Воздушная среда подвергается массированному загрязнению вредными веществами. Объекты, от которых загрязняющие вещества поступают в атмосферу, называются источниками загрязнения(вы-бросов). Они могут быть естественными или антропогенными.Естест-венными источниками загрязнения являются вулканические изверже-ния, пылевые бури, лесные пожары и др. Уровень загрязнения атмосфе-ры этими источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников.
Все антропогенные источники загрязнения подразделяются на то-чечные, линейные и площадные. Точечные источники могут быть ста-ционарными или мобильными.
К стационарным точечным источникам относятся дымовыетрубы электростанций, котельных, технологических установок, печей, вентиляционные трубы предприятий и др.
Мобильными источниками выбросов являются механические ижелезнодорожные транспортные средства (за исключением приводимых
в движение электродвигателями), воздушные и морские суда, суда внутреннего плавания и другие передвижные средства.
Линейные источники загрязнения воздушного бассейна пред-ставляют собой дороги и улицы, по которым систематически движется транспорт, а также открыто расположенные технологические линии предприятий и т.п.
К площадным источникам относятся вентиляционные фонари,окна, двери, неплотности оборудования, зданий, через которые примеси могут поступать в атмосферу, площадки хранения сыпучих материалов, отвалы горных пород, объекты хранения отходов и т.п.
Источники выбросов загрязняющих веществ делятся на организо-ванные и неорганизованные.
К организованным стационарным источникам выбросов отно-
сятся источники выбросов, оборудованные устройствами, посредством которых производится локализация поступления загрязняющих веществ
в атмосферный воздух от источников выделения загрязняющих ве-ществ. Например, трубы, вентиляционные окна и т.п.
Неорганизованные стационарные источники выбросов –источ-
ники выбросов, не оборудованные устройствами, посредством кото-рых производится локализация поступления загрязняющих веществ в атмосферный воздух от источников выделения загрязняющих веществ.
К неорганизованным стационарным источникам выбросов отно-
сятся:
линейные, если загрязняющие вещества поступают в атмосфер-ный воздух от газопроводов;
площадные, если загрязняющие вещества поступают в атмосфер-ный воздух от рассредоточенных источников выделения загряз-няющих веществ, в том числе от сооружений по очистке сточных вод, площадок хранения сыпучих материалов, отвалов горных по-род, объектов захоронения отходов, объектов хранения отходов, объектов тяготения мобильных источников выбросов.
НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ АТМОСФЕРЫ
Особенно остро проблема загрязнения атмосферы стала во второй половине ХХ века в связи с чрезвычайно высокими темпами роста про-мышленного производства, выработки и потребления электроэнергии , выпуска и использования в большом количестве транспортных средств.
С появлением двигателей внутреннего сгорания, крупных тепло-вых электростанций, дальнейшим развитием промышленности в воз-душный бассейн ежегодно поступает более 20 млрд. т углекислого газа, 250 млн. т пыли, 200 млн. т оксида углерода, 150 млн. т сернистого газа, 50 млн. т оксидов азота, 50 млн. т различных углеводородов.
Таким образом, наиболее распространенными веществами, за-грязняющими воздух, являются:
оксид углерода;
диоксид серы;
оксиды азота NОx; углеводороды СnHm;
твердые частицы (пыль) органического и неорганического про-
исхождения.
Примерный относительный состав загрязняющих веществ в атмо-сфере промышленных городов: СО – 45 %, SО2 – 18 %, СnHm – 15 %,
пыль – 12 %, NОx – 10 %.
Оксид углерода (СО) –бесцветный газ,не имеющий запаха и вку-са. Действуя на нервную и сердечно-сосудистую системы, СО вызывает удушье. Первичные симптомы отравления (головная боль) возникают при концентрациях 200 – 220 мг/м3 и длительности воздействия в тече-ние 2 – 3 часов. При повышении концентрации появляется ощущение пульса в висках, головокружение.
Диоксид серы (SO2) –бесцветный газ с острым запахом.Его при-сутствие создает неприятный вкус во рту уже при концентрациях 3 – 6 мг/м3. При концентрациях 20 – 30 мг/м3 он действует раздражающе на слизистую оболочку глаз и дыхательные пути. При концентрациях при-мерно 50 мг/м3 образует соединения с влагой H2SO3 и Н2SO4. В приро-де наиболее чувствительны к SO2 хвойные и лиственные леса, так как
это вещество накапливается в листьях и хвое. При больших концентра-циях SO2 происходит усыхание сосны.
Оксиды азота NOx (NO, N2O, NO2, N2O3 , N2O5) не имеют цвета изапаха, ядовиты, раздражают органы дыхания. Наиболее опасными яв-ляются NO и NO2. Вдыхание ядовитых паров диоксида азота может привести к серьезному отравлению. В контакте с водой NОx образуют кислоты HNO3 и HNO2, которые в легких создают отек . Особенно опас-ны оксиды азота в городах, где они, взаимодействуя с углеводородами выхлопных газов автомашин, образуют фотохимический туман – «смог».
Твердые частицы (пыль, взвешенные вещества) –это мельчай-
шие частицы твердого вещества, взвешенные в воздухе. Присутствие пыли в воздухе приводит к уменьшению прозрачности атмосферы и усилению рассеивания солнечных лучей. Кроме того, частицы пыли яв-ляются ядрами конденсации водяных паров, а также обладают адсорб-ционной способностью к токсичным веществам. Степень вредного воз-действия пыли на организм человека зависит от количества вдыхаемой пыли, ее химического состава, степени дисперсности пылинок, их фор-мы, твердости, электрозаряженности, растворимости в воде и биологи-ческих средах.
Частицы диаметром более 10 мкм не попадают в дыхательные пу-ти и не оказывают воздействия на здоровье. Поэтому в качестве порога обычно рассматривается аэродинамический диаметр пылевых частиц 10 мкм и менее. Именно эти частицы поступают в бронхи или легкие и, тем самым, влияют на здоровье и смертность. Наиболее опасными яв-ляются твердые частицы мелкой фракции размером менее 2,5 мкм.
Многие углеводороды СnHm являются токсичными веществами, а такие как, бензол, полициклические ароматические углеводороды (бенз(а)пирен), диоксины, полихлорированные бифенилы и другие кан-церогенны.
Кроме указанных выше, в атмосферу выбрасываются и другие вредные вещества. Всего в настоящее время известно около 7 млн. хи-мических соединений. Из них примерно 3 млн. – используются в прак-тике, 40 тыс. – обладают вредными свойствами и 12 тыс. – токсичны.
В зависимости от степени вредности при воздействии на организм человека вещества подразделяются на 4 класса опасности:
1) чрезвычайно опасные (тяжелые металлы (ртуть, свинец, кад-мий, ванадий, никель, хром) и их соединения и др.);
2) высокоопасные (диоксид азота, аэрозоли серной и соляной ки-слот, формальдегид, фтористый водород, сероводород, хлор и др.);
3) умеренно опасные (сернистый ангидрид, капролактам, фенол, ксилол, уксусная кислота и др.);
4) малоопасные (окись углерода, ацетон, этилацетат, скипидар, этиловый спирт и др.).
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ
Загрязнение атмосферного воздуха является актуальной проблемой для городов Беларуси. Главными источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферу являются автотранспорт, объекты энергетики и промышленные предприятия. Валовые выбросы от стационарных и пе-редвижных источников в 2008 г. на территории Беларуси составили 1596,6 тыс. т (75,2 % – от передвижных источников, 24,8 % – от стацио-нарных) (таблица 8.1).
Таблица 8.1 – Валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и передвижных источников на территории Беларуси в
2008 г., тыс. т
| Область | Твердыевещества | Оксидуглерода | Диоксидсеры | Оксидыазота | Углеводо-роды | Прочие | Всего | |
| Брестская | 11,7 | 128,4 | 2,2 | 23,6 | 41,1 | 0,7 | 208,2 | |
| Витебская | 13,2 | 112,3 | 25,4 | 31,8 | 66,9 | 3,6 | 253,2 | |
| Гомельская | 11,8 | 126,6 | 22,5 | 28,4 | 57,0 | 5,5 | 251,9 | |
| Гродненская | 11,9 | 115,3 | 1,2 | 23,2 | 38,3 | 5,5 | 195,4 | |
| Минская | 173,2 | 7,2 | 29,5 | 52,8 | 4,1 | 283,8 | ||
| г. Минск | 9,3 | 158,9 | 5,0 | 24,2 | 49,2 | 0,8 | 247,4 | |
| Могилевская | 10,8 | 88,9 | 2,0 | 17,1 | 35,5 | 2,4 | 156,7 | |
| Республика | 85,7 | 903,6 | 65,2 | 177,8 | 341,1 | 22,8 | 1596,6 | |
| Беларусь | ||||||||
Общий объем выбросов от стационарных источников составил 396,1 тыс.т, в том числе от технологических, производственных и дру-гих процессов – 278,2 тыс.т. Валовые выбросы от передвижных источ-ников составили 1200,6 тыс.т.
Около 70 % от всего объема выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников составляет промышленность. Наибольшее количество выбросов характерно для топливной отрасли (32 %) и электроэнергетики (21 %).
В составе валовых выбросов загрязняющих веществ преобладает оксид углерода (56,6 %). На долю углеводородов приходится 21,4 %, оксидов азота – 11,1 %, твердых веществ – 5,4 %, диоксида серы – 4,1 %. Большая часть выброшенных в атмосферу оксида углерода (90,2 %), углеводородов (67,2 %), а также оксидов азота (65,5 %) обусловлена ра-ботой передвижных источников. От стационарных источников эмиссии в атмосферу поступило 97,6 % диоксида серы и 55,4 % твердых ве-ществ.
Распределение выбросов по территории Беларуси неравномерно. По количеству выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стацио-нарных источников выделяются Новополоцк (79,8 тыс. т) и Минск (34,6 тыс. т).
Для сравнения выбросов на региональном уровне и между различ-ными странами в настоящее время используются различные индикато-ры существующей нагрузки на окружающую среду и человека. Наибо-лее показательными из них считаются данные о годовых объемах вы-бросов в атмосферный воздух как в целом , так и по основным загряз-няющим веществам, выраженные в расчете на единицу площади и душу населения.
В целом для Беларуси величина показателя выбросов, рассчитанная на единицу площади, составила 7,69 т /км2, изменяясь в пределах страны от 5,4 т/км2 (Могилевская область) до 13,2 т/км2 (Минская область).
Показатели выбросов основных загрязняющих веществ, рассчитан-ные для страны в целом, представлены в таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и передвижных источников на территории Беларуси в 2008 г.
| Показатель | Ингредиент | |||||
| SO2 | NOx | CO | Твердые час- | |||
| тицы | ||||||
| т/км2 | 0,32 | 0,86 | 4,35 | 0,41 | ||
| т/чел. | 0,007 | 0,018 | 0,093 | 0,009 |
Максимальные показатели как на единицу площади, так и на душу населения характерны для оксида углерода.
В пересчете на душу населения показатель выбросов составил 0,16 т/чел. На уровне областей наиболее высокое значение данного показа-теля установлено для Витебской области (0,2 т/чел.), самое низкое – для Могилевской области (0,14 т/чел.).