Фотохимический туман (смог)

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами.

Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.

Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона.

Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью.

  Такие смоги - типичное явление над Екатеринбургом. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

  С учетом вышеизложенного охарактеризуем состояние атмосферного воздуха в исследуемом регионе.

  В Уральском Федеральном округе в 2004 году насчитывалось 4243 стационарных источника, осуществляющих выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, в том числе организованных - 3100. Выброс в атмосферу от стационарных источников на этот период составил по области 77,1 тыс. тонн Вечерний Екатеринбург. 20 мая 2005 г

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Екатеринбурга являются предприятия энергетики, такие предприятия, как ТЭЦ - 2, ТЭЦ-3, котельные ПО «Облтеплокоммунэнерго» (10,7 тыс.т.), «Гортеплокоммунэнерго», АО «Уралспирт», АО «Ремстройтехника», свинцово-цинковый комбинат и ряд других предприятий. Основное воздействие на загрязнение атмосферного воздуха области оказывают около 1500 котельных и автомобильный транспорт. По сравнению с 2000 г. выбросы на ТЭЦ-2 уменьшились, что связано со снижением объемов сжигаемого топлива, который составил 1498,3 тыс. т. что на 260,4 тыс. т. меньше 2000 г. Кроме того, средневзвешенная зольность угля по году 37,4 %, что на 0,8 % ниже показателя 2000 г. Снижение выбросов на ТЭЦ-3 в 2003 году по сравнению с 2000 г. объясняется тем, что руководство АПК производило полную остановку с мая по октябрь месяцы.

Состав и структура выбросов 2004 года ТЭЦ-3: всего выброшено загрязняющих веществ 13,302 тыс. тонн: из них твердых - 6995 тонн (52,6%), газообразных и жидких - 6307 тонн (47,3%), среди последних 79% составляет сернистый ангидрид 3,9% - оксид углерода и 14,3% - окислы азота.

  Значительный вред окружающей среде наносят выбросы автомобильного транспорта. В Уральском Федеральном округе дислоцируется 2581 автотранспортных предприятий, автогаражей и автохозяйств различных форм собственности. Общее количество автотранспорта составляет 134006 единиц больше, чем в 1997 году. Автотранспорт физических лиц насчитывает 102227 единиц, юридических лиц-31779. Выбросы вредных веществ от автотранспорта составляют около 210,0 тыс. тонн. Работы по внедрению каталитических блочных нейтрализаторов практически не проводятся, из-за отсутствия на это финансовых средств. Областное управление охраны окружающей среды значительное внимание уделяет работе автозаправочных станций, которых на территории области насчитывается свыше

  Загрязнение атмосферы выбросами от автотранспорта становится основным бедствием для населения многих городов, поэтому снижение их стало основной экологической проблемой, над которой сегодня работают специалисты различных предприятий и организаций, природоохранных учреждений области.

Таким образом, общее снижение выбросов в окружающую среду обусловлено в значительной степени падением уровня производства на одних предприятиях, полной остановкой других, и отчасти, - проводимыми на предприятиях теплоэнергетики воздухоохранными мероприятиями.

Таким образом, почти вся территория Уральского Федерального округа подвержена мощной антропогенной нагрузке. Особенно негативное влияние на состояние окружающей среды в округе оказывают горнодобывающая промышленность, черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая, тепло- и гидроэнергетика, лесозаготовки. В настоящее время Урал считается зоной экологического бедствия, 7 городов занесены в "черную" экологическую книгу России: Екатеринбург, Курган, Нижний Тагил, Пермь, Магнитогорск, Каменск-Уральский и Челябинск;

В атмосферу Урала только горными и металлургическими предприятиями выбрасываются сотни тыс. Тонн вредных веществ ежегодно. Отходы производств почти не утилизируются, в регионе скопилось свыше 2,5 млрд м3 отходов горного и металлургического производства. Тысячи гектаров земель изымаются под горные работы, ведется загрязнение подземных и поверхностных вод, почв, атмосферы, уничтожается растительность. Часть территории Южного Урала подверглась радиоактивному загрязнению.

Несомненно, экологический кризис ставит под угрозу успех экономических реформ в регионе, так как требуемые затраты на ликвидацию хотя бы основных экологических нарушений в несколько раз превышают суммы, выделяемые для этих целей по всей стране.