Ученик 11 класса

Вид материала

Содержание

1.Атмосфера и излучение, озоновый слой.
2.Парниковый эффект.
3.Шумовое загрязнение.
4.Загрязнение воздуха в России.
5.Городской воздух.
Загрязнение воздуха г.Кемерово
Качество воздуха
Концентрация диоксида серы.
Концентрации пыли.
Концентрация оксида углерода.
Концентрация БП.
Концентрация специфических вредных веществ.
Содержание формальдегида
Загрязнение атмосферы города сероуглеродом
Среднегодовая концентрация аммиака
Среднегодовая концентрация сажи
Загрязнение города фенолом
Среднегодовая концентрация хлористого водорода
Среднегодовая концентрация спирта изопропилового
Содержание озона, хлора, серной кислоты, цианистого водорода, метилового спирта, серной кислоты и бензола
...
Полное содержание

Подобный материал:

МОУ Старокаксинская СОШ

РЕФЕРАТ

Загрязнение воздуха в России

Выполнил: ученик 11 класса

Давыдов Алексей

2007г

Содержание

Атмосфера и излучение, озоновый слой 3
Парниковый эффект. 4
Шумовое загрязнение. 5
Загрязнение воздуха в России. 6
Городской воздух. 7
Приложения: 8-15

Загрязнение воздуха г. Кемерово

Загрязнение воздуха г. Ленинск-Кузнецкий

Загрязнение воздуха г. Новокузнецк

Загрязнение воздуха г. Санкт-Петербург

1.Атмосфера и излучение, озоновый слой.

Солнце излучает электромагнитные волны разной длины, видимый свет, а также невидимые человеческим глазом инфракрасное и ультрафиолетовое излучения.

В атмосфере коротковолновое, или жесткое, ультрафиолетовое излучение вызывает образование озона. Та часть атмосферы, где происходит образование и разложение озона, называется озоновым слоем. Озоновый слой поглощает жесткие УФ-лучи и частично УФ-лучи с большей длиной волны.

В 1985 году в английском журнале «Nature» была опубликована статья группы сотрудников Британской арктической службы, в которой говорилось, что, начиная с 1977г. в небе над Антарктидой наблюдалось сезонное снижение концентрации озона. Происходило оно незадолго до окончания арктической полярной ночи. Так мир впервые узнал об озоновой дыре. Дальнейшие наблюдения привели к неутешительному результату: из года в год озоновая дыра разрасталась, и слой озона в ней становился все тоньше и тоньше.

Сразу возникло два вопроса: почему вообще образуется озоновая дыра и почему она появляется именно над Антарктидой и именно на исходе полярной ночи?

Молекула озона очень неустойчива и, столкнувшись с одним из этих радикалов, быстро разрушается. Ученые ведут споры о роли данных радикалов в разрушении озонового слоя и о причинах их образования.

Наиболее распространена точка зрения, согласно которой главные виновники появления озоновой дыры – радикалы хлора. Один атом хлора способен разрушить несколько тысяч молекул озона. Основным источником этих радикалов в атмосфере считают фреоны. Эти вещества нетоксичны и химически инертны и поэтому нашли широкое применение в качестве хладагентов и сжатого газа в аэрозольных баллончиках. Однако благодаря своей неустойчивости фреоны, оказавшись в атмосфере, со временем достигли озонового слоя, где под действием мощного УФ-излучения происходит распад фреона, так образуется радикал хлора. Этот механизм был описан еще в 1974г., т.е. за 10 лет до обнаружения озоновой дыры.

На вопрос , почему дыра возникла именно над Антарктидой, ответить оказалось проще. Вокруг Антарктиды закручен вихрь западных ветров, который зимой практически изолирует воздушные массы континента от остальной планеты. Поэтому полярной ночью, когда образование озона не происходит, разрушение озонового слоя идет полным ходом.

Проблема сохранения озонового слоя озаботила весь мир. И в 1987г. правительства разных стран подписали «Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой». Они договорились не увеличивать потребление веществ, угрожающих озоновому слою Земли, в первую очередь фреонов.

2.Парниковый эффект.

Та часть солнечного излучения, которая, пройдя сквозь озоновый слой, достигает поверхности Земли, представлена мягким ультрафиолетом, видимым светом и инфракрасными лучами. Инфракрасное излучение называют еще тепловым: ИК-волны воздействуют на молекулы, как бы раскачивая их, усиливают у них колебательные движения, что приводит к повышению температуры вещества. Нагретая земная поверхность тоже становится источником длинноволнового ИК-излучения. Это излучение поглощает пары воды, углекислый газ и другие компоненты атмосферы, создавая парниковый эффект.

Без парникового эффекта Земля была бы безжизненной пустыней: поскольку все испускаемое ею тепло уходило бы в космос, температура у ее поверхности составляла бы -15˚ С, а не +18˚ С. Однако увеличение промышленных выбросов и рост концентрации СО₂ в атмосфере может привести к глобальному потеплению климата. Тогда за счет таяния полярных льдов поднимется уровень Мирового океана, и часть суши окажется затоплена.

3.Шумовое загрязнение.

Известно, что полная тишина со временем может свести с ума. Однако в современном обществе это встречается чрезвычайно редко. Гораздо чаще людей окружает избыток звуков. От постоянного шума человек устает и раздражается; если он занят умственным трудом, то дело может дойти до нетрудоспособности. У людей с ослабленной нервной системой шум приводит к заболеваниям сердца, к повышению кровяного давления, даже к частичной потере зрения. Наиболее чувствительны к шуму дети.

Предельно допустимыми считаются уровни шума в 40 децибелл днем, и в 30 ночью. Для сравнения можно добавить, что шепот или шелест листвы оценивается в 10 децибелл, а грохот реактивного двигателя в 140. При шуме в 90 децибелл у человека появляются первые признаки нарушения органов слуха, 120 децибелл вызывают шум в ушах. При звуках в 160 децибелл лопается барабанная перепонка.

Жертвами шума в первую очередь становятся жители больших городов, где работают промышленные гиганты и автомагистрали перегружены. А сколько грохота в окрестностях аэропортов и в зонах прохождения авиационных трасс! Воздушные ворота Москвы – Домодедово – каждый день оглушают жителей 80-82 децибеллами, а ночью 78. В радиус звукового влияния Домодедовского аэропорта попадают 6 городов, 7 поселков и 203 села и деревни.

4.Загрязнение воздуха в России.

В республике Башкортостан, Пермской, свердловской, Ленинградской областях и в Москве почти половина аллергических заболеваний у детей связана с загрязнением воздуха вредными химическими веществами. Этой же причиной объясняется почти треть всех расстройств органов дыхания. Даже если загрязнение не вызывает видимых недугов оно снижает сопротивляемость организма, повышает раздражительность и увеличивает усталость. К наиболее токсичным, сильно действующим загрязнителям относят тяжелые металлы, нефть, бензин, пыль и т.д

В России много предприятий черной и цветной металлургии, химических заводов, автомобилей. Все это источники появления в окружающей среде тяжелых металлов. Большая концентрация свинца в атмосферных осадках наблюдается в центре Европейской России. Жители Ленинградской, Вологодской. Тверской и Московской областей с дождем и снегом получают опасные дозы кадмия, а Астраханской – цинка. В районе Байкала отмечено повышенное содержание ртути в атмосфере.

Диоксинами называют сложные химические соединения, в составе которых присутствует хлор. По своей токсичности диоксины превосходят такие страшные яды, как стрихнин и синильная кислота. В организм они попадают с пищей или из воздуха через кожу. Эти вещества встречаются везде, практически в любом уголке Земли. Их обнаруживают в тканях рыб и даже в грудном молоке. Накапливаясь в организме, они разрушают его защитную систему, вызывая многие заболевания.

В России более сотни диоксиноопасных предприятий – в основном в Поволжье и на Урале, а также в Москве и Санкт-Петербурге. Поблизости от этих предприятий ядохимикаты скапливаются в воздухе и могут попасть в пищу.

5.Городской воздух.

Наверное, все замечали, что воздух большого города сильно отличается от чистого лесного воздуха. Причина этого – выбросы автотранспорт, котельных и промышленных предприятий. В Москве вклад автомобилей в загрязнение атмосферы составил 89,8%, в Санкт-Петербурге и Брянске – 60%, Смоленске – 70%, Пскове и Ростове-на-Дону – 75%, Ставрополе – 80%, Краснодаре – 85%. Автомашины и котельные выбрасывают в атмосферу стандартный набор газов: сернистый газ, оксиды азота, угарный газ, фомальдегид, а также сажу.

В выхлопах автомобилей содержатся окись углерода и летучие ядовитые вещества. Страны Европы ввели специальный закон, ограничивающий содержание свинца в бензине, в России такого закона пока нет; в результате в безветренные дни концентрация загрязняющих воздух веществ на оживленных магистралях намного превышает допустимый уровень. Свинец, попавший вместе с выхлопами в атмосферу, быстро оседает вблизи от дороги. В 13 городах и поселках Приморского края ученые взяли пробы песка с детских площадок, расположенных неподалеку от магистралей. Оказалось, что свинец присутствует даже в песочницах, а это прямая угроза здоровью детей.

Окись углерода выбрасывается в воздух при сжигании любого топлива. Вдыхаемый с воздухом газ попадает в кровь, нарушая процесс дыхания. Возникает угроза «угореть» - погибнуть от недостатка кислорода в крови. Этот газ не имеет ни запаха, ни цвета, и вовремя почувствовать опасность довольно трудно.

Металлургические предприятия выбрасывают в воздух сернистый и угарный газы, формальдегид. В окрестностях алюминиевых заводов атмосфера загрязнена фтороводородом, целлюлозно-бумажные комбинаты выбрасывают в воздух сероводород и хлор. Вокруг таких предприятий образуются очаги загрязнение площадью до 1000 м² . Такие зараженные зоны опоясывают Москву, Санкт-Петербург, Красноярск, который загрязняет воздух фтороводородом, Норильск, Мончегорск, Никель – сернистым газом, Северодонецк (Украина) – аммиаком.

При работе промышленных предприятий, движении транспорта, а также в результате таких природных явлений, как – пыльные бури и извержения вулканов в атмосферу попадают твердые частицы, если вместе с ними в воздухе окажутся капельки воды, то образуется смог. В Лондоне и некоторых других городах смог проявляется в виде густого тумана. Капли тумана, в которых растворяются оксиды серы и азота, довольно быстро превращаются в капли кислоты и люди могут попасть под кислотный дождь – он оставит пятна и дыры на одежде и не пройдет бесследно для кожи и волос. Также встречается смог другого типа: при отсутствии ветра над городом верхние слои атмосферы прогреваются сильнее, чем нижние. Тогда все выбрасываемые газы не уйти из приземного слоя, и над городом повисает едкая пелена. Под действием солнца в таком смоге образуются неустойчивые, но сильно токсичные вещества.

Также негативно сказывается сильное запыление, особенно в крупных городах. В сочетании с оксидами серы и азота, которые содержатся в атмосфере, пыль образует опасные для здоровья соединения. Мельчайшие частицы металлов оседают вместе с пылью поблизости от заводских труб, из которых они попадают в атмосферу. Вокруг промышленных предприятий воздух загрязнен в радиусе 30-80 км. Такие зоны по форме напоминают эллипс, вытянутый по направления преобладающих ветров. Такие зоны сформировались в окрестностях Норильска, Апатитов, крупных промышленных центров Урала, Кузбасса. А также вокруг таких крупных городов, как Москва и Санкт-Петербург.

Приложения

Загрязнение воздуха г.Кемерово

Основные источники загрязнения атмосферы: энергетические предприятия, предприятия химической промышленности по производству аммиака, азотных удобрений, синтетических смол, пластических масс, красителей, капролактама, коксохимический завод, мелкие бытовые и промышленные котельные, автотранспорт.

Промышленные предприятия расположены группами в непосредственной близости от жилых районов и образуют 3 промышленных узла: Заводской, Ленинский и Кировский. Самый крупный промышленный узел (Заводской) расположен в пониженной левобережной части города.

По данным Государственного учреждения «Областной комитет по охране окружающей природной среды» основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия энергетики (70,5%), черной металлургии (6,8%). химической промышленности (8,3%), жилищно-коммунального хозяйства (4,2%), топливной промышленности (3,8 %)

За период 1996-2000 г.г. выбросы от стационарных источников с 1996 до 1998 г. сократились на 7,864 тыс.тонн за счет падения производства. С 1999 года за счет увеличения выпуска продукции на предприятиях города (КОАО «Азот», КОАО «Химпром», Кемеровская ГРЭС) отмечается рост выбросов в атмосферу: к 2000 году он составил 3,796 тыс.тонн от выбросов 1998 года.

Выбросы автотранспорта составляют 49,3% антропогенных выбросов.

КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Сведения о сети мониторинга. Наблюдения проводятся на 8 стационарных станциях (см.схему) Государственной службы наблюдений за состоянием загрязнения окружающей среды (ГСН). Ответственным за сеть является ГУ «Кемеровский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Западно-Сибирского межрегионального территориального УГМС. Наблюдательная сеть работает в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89. Станции подразделяются на “городские фоновые” в жилых районах (станции 1, 19, 26), “промышленные” вблизи предприятий (станции 2, 10) и “авто” вблизи автомагистралей с интенсивным движением транспорта (станции 8, 17, 20). Это деление считается условным, т.к. застройка города и размещение предприятий не позволяет сделать четкого разделения станций.

Атмосфера города загрязнена такими примесями как: диоксид серы, окислы азота, пыль, оксид углерода, бенз(а)пирен, аммиак, диметиламин, фенол, формальдегид, сероуглерод, сажа, хлористый водород.

Концентрация диоксида серы. Среднегодовые и максимальные концентрации в целом по городу не достигают ПДК.

Концентрация диоксида азота/ оксида азота. Средняя за год концентрация диоксида азота в целом по городу превышает ПДК в 1,4 раза и превышает среднюю концентрацию по городам РФ. Наибольшее загрязнение этой примесью отмечается в Кировском районе, где среднегодовая концентрация превышает ПДК в 2,6 раза, здесь же зарегистрирован городской максимум – 9,3 ПДК. Среднегодовая концентрация оксида азота в целом по городу не достигает ПДК, но превышает среднюю по городам РФ. В Кировском районе среднегодовая концентрация составила 0,7 ПДК. Максимальная из разовых концентраций была зафиксирована на отметке 1,1 ПДК.

Концентрации пыли. В целом по городу загрязнение этой примесью по среднегодовому значению не достигает ПДК. Наибольшие концентрации пыли были зафиксированы в Кировском районе, где среднегодовая концентрация превысила ПДК в 1,5 раза, максимальная из разовых концентраций составила 3,4 ПДК.

Концентрация оксида углерода. Средняя за год концентрация оксида углерода не достигает ПДК ни в целом по городу, ни в отдельных районах. Максимальная из разовых концентраций составила 1,6 ПДК.

Концентрация БП. Средняя за год концентрация в целом превышает стандарт в несколько раз. Источники загрязнения города бензпиреном – котельные, отопительные печи частного сектора, автоотранспорт.

Концентрация специфических вредных веществ. Вследствие большой концентрации химических, металлургических производств, атмосфера города значительно загрязнена рядом специфических примесей (формальдегидом, сероуглеродом, аммиаком, хлористым водородом и др.).

Содержание формальдегида в атмосфере города по средним значениям составляет 3,7 ПДК. Наиболее всего этой примесью загрязнен центр города, где среднегодовая концентрация формальдегида превысила среднесуточную в 5,3 раза и отмечается наибольшая повторяемость проб с концентрацией выше ПДК – 9% от общего числа проб (в целом по городу – 4,3%). Максимальная концентрация этой примеси, зафиксирована в Кировском районе, превысила ПДК в 5,8 раза.

Загрязнение атмосферы города сероуглеродом значительно: средняя за год концентрация в целом превышает ПДК в 2,6 раза, в Кировском районе в 4,2 раза, здесь же наблюдается наибольшая повторяемость проб с концентрацией выше ПДК в 18,4 раза, зафиксирована в Заводском районе. Необходимо отметить, что максимальные концентрации сероуглерода на всех постах превысили ПДК в 7-13 раз.

Среднегодовая концентрация аммиака в целом по городу превышает ПДК в 2,1 раза, в Кировском районе – в 4,7 раза. Повторяемость проб с концентрацией выше ПДК составляет в целом по городу – 9,3% от общего числа проб, в Кировском районе - 31,3%, здесь же отмечена максимальная из разовых концентраций аммиака – 7,6ПДК.

Среднегодовая концентрация сажи превышает ПДК в 1,3 раза в Кировском районе – 3,2 раза. Максимальная концентрация (7,8 ПДК) так же наблюдалась в этом районе. Если в других районах повторяемость проб с концентрацией выше ПДК составляет 3-5%, то в Кировском районе – 33,5%, концентрация проб с концентрацией выше 5 ПДК составляет в этом районе 3%.

Загрязнение города фенолом практически одинаково во всех районах города и не достигает ПДК. Максимальная концентрация, превысившая ПДК в 5,8 раза, зафиксирована в Ленинском районе.

Среднегодовая концентрация хлористого водорода не достигает ПДК, максимальная концентрация превысила ПДК в 14 раз в Кировском районе.

Среднегодовые концентрации анилина и диметиламина не достигают ПДК, максимальные за год концентрации этих примесей составили: 2,6 и 4,8 ПДК соответственно.

Среднегодовая концентрация спирта изопропилового составила 0,027 мг/м³, максимальная – 1,8 ПДК.

Загрязнение нафталином, ксилолом и тололом невелико: среднегодовые концентрации незначительны, максимальные концентрации составляли 2 ПДК, 1,5 ПДК и 1,3 ПДК соответственно.

Содержание озона, хлора, серной кислоты, цианистого водорода, метилового спирта, серной кислоты и бензола в атмосфере города не велико – ни среднегодовые, ни максимально разовые концентрации не достигают ПДК.

Загрязнение воздушного бассейна металлами (железо, магний, марганец, медь, кобальт, цинк, никель, свинец, хром) незначительно, среднемесячные значение не достигают ПДК и не превышают средних значений по РФ. Кадмий в атмосфере города не обнаружен.

Уровень загрязнения воздуха города очень высокий, что обусловлено выбросами крупных промышленных предприятий, расположенных вблизи живых кварталов. Город постоянно включается в Приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения Наиболее загрязненной, по прежнему, является атмосфера Кировского района, территория которого наряду с выбросами предприятий своего района подвержена переносу выбросов предприятий со стороны Заводского района.

Загрязнение воздуха г. Ленинск-Кузнецкий

Основные источники загрязнения атмосферы: более 10 шахт, камвольно-суконный комбинат, ОАО «Кузбассэлемент», множество мелких котелен, химкомбинат, отопительные печи частного сектора.

По данным Государственного учреждения «Областной комитет по охране окружающей природной среды» основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия топливной промышленности – 76,5%, жилищно-коммунального хозяйства – 16,2%.

Вклад выбросов автотранспорта в атмосферу в 2000 г. составил 13,7% антропогенных выбросов.

КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Сведения о сети мониторинга. Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха проводятся экспедиционной группой ГУ «Кемеровский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Западно-Сибирского межрегионального территориального УГМС в трех точках города на спецавтомашине. Отбор и анализ проб проводится в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89

Атмосфера города загрязнена в основном сажей, пылью, диоксидом серы, окислами азота, оксидом углерода.

Загрязнение воздуха г. Новокузнецк

Основные источники загрязнения атмосферы: предприятия черной и цветной металлургии, теплоэнергетики, топливной промышленности, производства стройматериалов, машиностроения, автомобильный и железнодорожный транспорт.

В Новокузнецке расположены крупнейшие металлургические гиганты: Кузнецкий металлургический комбинат - в юго-западной левобережной части города и Западно-Сибирский металлургический завод, расположенный в северо-восточной части на правом берегу Томи, здесь же расположена Западно-Сибирская ТЭЦ. В восточной части правого берега расположен алюминиевый завод, Кузнецкая ТЭЦ, ферросплавный завод. Вблизи города на правом берегу Кондомы расположена Абагурская аглофабрика.

Основной вклад в загрязнение атмосферы от стационарных источников вносят предприятия металлургии - 78,1%, энергетики - 8,1% , топливной промышленности - 9,9%.

За период 1996 –2000 г. выбросы от источников снижались до 1998 г. за счет падения производства. С 1999 года увеличилось количество выбросов от стационарных источников и в 2000 г. превысило выбросы в 1996 году за счет увеличения выпуска продукции.

Выбросы от автотранспорта составляют 9,7% антропогенных выбросов.

КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Сведения о сети мониторинга. Наблюдения за загрязнением атмосферы проводятся на 7 стационарных станциях Государственной службы наблюдений за состоянием окружающей среды (ГСН). Наблюдения на станциях и анализ проб проводятся лабораторией Новокузнецкой гидрометобсерватории. Ответственным за сеть является ГУ «Кемеровский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Западно-Сибирского УГМС. Сеть работает в соответствии с РД 52.04.186-89.

Станции подразделяются на “городские фоновые” в жилых районах (станции 2, 9, 22), “промышленные” вблизи промышленных предприятий (станции 18, 19) и “авто” вблизи автомагистралей или в районах с интенсивным движением транспорта (станции 16, 23).

Атмосфера города загрязнена такими примесями как: диоксид серы, окислы азота, пыль, оксид углерода, бенз(а)пирен, аммиак, фенол, формальдегид, сероуглерод, сажа, фтористый водород.

Уровень загрязнения воздуха очень высокий загрязнения высокий. Город Новокузнецк постоянно включается в Приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения.

Загрязнение воздуха Санкт-Петербурга

Основные источники загрязнения атмосферы

Изменения в составе атмосферы могут происходить под влиянием природных катастроф, например извержения вулканов. Но основные изменения происходят под влиянием хозяйственной деятельности человека: большинство современных технологических процессов, работа транспорта связаны с потреблением кислорода и выбросом пыли, газа, живой и неживой органики, электромагнитным излучением.

Промышленные выбросы увеличиваются в среднем на 2 - 5 % в год.

Воздух большого города сильно отличается от чистого лесного воздуха. Причина этого - выбросы автотранспорта, котельных и промышленных предприятий. Автомобили и котельные выбрасывают стандартный набор газов: сернистый газ SO2, оксиды азота NOи NO2, угарный газCO, Aформальдегид HCOH, а также сажу.

Металлургические предприятия выбрасывают в воздух сернистый газ, угарный газ, формальдегид и циановодород HCN. В окрестностях алюминиевых заводов атмосфера обычно загрязнена фтороводородом. Целлюлозно - бумажные комбинаты «обогащают» окружающий воздух сероводородом, хлором, фенолом C6H5OH и формальдегидом. Такие предприятия сильно ухудшают качество воздуха.

Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие.

Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух

он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработке сернистых руд (до 170 млн. т. в год)

Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который поднимает почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадения аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км от таких

предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки тонн серного ангидрида.

Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Оксилы азота. Основным источником выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту, нитранты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляют 20 млн. тонн в год.

Содинения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсичным эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора, определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 тонну передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. сернистого газа и 14,5 кг. пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов,смоляных веществ и цианистого водорода.

В Санкт-Петербурге находится большое количество промышленных предприятий, которые сильно загрязняют атмосферу. Большинство этих предприятий сконцентрировано в Выборгском, Калининском, Красногвардейском и Невском районах.

Производство цемента и других строительных материалов является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств - измельчение и химическая обработка полуфабрикатов и получаемых продуктов горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу. К атмосферным загрязнениям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы, часто в виде аэрозольных частиц. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления.

Сильное загрязнение воздуха в больших городах называется смогом (от греч. "smoke" - дым и "fog" - туман). При отсутствии ветра над городом верхние слои воздуха прогреваются сильнее, чем нижние, тогда все вырабатываемые газы не могут идти из приземного слоя, и над городом повисает едкая пелена. Под действием солнечного света в таком смоге образуются различные неустойчивые, но весьма токсичные продукты.

Фотохимический туман представляет собой многокомпанентную 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 химических реакций при определённых условиях: наличие 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 течении не менее суток инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. 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 с 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.

Сам по себе туман не опасен для человеческого организма, губительным он становится, только если загрязнен токсичными примесями. Главную опасность представляет содержащийся в нём сернистый газ в концентрации 5 -10/м и выше.

Воздушный океан обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля атмосферы, а также вследствии гравитации. В отсутствие атмосферных осадков происходит выпадение аэрозолей в результате соприкосновения нижнего слоя воздуха с земной поверхностью и предметами, расположенными на ней. Так, воздушные потоки, приносящие загрязнение, очищаются, встречая на своём пути лес. Вследствие турбулентного перемешивания приземной слой воздуха всё время обновляется, поэтому на поверхность отлагается значительное количество аэрозолей, на 1м2 земной поверхности под Санкт - Петербургом вывпадает столько аэрозолей, сколько заключено в 250 м приземного слоя воздуха, при этом за сутки очищается слой высотой 250 м. Эта величина условно называется скоростью или высотой очистки. Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60 -70 % газового загрязнения даёт автомобильный транспорт.Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5 - 10 %.

Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10 - 20 % солнечной радиации и скорости ветра. При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают в 250 - 400м, а контрасты температуры могут достигать 5 - 6 градусов. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам, смогу.

Промышленные предприятия дают много пыли, окислов азота, железа, кальция, магния, кремния. Эти соединения не столь токсичны, однако снижают прозрачность атмосферы, дают на 50 % больше туманов, на 10 % больше осадков, на 30 % сокращают солнечную радиацию. Тепловое воздействие увеличивает температуру в городе на 3 -5 градусов, безморозный период на 10 - 12 дней и бесснежный на 5 - 10 дней. Нагрев и подъём воздуха в центре вызывает подток его с окраины - как из лесопаркового пояса,так и из промышленных зон.

Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением осадков и образованием нисходящих потоков, но и с другими метеорологическими явлениями.

Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически.

Отходы производства выбрасывались в воздух в расчёте на то, что будут обезврежены и переработаны самой природой. Казалось, что как не велика общая масса отходов, по сравнению с защитными ресурсами она незначительна. Однако процесс загрязнения резко пргрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определённые границы.

Влияние окружающей среды на здоровье человека стало одним из наиболее больных и обсуждаемых вопросов мирового сообщества. В 1995 г на 1-ом Всероссийском съезде по охране природы председатель Межведомственной комиссии по экологической безопасности академик А.В. Яблоков отметил:"Ещё никогда не было столь продвинутой попытки сопоставить данные по состоянию здоровья на столь значительной части Земли с качеством среды обитания".

Причины загрязнения окружающей среды.

Таких основных причин четыре:

Экономические причины. Высокая стоимость очистных сооружений и других средств охраны природы, достигающая иногда трети капиталовложений, зачастую вынуждает хозяйственников и администраторов экономить на природе при строительстве новых производств. Издержки рыночной экономики, связанные с погоней за прибылью, и плановой, отягощённой идеологическими догмами, безусловно ведут к углублению экологического кризиса.

Научно-технические причины. Важно понимать, что основная часть потока загрязнений, поступающих в атмосферу, гидросферу и литосферу Земли, обусловлена не стремлением получить максимальную прибыль и не злым умыслом хозяйственников, а объективно существующими научно-техническими трудностями. Следует иметь в виду, что лишь незначительная доля используемых в прмышленности химических процессов протекает с количественным выходом и 100%-ной селективностью. В большинстве случаев наряду с целевым прдуктом образуется гамма побочных, для полной утилизации которых требуется бесконечно большая сумма капиталовложений. Поэтому на практике устанавливают некоторый допустимый уровень загрязнений, который обеспечивается разумным уровнем затрат. Рассмотрим несколько примеров.

Около 60% всех газообразных загрязнений атмосферы России составляют органические вещества-пары растворителей, мономеров, горюче-смазочных материалов-и монооксид углерода. Например, для очистки вентиляционных выбросов от паров растворителя наиболее экономически выгодно их сжигание. Но этот процесс может быть осуществлён только при совместном сжигании паров вместе с основным топливом: газом, мазутом или углем, то есть в случаях, когда источник загрязнений находится неподалёку от теплоэлектростанций.

К сожалению, таких совпадений немного. Поэтому был создан специальный реактор, в котором на поверхности гетерогенного алюмоплатинового катализатора происходит постоянное горение природного газа вместе с вентиляционными выбросами. Понятно, что решение даже такой относительно несложной задачи потребовало серьёзных капитальных вложений и привело к заметному удорожанию продукции. Как уже говорилось, основной источник кислотных дождей-сернистый газ образуется в огромных количествах при обжиге сульфидных руд цветных металлов. Во многих учебных пособиях можно прочитать, что наиболее эффективный способ его утилизации состоит в окислении SO2 до серного ангидрида с последующим получением серной кислоты. Этот пример часто приводят как иллюстрацию комплексного использования сырья, приводящего к получению двух полезных продуктов: цветного металла и серной кислоты.

Увы, в реальной жизни возникают препятствия: каталитическое окисление сернистого газа эффективно только при значительной его концентрации в обжиговом газе и при отсутствии в нём каталитических ядов. Эти требования труднодостижимы в дымовых газах заводов цветной металлургии. Вследствие этого до настоящего времени не найдено эффективного решения рассматриваемой задачи и значительная часть выбросов сернистого газа поступает в атмосферу через высокие дымовые трубы. Загрязнения при этом, разумеется, не исчезают, а распределяются по большей территории, и локальная концентрация их становится меньше.

Выхлопные газы автомобилей могут быть очищены от монооксида углерода, оксидов азота и полициклических ароматических углеводородов с помощью каталитических дожигателей, содержащих нанесённый катализатор из металлов Рt-группы. Стоимость этого аппарата довольно высока и может достигать 10-15% стоимости легкового автомобиля. В развитых зарубежных странах они нашли широкое применение, но, к сожалению, непригодны к эксплуатации в России из-за широкомасштабного использования бензина, содержащего тетраэтилсвинец, который отравляет эти катализаторы. Полный отказ от использования этилированного бензина потребует от России гигантских экономических затрат, но совершенно необходим в ближайшем будущем.

Низкий уровень знаний. В наше время люди, принимающие ответственные технические решения и не владеющие при этом основами естественных наук, становятся социально опасными для общества. Многие из уже произошедших и, вероятно, будущих катастроф связаны с малограмотностью технических руководителей и исполнителей. Яркий пример этому-катастрофа продуктопровода, перекачивающего с северных месторождений так называемую широкую фракцию лёгких углеводородов, способную в случае утечки образовывать врывоопасную газовоздушную смесь. Большой опыт строительства нефте- и газопроводов отнюдь не гарантирует успеха в строительстве продуктопровода, проектирование, монтаж и эксплуатация которого требуют совершенно иных знаний и мер юезопасности. Этих знаний у руководства стройки оказалось недостаточно.

Низкий уровень культуры и нравственности. Совершенно очевидно, что для сохранения природы необходимо, чтобы каждый человек, соприкасающийся с промышленным или сельскохозяйственным производством, с бытовыми химическими веществами, был не только экологически грамотен, но и осозновал свою ответственность за действия, которые приносят природе явный вред. К сожалению, нередко можно видеть, как шофер ставит свой автомобиль в чистый ручей для мытья, как матрос выливает за борт ведро солярки, как рабочие в автохозяйствах сжигают старые покрышки, как сельские механизаторы равнодушно взирают на кучу рваных мешков с удобрениями, валяющихся среди поля.

. Экологическая обстановка промышленных районов Санкт-Петербурга.

Санкт-Петербург - важнейший промышленный, культурный научный центр России, четвертый по населенности город Европы и самый северный из крупнейших городов мира. По мнению специалистов, к настоящему времени в городе довольно сложная экологическая ситуация. Территория города и области отличается высокой техногенной нагрузкой на окружающую среду среди регионв европейской части страны по комплексу показателей экологической опасности, что и обуславливает его проблемы. Более 40 % территории Санкт--Петербурга занимают промышленные предприятия и обслуживающие их структуры. Почти 1000 крупных индустриальных обьектов загрязняют гордскую среду. Современная экологическая обстановка в регионе является следствием существования на протяжении десятков лет системы хозяйствования, тех принципов и установок, которые были заложены в основу. Причины создавшейся экологической ситуации заключаются в том, что в стране отсутствовала экологическая ориентация в развитии производительных сил, в производстве преобладали водо-, ресурсо- и энергоёмкие технологии, существовало раздельное планирование и управление экономическими, социальными и природоохранными процессами, материально - техническая база была неудовлетворительна (коэффициент износа оборудования нередко состовлял 50 %), а несовершенство действующих нормативных и законодательных актов и низкий уровень природоохранных затрат

дополняли отрицательное действие на окружающую среду.

Сегодня самыми серьёзными проблемами Санкт - Петербурга остаются отходы и состояние воздуха. Приоритетным загрязнителем являются автотранспорт и предприятия топливно - энергетического комплекса, металлургии и металлообработки (см. таблицы).

ТАБЛИЦА №1.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу города.

Выбросы, тыс. тонн	1987	1990	1993	1994	1995	1996
Всего	633	436	229	104	152	138
в т. ч. :
Твердые вещества	51	35	18	14	11	11
Оксид углерода	338	224	91	11	67	61
Диоксид азота	66,5	57,5	41	28	31	31
Диоксид серы	85	63	53	42	19	15

ТАБЛИЦА №2.

Динамика изменения концентрации примесей в воздухе Санкт-петербурга.

Загрязняющие вещества	ПДК ср. с. мг/м куб.	Среднегодовые концентрации
		1992	1993	1994	1995	1996
Пыль	0,5	1,0	1,3	1,3	1,3	1,2
Диоксид серы	0,005	0	0,2	0,1	0	0
Оксид углерода	1,0	0	0,3	0,3	0	0
Диоксид азота	0,04	1,8	2,0	1,8	1,8	1,9
Фенол	0,003	0	1,3	2,8	3,2	2,7
Хлористый водород	0,02	0,02	0,8	0,4	0	0
Аммиак	0,04	2,0	1,0	0,9	1,0	1,1
Формальдегид	0,003	1,3	2,3	1,3	1,6	1,1
Окись азота	0,06	0	1,2	0,3	0	0

В прошлом году количество автомобилей в нашем городе выросло на 300 тысяч. Учитывая транзит.число автомобилей в городе достигло 1,5 (полутора миллионов). Вклад автотранспорта в загрязнение атмосферы состовляет 77 %. Только в пршлом году выброшено в воздух более 200 тысяч тонн вредных веществ. Самыми грязными сегодня являются Центральный, Фрунзенский, Колпинский, Красносельский, Василеостровский районы.

ТАБЛИЦА №3.

Санитарно-гигиеническая характеристика наиболее загрязненных зон на территории Санкт-Петербурга.

Зона	Границы района	Повышение концентрации загрязняющих в-в в воздухе (кол-во раз).
Особо неблагоприятная	Василеостровский р-он, р. М. Нева, Малый пр., пр. Кима	Меркаптан-5, фенол-3, двуокись азота-6, соляная кислота-7.
Особо неблагоприятная	Василеостровский р-он, р.Б.Нева, 22-23-линии, Большой пр.	Меркаптан-5, ксилол-9, двуокись азота-11, марганец-3,5
Особо неблагоприятная	Выборгский р-он, р.Б.Невка, граница Калининского и Приморского р-нов	Углеводороды-4, двуокись азота-2,8,ксилол-4,7,пыль-4,6
Неблагоприятная	Дзержинский р-он	Двуокись азота-1,5
Особо неблагоприятная	Калининский р-он, гр-ца с Выборгским р-ном, Свердловская наб., Полюстровский пр.	Двуокись азота-30, марганец-3, сернистый газ-5
Особо неблагоприятная	Кировский р-он, гр-ца с Ленинским, Московским пр., внутр.ж.д полукольцо, о-в Гутуевский	Меркаптан-25, свинец-10, ацетон-28, ксилол-14, сернистый газ-5
Неблагоприятная	Внутр. Ж.д. полукольцо, Краснопутиловская ул., р.Красненькая	Марганец-9, свинец-10, сернистый газ-36, ксилол-14, ацетон-28
Особо неблагоприятная	Красногвардейский р-он, Б. Пороховская ул., пр. Металлистов, р. Охта, р. Оккервиль, внутр. Ж.д. полукольцо	Марганец-48, пыль-4, окись углерода-1,6
Особо неблагоприятная	Куйбышевский р-он, Загородный пр, Разъезжая ул., Лиговский пр., Звенигородская ул.	Свинец-30, пыль-1,5, двуокись азота-7, ксилол-13
Особо неблагоприятная	Ленинский пр., гр-ца Кировского и Московского р-нов, пр. Огородникова, наб.Обводного канала, Измайловский пр., 12-я Красноармейская ул.	Свинец-2,5, фенол-8, серная кислота-2, ацетон-3,5
Особо неблагоприятная	Московский р-он, гр-цы Фрунзенского, Ленинского, Кировского р-нов, ул. Решетникова	Альдегид-35, фенол-7, ксилол-15,щелочь-27
Особо неблагоприятная	Октябрьский р-он, Новоадмиралтейский пр., Матисовы о-ва, Лоцманская	Двуокись азота-1,5, сернистый газ-2,8, пыль-1,5
Особо неблагоприятная	Смольнинский р-он, Лиговский пр., наб. Обводного канала, река. Монастырка, Невский пр., Гончарная ул.	Сернистый газ-20, фенол-60, двуокись азота-23, хром ангидрид-16
Особо неблагоприятная	Фрунзенский р-он	Свинец-3, акролеин-17, уайт-спирит-14, хром ангидрид-16