Экологическое состояние атмосферного воздуха в России

Экологическое состояние атмосферного воздуха в России

Из всех форм экологической деградации наиболее отрицательное влияние на здоровье и качество жизни оказывает загрязненный атмосферный воздух. Предприятиями страны в 1999 г. было выделено 79,6 млн т загрязняющих веществ, из которых 15,7 млн поступили в окружающую среду без очистки. Количество человек, подвергающихся влиянию 10-кратного превышения ПДК опасных веществ составляет около 40-50 млн человек, 5-кратного – 55-60 млн человек. Преобладающее количество загрязняющих веществ приходится на оксид углерода, оксиды азота, формальдегид, сернистый ангидрид, углеводороды.

Около 65% всех выбросов приходится на европейскую часть России, как результат деятельности промышленности Уральского, Северного и Центрального районов. Лидер – Красноярский край, на втором месте стоит Свердловская область. Наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят электроэнергетика, цветная и черная металлургия, нефтедобыча и нефтепереработка, угольная и газовая промышленность, машиностроение. (рис.2)

Наибольший объем выбросов загрязнений в атмосферу в расчете на одного жителя – в Ямало-Ненецком автономном округе (1079 кг), наибольшее количество токсичных отходов – в Кемеровской области(4752 кг). (рис.1)

Промышленные предприятия должны располагаться с подветренной стороны, чтобы их выбросы с воздушными потоками не перемещались в жилые части города. В городе создается «тепловой колпак», обусловленный особой циркуляцией воздушных масс и концентрирующий в себе загрязнения. Различия между температурой города и соседней сельской местностью могут достигать 8°С.

Нисходящее движение воздушных потоков в антициклоне приводит к скоплению загрязнений в приземных слоях атмосферы. По этой причине сверхвысокая концентрация промышленных предприятий в Кузбассе (в условиях замкнутого котловинного рельефа) привела к особо тяжелым условиям для жизни населения. В условиях циклона воздух активно перемешиваясь и поднимаясь в верхние слои атмосферы, растекается на большие расстояния. При этом снижается степень локального загрязнения, но происходит загрязнение обширных территорий.

Города с наибольшим уровнем загрязнения воздуха в 1999 г.

Энергетика – 25% всех выбросов загрязняющих веществ. До 70% электроэнергии в России вырабатывается на ТЭС, использующих уголь, при сжигании которого в атмосферу выбрасываются сернистый и серный ангидриды, фтористые соединения и токсичные примеси мышьяка, двуокиси кремния. Загрязнения поступают также и от сточных вод ТЭС: ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты. Также присутствует фактор теплового загрязнения, т.к. при работе турбин отработанный пар охлаждается водой, поступающей затем подогретой на 8-12° С в водоемы. ТЭС, работающие на угле, создают радиационное загрязнение - в летучей золе было обнаружены радиоактивные элементы и продукты их распадов. Причиной является то, что уголь содержит радиоактивный изотоп углерода C-14, примеси калия-40, урана-238, тория-232 и продукты их распада.

Черная металлургия В 2000 г. Выбросы вредных веществ составили 2396 тыс. т. Сброс загрязненных сточных вод составил 761,1 млн м². За год образовалось 31 941,7 токсичных отходов. При получении стали для поддержании реакции используется кислород. Процесс сопровождается интенсивным выделением дымовых газов, содержащих оксид углерода. Также в отходящих газах содержится сернистый газ, т.к. железные руды содержат соединения серы. Загрязнение от металлургического предприятия распространяется на 15-25 км. Производство чугуна и стали в России сопровождается образованием более 70 млн т металлургических шлаков, из которых используется половина.

Цветная металлургия При получении 1 т алюминия расходуется около 38-47 кг фтора, при этом 65% попадает в атмосферу. Особую опасность представляют выбросы соединений высокотоксичных металлов: свинец, ртуть, медь, кадмий, цинк и большое количество обжиговых газов, содержащих соединения серы и фтор. Второй после теплоэнергетики загрязнитель сернистым газом. При этом в шлаках содержание ценных компонентов часто оказывается выше, чем в исходных рудах.

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность В мире добывается более 4 млрд нефти, потери которой при добыче , транспортировке и переработки составляют 50 млн т. Процесс загрязнения воздуха начинается уже при добыче из-за выброса попутных газов, содержащих сероводород. При нефтепереработке серосодержащие соединения превращаются в сернистый газ, обнаруживающийся вокруг заводов в радиусе 12-20 км. Кроме сероводорода и сернистого газа нефтехимические производства насыщают атмосферу углеводородами, метанолом, алкилнитрилом, ацетонитрилом, дихлорэтеном и хлорэтеном, органическими кислотами и ангидридами, оксидами серы, азота, углерода, сероуглеродом.

Химическая промышленность Загрязняет атмосферу соединениями серы (SO2, SO3, H2SO4, H2S, CS2, меркаптанами), азота (NO, NO2, NH3, HNO2, HNO3 и др.), хлора, фтора. Выбрасывает в атмосферу оксид углерода, диоксид азота, сернистый ангидрид, сероводород, хлористые и фтористые соединения.

Автомобильный транспорт – главный загрязнитель атмосферы городов. В выбросах автомобильных двигателей содержатся оксид и диоксид углерода, сернистый ангидрид, углеводороды, окислы азота, соединения свинца, пыль, сажа. (рис. 3) Помимо загрязнения токсичными выхлопами автомобиль поднимает клубы пыли, содержащие кремний, окись железа, барий. Одной резины каждый автомобиль рассеивает около 10 кг.

Большую долю в загрязнение воздуха вносит промышленность строительных материалов, использующая ежегодно около 2 млрд т минерального сырья. На всех этапах производства стройматериалов выделяется пыль, разнообразная по составу и физико-химическим свойствам.. Пыль цементных заводов – источник загрязнения тяжелыми металлами.

Исследования показали, что по качеству атмосферного воздуха Восточно-Сибирский район является самым неблагоприятным для проживания. Наиболее высокий показатель смертности: 14,9 на 1000 человек. По каждому району имеются убедительные данные о влиянии загрязнения атмосферного воздуха на показатели заболеваемости населения. Повысилась частота врожденных пороков развития среди новорожденных в Новокузнецке, Кемерово, увеличилась степень заболеваемости раком легких в городах, где находятся алюминиевые заводы и предприятия черной металлургии. Курорты Черноморского и Каспийского побережий Кавказа стали зоной экологического бедствия.

По материалам: Бондарев В.П., Долгушин Л.Д., Залогин Б.С. "Экологическое состояние территории России", Москва, 2004

Л.Ф. Голдовская "Химия окружающей среды", Москва, 2007