< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Вплив урбоекосистеми на атмосферу

Антропогенний вплив на атмосферу визначається двома процесами – вилученням з атмосфери і використанням газів, які входять до складу повітря, а також внесенням в атмосферу речовин, не властивих її природному стану.

У природний склад повітря в об'ємних відсотках входять: азот (N2) – 78,1%; кисень (О2) – 20,85%; аргон (Аr2) – 0,93%; діоксид вуглецю (СO2) – 0,033% і решта – нейтральні гази, водень (Н2), озон (O3).

Стан атмосфери в урбанізованому середовищі

Сучасне людство використовує в промислових цілях незначну частку азоту та інших газів атмосфери. Для підтримки життя людини як біологічного виду щорічно потрібно близько 800 млн т кисню, тобто в 25–30 разів більше ніж може накопичитися в атмосфері за цей період.

Інтенсифікація і зростання масштабів розвитку виробництва, енергетики, транспорту призвели до спалювання величезних мас кисню, що перевищує 10–12 млрд м3. У перспективі щорічне споживання кисню збільшиться на 10%, а через 100–150 років його вміст в атмосфері знизиться до кількостей, небезпечних для будь- якого життя.

Проблема збереження газового складу атмосфери надзвичайно важлива. Можливо, людина знайде способи в недалекому майбутньому здійснювати принципово інші технологічні процеси, засновані на використанні енергії вітру, відпливів і припливів, термоядерної енергії тощо. Людство здавна використовувало атмосферу не тільки як джерело життєдіяльності, а й як своєрідне звалище, куди викидало відходи своєї життєдіяльності.

Звичайно ж, не можна говорити, що атмосфера не забруднювалася до людини. Однак природне забруднення в індустріальну епоху значно посилилося антропогенними викидами, зокрема не властивими газовому складу атмосфери.

Головні антропогенні забруднювачі атмосфери – діоксид вуглецю, аерозолі, сірчисті й чадні гази, оксиди азоту, важкі метали і т. ін. Особливого значення набуває дедалі більше насичення атмосфери вуглекислим газом, що спричинює підвищення середньої температури на планеті, тобто парниковий ефект.

Суттєво впливають на виникнення парникового ефекту й інші викиди в атмосферу. Оксиди сірки та азоту (викиди енергетичних установок, авто- і авіатранспорту) є причиною утворення кислотних дощів.

Хлорфторвуглеводні (фреони, галони), які широко використовуються в техніці та побуті як холодоагенти, дезодоранти, потрапляючи в атмосферу, стають каталізаторами в реакції розщеплення озону на кисень.

Руйнування озонового шару спричинюють також запуски космічних кораблів та польоти надзвукових літаків, які супроводжуються викидами продуктів згоряння палива з двигунів.

Інші забруднення атмосфери, що мають локальний характер унаслідок своєї масовості, великої токсичності, здатні утворювати сполуки, не властиві біосфері, що впливають на живі організми вже зараз.

Проблема ускладнюється ще і тим, що промислові атмосферні забруднення, на відміну від природних, концентруються на порівняно невеликих ділянках земної поверхні в промислових районах, де рівень забруднення в 100–150 раз вищий ніж над океаном.

"Внесок" різних галузей промисловості в забруднення атмосфери

Забруднювачами повітряного басейну міст є багато джерел, але основні з них – це насамперед теплова енергетика (електростанції), металургійна, хімічна, нафтопереробна промисловість та транспорт. Складність галузевої структури промисловості, характер технологічних процесів призводять до накопичення викидів від різних джерел, що створює екологічну напруженість у містах.

По Україні з усіх викидів, що становить приблизно 20 млн т, близько 53% припадає на енергетику. З них SO2 – 30%, СО – 37%, NOx – 10%, CxHy, – 8%, органічні речовини – 4%, інші – 11%.

Крім того, енергетичні установки являють собою джерело викидів SiO2, Fе2О3, CaO, MgO, К2O, а також у незначних кількостях сполук Va, Hg, Pb, As, радіоактивних і канцерогенних речовин.

Основними забруднювачами атмосфери в металургійній промисловості є С6Н5ОН, С6Н6, CO, SO2, NOx, НС1, HF, H2S.

Хімічна промисловість – джерело величезного спектра забруднень, оскільки на хімічних підприємствах виробляється коло 70 000 видів готової продукції, при цьому використовується 500–600 тис. хімічних сполук. Основні викиди хімічних підприємств – аерозолі, оксиди сірки та азоту, вуглеводні, оксид вуглецю.

Нафтодобувна та нафтопереробна промисловість – це джерела викидів фенолу, сірководню, аміаку, оксидів сірки і вуглецю.

На машинобудівних підприємствах основними джерелами забруднення атмосфери є пил, туман олив, оксиди сірки, азоту та вуглецю, фтористий водень, аерозольні фарби, розчинники.

Підприємства будівельних матеріалів забруднюють атмосферу пилом, скловолокном, гіпсом, цементом; вони являють собою джерела викидів SO2, NOx, СО.

Легка промисловість робить також суттєвий "внесок" у забруднення атмосфери: аерозолі барвників, пил, аміак, пари клею, борна і сірчана кислоти, сажа, ацетон та ін.

Види викидів унаслідок спалювання різних палив транспортом подані в табл. 4.3.

Таблиця 4.3

Викиди основних забруднювачів атмосфери, в тоннах на тонну спалюваного палива

Вид

палива

Вид забруднювача атмосфери

СО

NOx

CxHy

SO2

С

Рв

Бензапірен

Дизельне

паливо

0,1

0,04

0,03

0,02

0,0155

Бензин

0,6

0,04

0,1

0,002

0,00058

0,0003

Авіаційний транспорт є джерелом викидів СО, СxНy. NOx, С; за своєю токсичністю сучасний авіалайнер еквівалентний 7–8 тис. автомобілів.

Забруднюють атмосферу й інші галузі виробництва – деревообробна, харчова промисловість, сільськогосподарське виробництво, складування та спалювання побутових відходів тощо.

Щорічно в атмосферу Землі надходить приблизно млн т: оксидів сірки – 110, оксиду вуглецю – 180, окислів азоту – 170, отруйних газів – 170, завислих часток – 60, сполук свинцю – 0,5, ртуті – 0,1.

Атмосфера – найбільша частина біосфери. Тому за відповідних метеорологічних умов особливо великі осередки забруднення та речовини, що містяться в них, переносяться повітряними потоками на сотні й тисячі кілометрів.

Атмосфера має здатність акумулювати шкідливі речовини і з часом самоочищується. Незначна частина забруднень підіймається на висоту понад 3 км. Однак у більшості великих міст, де темпи викидів шкідливих речовин наближаються до швидкості їх розсіювання, виникають критичні ситуації, що й визначають складність проблем очищення повітряного басейну.

Маса основних забруднювачів атмосфери в місті з мільйонним населенням подана в табл. 4.4.

Таблиця 4.4

Атмосферні викиди міста-мільйонера

Викиди в атмосферу міста

тис. т/рік

Вода (пара, аерозоль)

10 800

Вуглекислий газ

1200

Діоксид сірки

240

Оксиди вуглецю

240

Вуглеводні

108

Оксиди азоту

60

Органічні речовини (фенол, бензол)

8

Хлор, аерозолі хлорної кислоти

5

Сірководень

5

Аміак

1,4

Ціаністий водень

0,3

Сполуки свинцю

0,5

Нікель

0,042

Бензапірен

0,08

Арсен

0,031

Уран (пил)

0,024

Кобальт (пил)

0,018

Ртуть

0,0084

Кадмій (пил)

0,0015

Берилій (пил)

0,0012

Ступінь забруднення залежить від природних і антропогенних причин: віддаленості міста від узбережжя, народногосподарського профілю міста, зміни погодних умов узимку і влітку (метеорологічний режим), швидкості вітру, утворення островів тепла та їх впливу на клімат у місті й ін.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >