Введення, екологічний стан атмосфери в містах, актуальність проблеми забруднення атмосфери

забруднення повітря Мукачево здоров'я екологічний

У процесі розвитку людської цивілізації міста ставали середовищем життєдіяльності всезростаючого числа людей. ВУкаіни 73% населення зосереджено в містах. У деяких країнах ця частка ще вище. І як загальна тенденція розвитку і зростання міст - прогресуюче погіршення в них умов життя. Одна з найбільших трагедій міст в тому, що, будучи вищим досягненням людської цивілізації, вони стають не тільки незручними, а й значною мірою небезпечними для життя. Екологічне неблагополуччя міст стало найгострішою глобальною проблемою, що вимагає якнайшвидшого вирішення.

В даний час забруднення атмосферного повітря є одним з основних наслідків негативного антропогенного впливу на навколишнє середовище. Атмосферне повітря - найважливіший для всього живого природний ресурс, від якісного стану якого, в значній мірі, залежить здоров'я людини [2]. Саме тому наукові дослідження щодо оцінки антропогенного навантаження на повітряний басейн великих промислових міст, а також розробка методів його регулювання з урахуванням правових і нормативних аспектів відносяться до актуальних проблем.

Значне навантаження на повітряний басейн обумовлена ​​наявністю промислових і автотранспортних джерел забруднення.

1. Вивчити інформацію про джерела забруднення повітря, про його вплив на умови життя і здоров'я людей.

2. Вивчити методики оцінки ступеня забрудненості повітря міст.

3. Зібрати дані про екологічний стан атмосфери міста Твері.

4. Проаналізувати отримані дані. Зробити висновки.

Актуальність проблеми забруднення атмосфери

Забруднення атмосфери - привнесення в атмосферне повітря нових нехарактерних для нього фізичних, хімічних і біологічних речовин або зміна їх природної концентрації [3].

Атмосферне повітря є найважливішою життєзабезпечення природним середовищем і являє собою суміш газів і аерозолів приземного шару атмосфери, що склалася в ході еволюції Землі, діяльності і що знаходиться за межами житлових, виробничих та інших приміщень. Результати екологічних досліджень, як вУкаіни, так і за кордоном, однозначно свідчать про те, що забруднення приземної атмосфери - найпотужніший, постійно діючий фактор впливу на людину, харчовий ланцюг і навколишнє середовище. Атмосферне повітря має необмежену ємність і грає роль найбільш рухомого, хімічно агресивного і всепроникного агента взаємодії поблизу поверхні компонентів біосфери, гідросфери та літосфери [9].

В останні роки отримані дані про істотну роль для збереження біосфери озонового шару атмосфери, яка поглинає згубний для живих організмів ультрафіолетове випромінювання Сонця і формує на висотах близько 40 км теплової бар'єр, що оберігає охолодження земної поверхні [22].

Атмосфера надає інтенсивний вплив не тільки на людину і біоту, а й на гідросферу, грунтово-рослинний покрив, геологічне середовище, будівлі, споруди та інші техногенні об'єкти. Тому охорона атмосферного повітря і озонового шару є найбільш пріоритетною проблемою екології і їй приділяється пильна увага у всіх розвинених країнах [15].

Забруднена приземному атмосфера викликає рак легенів, горла і шкіри, розлад центральної нервової системи, алергічні та респіраторні захворювання, дефекти у новонароджених і багато інших хвороб, перелік яких визначається присутніми повітря забруднюючими речовинами та їх спільним впливом на організм людини. Результати спеціальних досліджень, виконаних вУкаіни і за кордоном, показали, що між здоров'ям населення і якістю атмосферного повітря спостерігається тісний позитивний зв'язок [7].

Основні агенти впливу атмосфери на гідросферу - атмосферні опади у вигляді дощу і снігу, в меншій мірі смогу, туману. Поверхневі і підземні води суші мають головним чином атмосферний харчування і внаслідок цього їх хімічний склад залежить в основному від стану атмосфери [11].

Негативний вплив забрудненої атмосфери на грунтово-рослинний покрив пов'язано як з випаданням кислотних атмосферних опадів, котрі вимивають кальцій, гумус і мікроелементи з грунтів, так і з порушенням процесів фотосинтезу, що призводять до уповільнення росту і загибелі рослин. Висока чутливість дерев (особливо берези, дуба) до забруднення повітря виявлено давно. Спільна дія обох факторів призводить до помітного зменшення родючості грунтів і зникнення лісів. Кислотні атмосферні опади розглядаються зараз як потужний фактор не тільки вивітрювання гірських порід і погіршення якості несучих грунтів, а й хімічного руйнування техногенних об'єктів, включаючи пам'ятники культури і наземні лінії зв'язку. У багатьох економічно розвинених країнах в даний час реалізуються програми щодо вирішення проблеми кислотних атмосферних опадів [18]. В рамках Національної програми з оцінки впливу кислотних атмосферних опадів, заснованої в 1980 році багато федеральні відомства США почали фінансувати дослідження атмосферних процесів, що викликають кислотні дощі, з метою оцінки впливу останніх на екосистеми і вироблення відповідних природоохоронних заходів. З'ясувалося, що кислотні дощі надають багатопланове вплив на навколишнє середовище і є результатом самоочищення (промивання) атмосфери. Основні кислотні агенти - розбавлені сірчана і азотна кислоти, що утворюються при реакціях окислення оксидів сірки та азоту за участю пероксиду водню.

При процесах згоряння палива найбільш інтенсивне забруднення приземного шару атмосфери відбувається в мегаполісах і великих містах, промислових центрах через поширення в них автотранспортних засобів, ТЕЦ, котелень та інших енергетичних установок, що працюють на вугіллі, мазуті, дизельному паливі, природному газі і бензині [13 ]. Внесок автотранспорту в загальне забруднення атмосферного повітря досягає тут 40-50%. Потужним і надзвичайно небезпечним фактором забруднення атмосфери є катастрофи на АЕС (Чорнобильська аварія) та випробування ядерної зброї в атмосфері. Це пов'язано як з швидким розносом радіонуклідів на великі відстані, так і з довготривалим характером забруднення території.

Висока небезпека хімічних і біохімічних виробництв полягає в потенційної можливості аварійних викидів в атмосферу надзвичайно токсичних речовин, а також мікробів і вірусів, які можуть викликати епідемії серед населення і тварин.

В даний час в приземної атмосфері знаходяться багато десятків тисяч забруднюючих речовин антропогенного походження. Через продовження зростання промислового і сільськогосподарського виробництва з'являються нові хімічні сполуки, в тому числі сильно токсичні. Головними антропогенними забруднювачами атмосферного повітря крім великотоннажних оксидів сірки, азоту, вуглецю, пилу і сажі є складні органічні, хлорорганічні і нітросполуки, техногенні радіонукліди, віруси і мікроби [5]. Найбільш небезпечні широко поширені в повітряному бассейнеУкаіни діоксин, бенз (а) пірен, феноли, формальдегід, сірковуглець. Тверді зважені частинки представлені головним чином сажею, кальцитом, кварцом, гідрослюд, каолинитом, польовим шпатом, рідше сульфатами, хлоридами. У сніговий пилу спеціально розробленими методами виявлено окисли, сульфати і сульфіти, сульфіди важких металів, а також сплави і метали в самородному вигляді.

У Західній Європі пріоритет віддається 28 особливо небезпечних хімічних елементів, сполук і їх групам. До групи органічних речовин входять акрил, нітрил, бензол, формальдегід, стирол, толуол, вінілхлорид, а неорганічних - важкі метали (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), гази (чадний газ, сірководень, оксиди азоту і сірки, радон, озон), азбест. Переважно токсично впливає надають свинець, кадмій. Інтенсивний неприємний запах мають сірковуглець, сірководень, стирол, тетрахлоретан, толуол [14]. Ореол впливу оксидів сірки та азоту поширюється на великі відстані. Вказані вище 28 забруднювачів повітря входять в міжнародний реєстр потенційно токсичних хімічних речовин.

Для атмосфери характерна надзвичайно висока динамічність, обумовлена ​​як швидким переміщенням повітряних мас в латеральному і вертикальному напрямках, так і високими швидкостями, різноманітністю що протікають в ній фізико-хімічних реакцій [24]. Атмосфера розглядається зараз як величезний «хімічний котел», який знаходиться під впливом численних і мінливих антропогенних і природних чинників. Гази та аерозолі, що викидаються в атмосферу, характеризуються високою реакційною здатністю. Пил і сажа, що виникають при згорянні палива, лісових пожежах, сорбують важкі метали і радіонукліди і при осадженні на поверхню можуть забруднення великі території, проникнути в організм людини через органи дихання.

Виявлено тенденцію спільного накопичення в твердих зважених частках приземної атмосфери ЕвропейскойУкаіни свинцю і олова; хрому, кобальту і нікелю; стронцію, фосфору, скандію, рідкісних земель і кальцію; берилію, олова, ніобію, вольфраму і молібдену; літію, берилію і галію; барію, цинку, марганцю і міді. Високі концентрації в сніговий пилу важких металів обумовлені як присутністю їх мінеральних фаз, що утворилися при спалюванні вугілля, мазуту та інших видів палива, так і сорбції сажею, глинистими частками газоподібних з'єднань типу галогенідів олова [24].

Час «життя» газів і аерозолів в атмосфері коливається в дуже широкому діапазоні (від 1 - 3 хвилин до декількох місяців) і залежить в основному від їх хімічної стійкості розміру (для аерозолів) і присутності реакційно-здатних компонентів (озон, пероксид водню та ін .).

Оцінка і тим більше прогноз стану приземної атмосфери є дуже складною проблемою. В даний час її стан оцінюється головним чином по нормативному підходу. Величини ГДК токсичних хімічних речовин та інші нормативні показники якості повітря наведені в багатьох довідниках і посібниках [1]. У такому керівництві для Європи крім токсичності забруднюючих речовин (канцерогенна, мутагенну, аллергенное та інші впливи) враховуються їх поширеність і здатність до акумуляції в організмі людини і харчового ланцюга. Недоліки нормативного підходу - ненадійність прийнятих значень ГДК та інших показників через слабку розробленість їх емпіричну спостережної бази, відсутність обліку спільного впливу забруднювачів і різких змін стану приземного шару атмосфери в часі і просторі. Стаціонарних постів спостереження за повітряним басейном мало, і вони не дозволяють адекватно оцінити його стан у великих промислово - урбанізованих центрах. В якості індикаторів хімічного складу приземної атмосфери можна використовувати хвою, лишайники, мохи. На початковому етапі виявлення осередків радіоактивного забруднення, пов'язаних з чорнобильською аварією, вивчалася хвоя сосни, здатна накопичувати радіонукліди, що знаходяться в повітрі. Широко відомо почервоніння голок хвойних дерев у періоди смогов в містах.

Найбільш чуйним і надійним індикатором стану приземної атмосфери є сніговий покрив, депонуються забруднюючі речовини за порівняно тривалий період часу і дозволяє встановити місце розташування джерел пилегазовибросов за комплексом показників. У снігових випаданнях фіксуються забруднювачі, які уловлюються прямих вимірів чи розрахунковими даними по пилегазовибросам [21].

До перспективних напрямків оцінки стану приземної атмосфери великих промислово - урбанізованих територій належить багатоканальне дистанційне зондування. Перевага цього методу полягає в здатності швидко, неодноразово і в «одному ключі» охарактеризувати великі площі. До теперішнього часу розроблені способи оцінки вмісту в атмосфері аерозолів. Розвиток науково-технічного прогресу дозволяє сподіватися на вироблення таких способів і відносно інших забруднюючих речовин.