Последствия загрязнения воздушной среды

Загрязнение воздуха в результате поступления в него различного рода загрязняющих веществ имеет ряд неблагоприятных последствий.

Санитарно-гигиенические. Поскольку воздух является средой, в которой человек находится в течение всей жизни и от которой зависит его здоровье, самочувствие и работоспособность, наличие в воздушной среде порой даже небольших концентраций загрязняющих веществ может неблагоприятно отразиться на человеке, привести к необратимым последствиям и даже к смерти.

Экологические. Воздух является важнейшим элементом окружающей среды, находящимся в непрерывном контакте со всеми другими элементами природы. Ухудшение качества воздуха вследствие присутствия в нем различных загрязнителей приводит к гибели лесов, посевов сельскохозяйственных культур, травяного покрова, животных, к загрязнению водоемов, а также к повреждению строительных конструкций, различного рода сооружений и т. д.

Экономические. Загрязнение воздуха вызывает значительные экономические потери. Запыленность и загазованность воздуха в производственных помещениях приводит к снижению производительности труда, потере рабочего времени из-за увеличения заболеваемости. Во многих производствах наличие пыли в воздушной среде ухудшает качество продукции, ускоряет износ оборудования. В процессе производства, добычи, транспортирования многих видов материалов, сырья, готовой продукции часть этих веществ переходит в пылевидное состояние и теряется (уголь, руда, цемент и др.), загрязняя в то же время окружающую среду. Потери на ряде производств составляют до 3 - 5 %. Велики потери из-за загрязнения окружающей среды. Мероприятия по уменьшению последствий загрязнения обходятся дорого.

Характерным примером влияния выбросов промышленных предприятий на окружающую среду является металлургия, которая дает значительную часть всех выбросов в воздушную среду.

На предприятиях черной металлургии основными источниками выбросов в атмосферу являются:

• подготовка сырьевых материалов (обогащение, агломерация и др.);
• производство кокса;
• доменное производство;
• производство стали;
• прокатное производство;
• энергетические установки.

На предприятиях имеют место организованные (через трубы, вентиляционные шахты и т. п.) и неорганизованные выбросы (через фонари и проемы в цехах, от мест погрузки и разгрузки транспорта, из-за утечек в коммуникациях и др.). Неорганизованные выбросы по мнению специалистов составляют от 10 до 26 % от общего количества выбросов в атмосферу.

Причинами значительных выбросов в атмосферу являются: отсутствие или неэффективная локализация источников выделения газов и пыли; недостаточная герметичность, конструктивные недостатки производственного оборудования, его техническая неисправность; неправильное ведение технологических процессов и др.

При работе предприятий черной металлургии в воздух выделяются газы, содержащие пыль, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, фенолы, сероводород, бензол, аммиак и другие вредные соединения.

По имеющимся данным валовой вынос пыли до очистки на каждые 1 млн. т годовой производительности предприятия составляет 350 т/сутки.

Выбросы диоксида серы и оксида углерода составляют соответственно 200 и 400 т/сутки. В результате улавливания пыли и газов поступление их в атмосферу можно уменьшить: пыли на 93 %, диоксида серы — на 67 %, оксида углерода — на 20 %, что, конечно, явно недостаточно.

В результате интенсивных выбросов пыли на территории завода и в районе расположения металлургических заводов осаждается значительное количество пыли.

Представляют интерес данные о содержании оксида углерода в воздухе над территорией, прилегающей к металлургическому заводу. На расстоянии 6—8 км от завода воздух загрязнен оксидом углерода в концентрациях, превышающих ПДК в 2,4 - 2 раза (максимально разовая - 3 мг/м³, среднесуточная - 1 мг/м³). В радиусе до 4 км от завода содержание СО превышало ПДК в 3-4 раза.

Зона загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы вокруг металлургического завода достигала 6 км.

Зона загрязнения сероводородом достигала 6 км, значительны также зоны загрязнения воздуха оксидами азота, фенолом и др. газовыми выделениями.

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий приводит к значительному уменьшению солнечной радиации, снижению видимости, освещенности, к увеличению частоты туманов. Это отрицательно сказывается на здоровье населения. Солнечный свет - важнейшее условие нормальной жизни организма, его психического и физического развития, здоровья и работоспособности. Особенно важна для человека ультрафиолетовая радиация. Под ее влиянием повышается обмен веществ, возрастает активность эндокринной системы, иммунитет организма, тонус мышечной и центральной нервной системы.

Загрязнение атмосферного воздуха приводит к снижению прозрачности атмосферы для солнечной радиации в целом и, в первую очередь, для ультрафиолетовой части спектра.

Запыленность атмосферы значительно уменьшает ультрафиолетовую радиацию. По данным Московского научно-исследовательского института гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана суммарная средняя потеря ультрафиолетовой радиации в крупном городе составляет 64 %.

В результате загрязнения атмосферного воздуха выбросами цементных заводов потеря суммарной солнечной радиации доходят до 29%, а потеря ультрафиолетовой радиации достигает 66 %.

В районе нахождения металлургического завода общая ультрафиолетовая радиация ослабляется на 8-32 %.

Присутствие в воздухе различных загрязняющих веществ в сочетании с другими факторами окружающей среды вызывает повреждение материалов, строительных конструкций и др. изделий. Соответствующие данные приведены в табл. 1.

Таблица 1. Повреждение материалов под действием загрязненного воздуха

Под действием оксидов серы, находящихся в воздухе, подвергаются разрушению сооружения, имеющие большую художественную и историческую ценность, а также произведения искусства — древние статуи.

Известно, что возникли проблемы с сохранностью зданий и скульптур в Греции. Быстро разрушаются Колизей в Риме, собор Святого Марка в Венеции и многие другие сооружения. Во Франции скульптуры, находящиеся на открытом воздухе, заменяют копиями. Такие же проблемы приходится решать в Германии (Кельнский собор XII в.), в Японии и других странах.

Известно, что каменный обелиск Клеопатры, перевезенный из Александрии в Лондон, за неполные 100 лет подвергся большему разрушению, чем за предыдущие 3000 лет нахождения его в Египте.

Аэрозоли вызывают загрязнение поверхностей. Они также способствуют разрушению поверхности различных материалов тем, что аэрозольные частицы являются центрами конденсации и адсорбции газообразных загрязняющих веществ.