Предпосылки возникновения глобальных экологических проблем

Загрязнение атмосферы в городах обуславливается как объемом, так и со­ставом соединений выбросов предприятий. Например, при получении 1 т предельного чугуна выброс пыли составляет 4,5 кг, сернистого газа - 2,7 кг, марганца - до 0,6 кг. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольшом коли­честве поступают соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, а также цианистый водород, смолистые вещества.

Выбросы в атмосферу химической промышленности происходят при производстве кислот серной, соляной, азотной, фосфорной и других, резинотехнических изделий, пластических масс, красителей и моющих средств, мине­ральных удобрений, растворителей и т.д. Особую экологическую опасность представляет разработка месторождений нефти и газа с повышенным содержа­нием сероводорода. Ежегодно сжигается около 1 млрд. тонн условного топлива, выбрасываются в атмосферу сотни млн. тонн оксидов азота, серы, углерода, часть из них возвращается в виде кислотных дождей, сажи, золы и пыли.

Производство цемента и других строительных материалов (керамики, те­пло- и звукоизоляционных материалов, стекла) сопровождается выбросами в атмосферу от суммарного количества:

- пыли и взвешенных частиц 57 %,

- окиси углерода 21,4 %,

- сернистого ангидрида 10,8 %,

- окислов азота 9 %,

- сероводорода 0,03 %,

- формальдегида и толуола по 0,02 %,

- бензола, пятиокиси ванадия и ксилола по 0,01 %.

Загрязняющими веществами деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности являются от суммарного количества:

- твердые вещества 29,8 %,

- окись углерода 28,2 %,

- сернистый ангидрид 26,7 %,

- окислы азота 7,9 %,

- толуол 1 %,

- сероводород 0,9 %,

- ацетон и ксилол до 0,5 %,

- бутилацетат и этилацетат по 0,4 %,

- метилмеркаптан и формальдегид по 0,1 %.

При сжигании различных видов топлива в атмосферу выбрасывается около 20 млрд. т углекислого газа, и при этом используется большое количест­во кислорода. Выбросы в атмосферу промышленных газов, содержащих угар­ный газ, окислы азота и серы, аммиак и другие загрязнители, приводят к угне­тению, отравлению и гибели живых организмов.

В сельской местности источниками загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные ком­плексы по производству мяса, а также энергетические предприятия, обслужи­вающие технику. Над территориями, где располагаются помещения для содер­жания скота и птицы, в атмосферном воздухе распространяются на значитель­ные расстояния аммиак, сероводород и другие дурнопахнущие газы.

Атмосферный воздух в растениеводческих хозяйствах загрязняется мине­ральными удобрениями и пестицидами.

Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха - это диоксид серы (S0₂), окись углерода, или угарный газ (СО), и твердые частицы.

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, они опасны для здоровья людей и других организмов. Процессы их образования разнообразны и связаны, прежде всего, с раздробле­нием, размельчением и распылением твердых веществ. Примерами их образо­вания в природе является вулканический пепел, минеральная пыль в пустынях.

Мощным антропогенным источником минеральной пыли является добыча и дробление пород в карьерах, производство цемента, горнодобывающая про­мышленность. Много аэрозолей вносит в атмосферу черная и цветная метал­лургия, производство и применение минеральных удобрений, пестицидов. Мощный механизм образования аэрозолей - это неполное сгорание веществ (из-за недостатка кислорода) и образование частиц сажи и других веществ (сульфатные и нитратные аэрозоли).

Аэрозольные загрязнения атмосферы воспринимаются как дым, туман. Они могут удаляться из атмосферы сухим осаждением (крупные частицы) или вымыванием осадков.

Фотохимический смог - смесь едких газов и аэрозолей повышенной кон­центрации, образующаяся в результате фотохимической реакции из газовых выбросов автомобилей и химических предприятий. Главную опасность пред­ставляет содержащийся в нем сернистый газ в концентрации 5-10 г/м³ и выше. Над всей Англией 5 декабря 1952 г. возникла волна высокого давления, где в течение нескольких дней не ощущалось ни малейшего дуновения ветра. Траге­дию отмечали только в Лондоне, где была высокая степень загрязнения атмо­сферы, за 3-4 дня там погибло более 4000 человек. Этот смог содержал не­сколько сот тонн дыма с сернистым ангидридом. Подобный смог в 1963 г. в Нью-Йорке убил более 400 человек.

За счет повышенного выброса различных примесей в воздушный бассейн больших городов над ними образуется аэрозольная шапка, которая вместе с ис­точниками тепла повышает температуру воздуха на 1 -2° С по сравнению с ок­ружающей местностью. Признаком возникновения смога является появление голубоватой дымки вследствие ухудшения видимости. От загрязнения воздуха страдают растения, животные и люди.