биосферный круговорот соответствующих веществ (углекислый газ, пары воды, оксиды серы и азота и пр.);

- изменять свое агрегатное состояние (конденсировать­ся, испаряться, кристаллизоваться и т. п.) или хими­чески взаимодействовать с другими компонентами воз­духа, после чего пойти одним из вышеуказанных пу­тей;

- находиться в атмосфере относительно длительное вре­мя, переносясь циркуляционными потоками в различ­ные слои тропо- и стратосферы и в разные географиче­ские области планеты до тех пор, пока не создадутся условия для их физической или химической трансфор­мации (например, фреоны).

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на терри­тории нашей республики являются промышленные предприятия, авто­транспорт и объекты энергетики.

Тепловые электростанции (ТЭС) следует рассматривать не только как загрязнители атмосферного воздуха оксидами серы, азота и твердыми частицами, но также и элементами-примесями (ЭП), в числе которых имеются весьма токсич­ные - бериллий, мышьяк, селен, ванадий, кадмий, ртуть, тяжелые металлы и естественные радионуклиды.

Транспорт является одним из важнейших источников загрязнения атмосферы. На его долю приходится не менее 55% общей массы газообразных загряз­нителей воздуха.

В состав выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей входит около 200 химических соединений, из которых наиболее токсичны оксиды углерода, азота, углево­дороды, в т. ч. полициклические ароматические углеводороды (бенз(а)пирен и др.). Транспорт является также источником пыли, возникающей от разрушения дорожных покрытий и истирания шин.

Черная и цветная металлургия. Кокс является компонен­том многих технологических процессов в черной и цветной металлургии.

При размоле угля, загрузке шихты в батареи и выгрузке кокса на коксохимических производствах образуются угольная пыль и сажа. В процессе коксования выделяется газ, содер­жащий пары углеводородов (смолистых веществ). Источником выброса твердых частиц в металлургии яв­ляется производство чугуна и стали.

В литейном производстве при плавке чугуна происходит выделение серы в процессе сгорания кокса. Мартеновские печи и кислородные конверторы вследствие высоких темпе­ратур процесса являются источником оксида азота.

В цветной металлургии источники пыли – печи, сушилки концентратов, дробильно-помольное оборудование. Цветная метал­лургия является мощным источником газообразных выбросов диоксида серы, оксидов мышьяка, свинца, сурьмы, меди.

В машиностроительном и металлообрабатывающем произ­водстве в литейных, кузнечно-прессовых, модельных и ме­ханических цехах выделяется пыль, содержащая оксиды железа, марганца, магния, алюминия, фосфора и ряда других элементов.

В гальванических цехах в вентиляционный воздух ванн травления выделяются пары серной, соляной, азотной или плавиковой кислот, концентрация которых составляет 30-500 мг/м³. Особой токсичностью отличаются растворы цианистых солей (при цианистом цинковании), хромовой и азотной кислот.

Химическое производство. Из огромного ассортимента веществ и соединений, выпускаемых химическими предпри­ятиями, наиболее важными источниками загрязнения атмос­феры как по объему продукции, так и по токсичности являются хлор, оксиды азота, диоксид и триоксид серы, хлористый водород, сероводород, фтористый водород, дисуль­фид углерода, фтор и его соединения. Из органических соединений: углеводороды и их хлоропроизводные, альдегиды и органические кислоты.

На угольных шахтах и обогатительных фабриках основ­ными загрязнителями воздуха прилегающих территорий яв­ляются горящие породные отвалы (терриконы и др.). Основ­ными продуктами окисления и газификации углистых пород терриконов являются СО₂, СО, SO₂, H₂S, СН₄, бенз(а)пирен и др.

При производстве строительных материалов источниками поступления в атмосферу твердых частиц являются цементные заводы, известковые печи, установки по производству маг­незита, печи по обжигу кирпича, карьеры, предприятия по выпуску изоляционных материалов, керамические заводы, установки по производству асфальта.

В результате антропогенного воздействия на атмосферу возникают:

- локальная или региональная загазованность приземно­го слоя;

- трансграничный перенос загрязнений на значительные расстояния;

- различные глобальные эффекты, такие как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя.

Парниковый эффект. Под парниковым эффектом понимают возможное повышение гло­бальной температуры планеты в результате изменения теплового ба­ланса, обусловленное постепенным накоплением парниковых газов в атмосфере.

Основным парниковым газом является диоксид углерода. Его вклад в парниковый эффект, по разным данным, составляет от 50 до 65%. К другим парниковым газам относятся метан (около 20%), оксиды азота (примерно 5%), озон, фреоны (хлорфторуглероды) и дру­гие газы (около 10-25% парникового эффекта). Всего известно около 30 парниковых газов.

Вследствие парникового эффекта среднегодовая температура на Земле за последнее столетие повысилась на 0,3÷0,6°С. По раз­ным источникам, удвоение содержания парниковых газов, которое может произойти во второй половине текущего века, вызовет повы­шение среднегодовой температуры планеты на 1÷3,5°С.

Кислотные дожди. Атмосферные осадки могут выпадать в виде дождя, снега, тумана, ро­сы, т. е. во всех присутствует вода, являющаяся прекрасным растворите­лем многих примесей. В их состав входят такие анионы и катионы, как SО₂^-2, Сl^-, NО₃^-, НСО₃^-, NH₄⁺, Na⁺, К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, Н⁺, соотношение кото­рых определяет рН осадков, т. е. их кислотность.

При сжигании различных видов топлив, а также с выбросами различных предприятий в атмосферу поступает значительное количество оксидов серы и азот. При взаимодействии их с атмосферной влагой образуются азотная и серная кислоты. К ним примешиваются органические кисло­ты и некоторые соединения, что в сумме дает раствор с кислой реакцией.

Отрицательное влияние кислых осадков разнообразно: почвы, водные экосистемы, растения, памятники архитектуры, строения и другие объекты в той или иной степени страдают от них.

Действие кислых осадков на почвы наиболее ощутимо проявляется в северных и тропических районах. Поступая в почву, кислые осадки увеличивают подвижность и вы­мывание катионов. Кислые осадки также повышают подвижность тяжелых металлов (кадмия, свинца, ртути). В ряде мест кислые осадки и продукты их действия (алю­миний, тяжелые металлы, нитраты и др.) проникают в грунтовые воды, а затем в водоемы и водопроводную сеть, где также способствуют высвобождению из труб алюминия и других вредных веществ. В итоге происходит ухудшение качества питьевой воды.

Действие кислых осадков на водные экосистемы весьма многообраз­но. Кислые осадки, попадая в водные источники, повышают кислот­ность и жесткость воды.

Действие кислых осадков и атмосферных загрязнений на леса спо­собствует выщелачиванию из растений биогенов (особенно кальция, магния и калия), сахаров, белков, аминокислот. Кислые осадки по­вреждают защитные ткани, увеличивают вероятность проникновения через них патогенных бактерий и грибов способствуют появлению вспы­шек численности насекомых.

Истощение озонового слоя. В последние годы наблюдается устой­чивая тенденция снижения содержания озона в верхних слоях атмос­феры. По разным оценкам, в средних и высоких широтах Северного полушария такое уменьшение составило 2-10%.

Крайне опасные для человека и многих животных последствия истощения озонового экрана - увеличение числа заболеваний раком кожи и катарактой глаз. Из-за уменьшения концентрации озона только на 1% происходит увеличение интенсивности УФ-излучения у повер­хности Земли на 15%. Помимо ухудшения здоровья истощение озонового слоя способ­ствует усилению «парникового эффекта», снижению урожайности, деградации почв, общему загрязнению окружающей среды, увеличению числа мощных лесных пожаров.

Отрицательное влияние загрязне­ний проявляется многофакторно и на животный мир, и на человека. Так, даже малые концентрации SО₂ при продолжительном воздействии обуславлива­ют возникновение у человека гастрита, ларингита, бронхита и других болез­ней. Сероуг­лерод влияет на нервную систему, приводит к острой интоксикации и атеросклерозу. Сероводород вызывает головную боль, слабость и тошноту и даже в малых концентрациях может обуславливать функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Оксиды азота сильно раздражают дыхательные орга­ны, приводя к возникновению в них воспалительных процессов, под их влиянием образуется метгемоглобин, понижается кровяное дав­ление, возникает головокружение, рвота, одышка, возможна потеря сознания. Хлор и его соединения влияют на обоняние, световую чув­ствительность глаз, нарушают дыхание. Соединения фтора резко раздражают кожу и слизистые оболочки, при их длительном воздей­ствии возможны носовые кровотечения, насморк, кашель, склеротические изменения в легких. Наличие в атмосферном воздухе углеводородов вызывает раздражение дыхательных путей, тошноту, головокружение, сонливость, расстройства дыхания и кровообращения.