Změna složení plynu v atmosféře je výsledkem kombinace přírodních jevů v přírodě a lidských činností. Ale který z těchto procesů v současnosti převládá? Abychom to zjistili, nejprve si ujasníme, co znečišťuje ovzduší. Jeho relativně stálé složení podléhá v posledních letech značným výkyvům. Podívejme se na hlavní problémy kontroly emisí a znečištění ovzduší, přičemž jako příklad použijeme tuto práci ve městech.
Mění se složení atmosféry?
Znečištění ovzduší považují ekologové za změnu jeho průměrných hodnot shromážděných za dlouhé období pozorování. Vznikají v důsledku mnoha typů vlivů společnosti na životní prostředí a také v důsledku přírodních procesů. Například látky, které znečišťují vzduch a mění složení plynů v atmosféře, vznikají v důsledku dýchání, foto- a chemosyntézy v buňkách živých organismů.
Kromě přirozeného znečištění existuje antropogenní znečištění. Jeho zdrojem mohou být emise jakýchkolivvýrobní zařízení, plynný odpad z domácího průmyslu, emise z dopravy. Právě to znečišťuje ovzduší, ohrožuje lidské zdraví a pohodu, stav celého životního prostředí. Hlavní ukazatele složení atmosféry by měly zůstat nezměněny, jako je tomu na obrázku níže.
Obsah některých složek v atmosféře je nevýznamný, ale bere se v úvahu při rozhodování, které látky znečišťují ovzduší a které jsou pro živé organismy neškodné. Níže uvedená tabulka kromě hlavních zahrnuje i trvalé složky ovzduší, jejichž obsah se zvyšuje při vulkanismu, ekonomické aktivity obyvatelstva (uhlík a oxid dusičitý, metan).
Co neznečišťuje ovzduší?
Složení plynu v atmosféře nad oceány, moři, lesy a loukami, biosférickými rezervacemi se mění méně než ve městech. Do prostředí nad výše uvedenými přírodními objekty se samozřejmě dostávají i látky. Výměna plynu v biosféře probíhá. Ale v ekosystémech převládá proces, který neznečišťuje ovzduší. Například v lesích - fotosyntéza, nad vodními plochami - odpařování. Bakterie fixují dusík ze vzduchu, rostliny uvolňují a absorbují oxid uhličitý. Atmosféra nad oceány a moři je nasycena vodní párou, jódem, bromem, chlórem.
Co znečišťuje vzduch?
Sloučeniny nebezpečné pro živé organismy jsou velmi nebezpečnéjsou různorodé, celkem je známo více než 20 000 polutantů biosféry. V atmosféře megaměst, průmyslových a dopravních center jsou jednoduché i složité plynné látky, aerosoly, malé pevné částice. Uveďme, jaké látky znečišťují ovzduší:
- oxid uhelnatý a oxid uhličitý (mono- a oxid uhličitý);
- anhydridy síry a síry (di- a oxid sírový);
- sloučeniny dusíku (oxidy a amoniak);
- metan a jiné plynné uhlovodíky;
- prach, saze a suspendované částice, jako jsou rudy v těžebních lokalitách.
Jaké jsou zdroje emisí?
Škodlivé látky znečišťující ovzduší se dostávají do atmosféry nejen ve skupenství plynů a par, ale také ve formě drobných kapiček, pevných částic různých velikostí. Účtování znečištění pocházejícího z podniků a dopravy se provádí pro konkrétní sloučeniny, jejich skupiny (pevné, plynné, kapalné).
Koncentrace konstantních a proměnných složek vzduchu se během dne mění v závislosti na ročním období. Při výpočtu obsahu škodlivin se bere v úvahu atmosférický tlak, teplota, směr větru, protože meteorologické podmínky ovlivňují složení povrchové vrstvy atmosféry. Ke změnám koncentrací většiny složek, např. oxidu uhličitého, dochází nejen v průběhu roku. Za posledních sto let došlo ke zvýšení množství CO2 (skleníkový efekt). V některých případech jsou změny v koncentracích látek způsobeny přírodními jevy. Mohlo by jít o sopečné erupcesamovolné uvolňování jedovatých sloučenin z podzemí nebo vody v určitých oblastech. Častěji však lidská činnost vede k nepříznivým změnám ve složení atmosféry.
Co znečišťuje vzduch na Zemi? Přírodní a antropogenní zdroje emisí škodlivých látek. Ty jsou stacionární (potrubí podniků, kotelny, výdejní stojany čerpacích stanic) a mobilní (různé druhy dopravy). Zde jsou hlavní zdroje látek znečišťujících ovzduší:
- pracovní podniky v mnoha průmyslových odvětvích;
- těžební lomy;
- auta (znečišťující vzduch při spalování paliv získaných z ropy, plynu a jiných uhlíkatých látek);
- čerpací stanice pro plynná a kapalná paliva;
- kotelny využívající hořlavé fosilie a produkty jejich zpracování;
- skládky a skládky, kde vznikají látky znečišťující ovzduší v důsledku hniloby, rozkladu průmyslového a domácího odpadu.
Zemědělská půda, jako jsou pole, sady, ovocné sady, také přispívá k negativní změně složení atmosféry. Může za to práce strojů, hnojení, postřiky pesticidy.
Jaký je hlavní zdroj znečištění ovzduší?
Mnoho škodlivých sloučenin se uvolňuje do atmosféry během startů raket, spalování odpadu, požárů v osadách, lesích, polích a stepích. V hustě obydlených oblastech nejvícemotorová doprava významně přispívá ke změně složení povrchové vrstvy atmosféry. Podle různých odhadů tvoří 60 až 95 % všech plynných emisí.
Co znečišťuje vzduch ve městě? Obyvatelstvo urbanizovaných zemí je zvláště postiženo toxickými produkty paliva a spalování paliva. Složení škodlivých emisí obsahuje pevné částice, jako jsou saze a olovo, kapalné a plynné sloučeniny: oxid siřičitý, oxid uhelnatý, oxidy dusíku, uhlovodíky a jejich deriváty.
Továrny znečišťují ovzduší v průmyslových oblastech, kde se rozvíjí průmysl zpracovávající kovové rudy, soli, ropu, uhlí a zemní plyn. Složení emisí se liší v závislosti na souboru průmyslových odvětví v konkrétním regionu země. Znečištěný vzduch ve městech často obsahuje zplodiny hoření, mezi nimi je mnoho karcinogenů, jako je dioxin. Kouř se objevuje v důsledku lesních, stepních a rašelinových požárů, pálení listí a trosek. Častěji hoří plantáže stromů a odpadky v okolí měst, ale stává se, že i přímo na ulicích zapalují listí a trávu.
Jaké látky jsou emitovány z průmyslu a dopravy?
Co znečišťuje vzduch ve městě? V průmyslových centrech působí průmyslové, dopravní, komunální a stavební podniky. Každý objekt jednotlivě i společně má technogenní dopad na životní prostředí. Často se znečišťující látky vzájemně ovlivňují. Častodochází k rozpouštění oxidů nekovů v kapičkách vody – tak vznikají „kyselé“mlhy a deště. Způsobují nenapravitelné škody na přírodě, lidském zdraví a architektonických mistrovských dílech.
Hrubé emise znečišťujících látek ve městech dosahují stovek a tisíců tun. Největší objem toxických látek pochází z podniků hutního, palivového a energetického, chemického a dopravního průmyslu. Továrny znečišťují ovzduší toxickými látkami: čpavek, benzapyren, oxid siřičitý, formaldehyd, merkaptan, fenol. Emise velkého průmyslového podniku obsahují 20 až 120 druhů sloučenin. V menší míře se škodlivé sloučeniny tvoří v závodech potravinářského a lehkého průmyslu, ve vzdělávacích, zdravotnických a kulturních institucích.
Jsou produkty spalování organického odpadu nebezpečné?
Ve městech je zakázáno spalovat spadané listí, trávu, odřezky větví, obaly, stavební materiály a další průmyslový a domovní odpad. Kyselý kouř obsahuje látky, které znečišťují ovzduší. Poškozují zdraví lidí a obecně zhoršují kvalitu životního prostředí.
Alarmující je, že jednotliví občané a zaměstnanci podniků nechápou, že porušují pravidla zlepšování, zhoršují již tak nepříznivou ekologickou situaci, když na svých pozemcích, ve dvorech vícepodlažních budov, spalují haldy odpadků a hnůj budovy zapálili v kontejnerech. Velmi často jsou v odpadcích plastové lahve, fólie. Tento kouř je zvláště škodlivý kvůliprodukty tepelného rozkladu polymerů. V Ruské federaci existují tresty za pálení odpadků v hranicích osady.
Při hoření částí rostlin, kostí, zvířecích kůží, polymerů a dalších produktů organické syntézy se uvolňují oxidy uhlíku, vodní pára a některé sloučeniny dusíku. Ale to nejsou všechny látky znečišťující ovzduší, které vznikají při spalování nebo doutnání odpadu, domovních odpadků. Pokud je listí, větvičky, tráva a další materiály mokré, pak se uvolňuje více toxických látek než neškodná vodní pára. Například doutnání 1 tuny vlhkého listí uvolní asi 30 kg oxidu uhelnatého (oxidu uhelnatého).
Stát vedle doutnající hromady odpadků je jako být na nejrušnější ulici v metropoli. Nebezpečí oxidu uhelnatého spočívá v tom, že váže krevní hemoglobin. Výsledný karboxyhemoglobin již nemůže do buněk dodávat kyslík. Jiné látky, které znečišťují atmosférický vzduch, mohou způsobit narušení průdušek a plic, otravu, exacerbaci chronických onemocnění. Například při vdechování oxidu uhelnatého srdce pracuje se zvýšenou zátěží, protože do tkání není dodáváno dostatek kyslíku. V tomto případě se může zhoršit kardiovaskulární onemocnění. Ještě větším nebezpečím je kombinace oxidu uhelnatého se znečišťujícími látkami v průmyslových emisích, výfukových plynech vozidel.
Normy koncentrace znečišťujících látek
Škodlivé emise pocházejí z hutnictví, uhlí, ropy azávody na zpracování plynu, energetická zařízení, stavebnictví a průmysl veřejných služeb. Radioaktivní kontaminace z výbuchů v jaderné elektrárně v Černobylu a jaderných elektrárnách v Japonsku se rozšířila v celosvětovém měřítku. V různých částech naší planety se zvyšuje obsah oxidů uhlíku, síry, dusíku, freonů, radioaktivních a dalších nebezpečných emisí. Někdy se toxiny nacházejí daleko od místa, kde se nacházejí podniky, které znečišťují ovzduší. Situace, která nastala, je alarmující a těžko řešitelný globální problém lidstva.
V roce 1973 navrhl příslušný výbor Světové zdravotnické organizace (WHO) kritéria pro hodnocení kvality atmosférického vzduchu ve městech. Odborníci zjistili, že stav lidského zdraví je z 15–20 % závislý na podmínkách prostředí. Na základě mnoha studií ve 20. století byly stanoveny přípustné úrovně hlavních škodlivin, které jsou pro populaci neškodné. Například průměrná roční koncentrace suspendovaných částic ve vzduchu by měla být 40 µg/m3. Obsah oxidů síry by neměl překročit 60 µg/m3 za rok. Pro oxid uhelnatý je odpovídající průměr 10 mg/m3 po dobu 8 hodin.
Co jsou maximální povolené koncentrace (MAC)?
Vyhláška hlavního státního sanitáře Ruské federace schválila hygienickou normu pro obsah téměř 600 škodlivých látek v ovzduší sídel. Jedná se o MPC škodlivin v ovzduší, jehož dodržováníoznačuje nepřítomnost nepříznivých účinků na lidi a hygienické podmínky. Norma specifikuje třídy nebezpečnosti sloučenin, jejich obsah ve vzduchu (mg/m3). Tyto ukazatele jsou aktualizovány, když jsou k dispozici nové údaje o toxicitě jednotlivých látek. Ale to není vše. Dokument obsahuje seznam 38 látek, pro které byl zaveden zákaz uvolňování z důvodu jejich vysoké biologické aktivity.
Jak probíhá státní kontrola v oblasti ochrany ovzduší?
Antropogenní změny ve složení ovzduší vedou k negativním důsledkům v ekonomice, zhoršování zdraví a zkrácení průměrné délky života. Problémy se zvyšujícím se uvolňováním škodlivých látek do atmosféry znepokojují jak vlády, státní a obecní úřady, tak veřejnost, obyčejné lidi.
Legislativa mnoha zemí stanoví inženýrské a ekologické průzkumy před zahájením výstavby, rekonstrukce, modernizace téměř všech ekonomických zařízení. Provádí se příděl škodlivin v ovzduší, přijímají se opatření na ochranu ovzduší. Řeší se otázky snižování antropogenní zátěže životního prostředí, snižování emisí a vypouštění znečišťujících látek. Rusko přijalo federální zákony o ochraně životního prostředí, atmosférického ovzduší a další legislativní a regulační právní akty upravující činnost v oblasti životního prostředí. Probíhá státní kontrola životního prostředí, znečišťující látky jsou omezeny,emise jsou na příděl.
Co je MPE?
Podniky, které znečišťují ovzduší, by měly provést inventuru zdrojů škodlivých látek, které se do ovzduší dostávají. Obvykle tato práce nachází své logické pokračování při určování maximálních přípustných emisí (MAE). Potřeba získat tento dokument souvisí s regulací antropogenní zátěže atmosférického ovzduší. Na základě informací uvedených v MPE obdrží společnost povolení k vypouštění škodlivin do ovzduší. Regulační údaje o emisích se používají k výpočtu poplatků za dopad na životní prostředí.
Pokud neexistuje objem MPE a povolení, pak za emise ze zdrojů znečištění umístěných na území průmyslového zařízení nebo jiného odvětví podniky platí 2, 5, 10krát více. Přidělování znečišťujících látek v ovzduší vede ke snížení negativního dopadu na atmosféru. Existuje ekonomická pobídka k provádění opatření na ochranu přírody před vnikáním cizích sloučenin do ní.
Platby za znečištění od podniků shromažďují místní a federální orgány ve speciálně vytvořených rozpočtových fondech pro životní prostředí. Prostředky jsou vynakládány na ekologické aktivity.
Jak se čistí a chrání vzduch v průmyslových a jiných zařízeních?
Čištění znečištěného vzduchu se provádí různými metodami. Filtry jsou instalovány na potrubí kotelen a zpracovatelských podniků, jsou zde zařízení na zachycování prachu a plynu. Pomocí tepelného rozkladua oxidací se některé toxické látky přeměňují na neškodné sloučeniny. Zachycování škodlivých plynů v emisích se provádí kondenzačními metodami, k absorpci nečistot se používají sorbenty, k čištění katalyzátory.
Výhledy aktivit v oblasti ochrany ovzduší jsou spojeny s prací na snižování vypouštění znečišťujících látek do ovzduší. Je nutné vyvinout laboratorní kontrolu škodlivých emisí ve městech, na frekventovaných dálnicích. Pokračovat by měly práce na zavádění systémů pro záchyt pevných částic z plynných směsí v podnicích. Potřebujeme levná moderní zařízení na čištění emisí od toxických aerosolů a plynů. V oblasti státní kontroly je požadováno zvýšení počtu stanovišť pro kontrolu a úpravu toxicity výfukových plynů automobilů. Podniky energetického průmyslu a vozidla by měly přejít na méně škodlivé, z hlediska životního prostředí, druhy paliv (řekněme zemní plyn, biopaliva). Při jejich spalování se uvolňuje méně pevných a kapalných znečišťujících látek.
Jakou roli hrají zelené plochy při čištění vzduchu?
Je těžké přeceňovat podíl rostlin na doplňování kyslíku na Zemi, zachycování znečištění. Lesům se říká „zelené zlato“, „plíce planety“pro schopnost listů fotosyntézu. Tento proces spočívá v absorpci oxidu uhličitého a vody, tvorbě kyslíku a škrobu na světle. Rostliny vypouštějí do ovzduší fytoncidy – látky, které mají škodlivý účinek na patogenní mikroby.
Zvětšení plochy zeleněvýsadba ve městech je jedním z nejdůležitějších ekologických opatření. Stromy, keře, bylinky a květiny se vysazují na dvorech domů, v parcích, na náměstích a podél cest. Terénní úpravy území škol a nemocnic, průmyslových podniků.
Vědci zjistili, že rostliny jako topol, lípa, slunečnice nejlépe absorbují prach a škodlivé plynné látky z emisí podniků, exhalátů z dopravy. Nejvíce fytoncidů emitují jehličnaté plantáže. Vzduch v lesích borovic, jedle a jalovce je velmi čistý a léčivý.
