К числу основных вопросов, изучавшихся представителями Ф.Ш., относятся такие, как анализ философских, мировоззренческих и методологическ

7 – щитовий насадок; 8 – бункер для збирання осадів.

     Методи попередження забруднення атмосфери газоподібними домішками за характером протікання фізико-хімічних процесів поділяють на такі основні групи:

1. Промивання викидів розчинниками домішок (абсорбція);
2. Промивання викидів розчинами реагентів, які зв’язують викиди хімічно (хемосорбція);
3. Промивання газоподібних домішок твердими активними речовинами (адсорбція);
4. Промивання домішок шляхом використання каталізаторів;
5. Термічний метод, суть якого полягає в тому, що існуючі в атмосферних потоках домішки нейтралізуються в результаті їх високотемпературного спалювання.

     Рис. 3.5. -  Скрубер Вентурі:

     1 – вода;  2 – гази;  3 – очищені гази;  4 – шлам.

     В усіх військових частинах (підприємствах) на джерелах викидів шкідливих речовин в атмосферу повинні застосовуватися газоочисні, пиловловлюючі апарати. Крім цього, повинні проводитись наступні заходи:

• герметизація обладнання – джерел викиду шкідливих речовин;
• поліпшення способів спалювання палива, зміна твердого та рідкого палива природним газом;
• удосконалення способів очищення, систем пиловловлювачів і газоочисних установок;
• підвищення кваліфікації обслуговуючого персоналу, постійний технічний і санітарний нагляд.

     Забороняється введення в експлуатацію нових чи реконструйованих об’єктів, які не відповідають вимогам Закону України “Про охорону атмосферного повітря”, без реалізації заходів, які забезпечують мінімізацію викидів (ГДВ) шкідливих речовин або їх повне уловлювання (утилізацію і знешкодження), а також без спеціального дозволу на ГДВ, виданого місцевими органами контролю екологічної безпеки України.

     В цілому, поряд із застосуванням перелічених методів очищення викидів в атмосферу постійні досягнення науково-технічного прогресу дозволяють застосовувати інші методи попередження шкідливих викидів в атмосферу, а саме впровадження безвідходних і маловідходних виробництв, технологічні схеми яких виключають забруднення повітря.

     Методи попередження забруднення атмосфери рухомими джерелами можна розбити на дві основні групи: технічні та організаційні[14].

     До технічних методів попередження забруднення атмосферного повітря усіма видами автомобільної техніки відноситься утримання її в технічно справному стані. У викидах автомобіля з несправним двигуном міститься окису вуглецю в 10-20 разів більше норми, тобто один такий автомобіль викидає в атмосферне повітря стільки окису вуглецю, скільки 10-20 автомобілів із справними двигунами.

     За даними досліджень, проведених Національним транспортним університетом, після установки на автомобілях, які раніше мали підвищений вміст окису вуглецю у вихлопних газах (5-6%), нових, добре відрегульованих карбюраторів, концентрація його знизилася до 1,5%.

     Регулювання двигунів – один з основних і найважливіших заходів зниження викидів шкідливих речовин. В автомобілі повинні регулюватися система запалення, система живлення (паливна апаратура дизелів), підтримуватися у справному стані двигун.

     Для того, щоб техніка була технічно справна, необхідно чітко дотримуватись правил її експлуатації, технічного обслуговування, збереження та ремонту. За рахунок чіткого додержання всіх цих вимог можна значно знизити рівень надходження шкідливих речовин в атмосферне повітря.

     До організаційних методів зниження викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря належать:

• раціональне розташування транспортних засобів, особливо в межах житлової забудови;
• створення системи контролю за викидами шкідливих речовин;
• раціональний рух автотранспорту, раціональна робота двигунів (особливо на холостому ході).

3.3.  Наслідки забруднення  атмосфери  

3.3.1. Кислотні дощі 

     Кислотний дощ — усі види метеорологічних  опадів: дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом, — кислотність яких вища від нормальної. Мірою кислотності є значення рН (водневий показник). Нормальне pH у чистих дощах - 5,6.

     Шкала значення рН йде від 0 (украй висока кислотність), через 7 (нейтральне середовище) до 14 (лужне середовище), причому нейтральна точка (чиста вода) має рН = 7. Дощова вода в чистому повітрі має рН = 5,6. Чим нижче значення рН, тим вищеде? кислотність. Якщо кислотність води нижче 5,5, то опади вважаються кислотними.

     Для визначення показника кислотності  використовують різні рН-метри, зокрема  дорогі електронні прилади. Простим  способом визначення характеру середовища є застосування індикаторів — хімічних речовин, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Найбільш розповсюджені індикатори — фенолфталеїн, метил-оранж, лакмус, а також природні барвники з червоної капусти і чорної смородини.

     Основні джерела кислотоутворюючих викидів

     Кислотний дощ утворюється в результаті реакції між водою і такими забруднюючими речовинами, як діоксид сірки (SО₂) і різних оксидів азоту (NOx). Ці речовини викидаються в атмосферу автомобільним транспортом, у результаті діяльності металургійних підприємств і електростанцій, а також при спалюванні вугілля і деревини. Вступаючи в реакцію з водою атмосфери, вони перетворюються в розчини кислот: сірчаної, сірчистої, азотистої й азотної. Потім, разом із снігом чи дощем, вони випадають на землю.

     Природними  джерелами надходження діоксиду сірки в атмосферу є головним чином вулкани і лісові пожежі. Еим часом природні надходження в атмосферу оксидів азоту зв'язані головним чином з електричними розрядами, при яких утвориться NО, згодом — NO₂. Значна частина оксидів азоту природного походження переробляється в ґрунті мікроорганізмами, тобто включена в біохімічний круговорот[3].

     Джерела викидів в атмосферу оксидів сірки (a) і азоту (б) Схема утворення кислотних аерозолів і дощів

     Діоксид сірки, що потрапив в атмосферу, перетерплює ряд хімічних перетворень, що ведуть до утворення кислот. Частково діоксид сірки в результаті фотохімічного окислювання перетворюється в триоксид сірки (сірчаний ангідрид) SО₃: 2SO₂ + О₂ → 2SO₃,

     який реагує з водяною парою атмосфери, утворюючи аерозолі сірчаної кислоти: SО₃ + Н₂О → H₂SО₄.

     Основна частина діоксиду сірки, що викидається у вологому повітрі утворить аерозоль сірчистої кислоти і зображують умовною формулою Н₂SO₃: SO₂ + H₂O → H₂SO₃.

     Сірчиста кислота у вологому повітрі поступово окисляється до сірчаної: 2H₂SO₃ + O₂ → 2H₂SO₄.

     Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот приводять до конденсації водяної пари атмосфери і стають причиною кислотних опадів (дощі, тумани, сніг). При спалюванні палива утворяться тверді мікрочастинки сульфатів металів (в основному при спалюванні вугілля), легко розчинні у воді, що осаджуються на ґрунт і рослини, роблячи кислотними роси. Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот складають близько 2/3 кислотних опадів, інше приходиться на частку аерозолів азотної й азотистої кислот, що утворяться при взаємодії діоксиду азоту з водяною парою атмосфери: 2NО₂ + H₂О → HNO₃ + HNO₂.

     Існують ще два види кислотних дощів, що поки не відслідковуються моніторингом атмосфери. Хлор, що знаходиться в атмосфері, при з'єднанні з метаном (джерела надходження метану в атмосферу: антропогенний - рисові поля, а також результат танення гідрату метану у вічній мерзлоті внаслідок потеплення клімату) утворить хлороводень, що добре розчиняється у воді з утворенням аерозолей соляної кислоти: Сl + СН₄ → CH₃ + HCI, СН₃ + Cl₂ → СН₃Сl + Сl.        

 Окиси  сірки й азоту, що потрапляють у атмосферу в наслідок роботи ТЕС і автомобільних двигунів, сполучаючись з атмосферою вологою, утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Кислотними називають взагалі будь-які опади – дощ, сніг, туман, якщо значення їх рН становить менш ніж 7,0. Кислотні мають значення рН частіше в межах 4,1 – 2,1, а в деяких випадках навіть менше як 2,1. За спостереженнями вчених, ще 100 років тому дощова вода мала рН=7,0, тобто осади були нейтральними. В Україні кислотні дощі випадають у Сумській, Черкаській та Рівненській областях. Під впливом кислотних опадів відбувається закислення водойм і ґрунтів, вимивання з ґрунту калію, магнію і кальцію та зменшення врожайності сільськогосподарських культур на 3 – 8 %, деградація флори і фауни. У закислених водоймах гине риба і численні види комах. В наслідок випадання кислотних дощів гинуть ліси, особливо букові, тисові та кедрові. Кислотні опади прискорюють руйнування житлових будинків і архітектурних пам’яток, оздоблених мармуром та вапняком. В Україні за останні 35 років площа кислих ґрунтів зросла на 33%. Кислі ґрунти потребують вапнування, що підвищує собівартість сільськогосподарської продукції.  

3.3.2. Парниковий ефект 

     Парнико́вий ефе́кт, явище в атмосфері Землі, при якому енергія сонячних променів, відбиваючись від поверхні Землі, не може повернутися в космос, оскільки затримується молекулами різних газів. У результаті на Землі підвищується температура. Без парникового ефекту температура Землі за оцінками була б на 25^o-30^o нижчою, ніж є насправді. Парниковий ефект суттєвий також на Марсі й, особливо, на Венері. Парниковий ефект відкрив у 1829 Жозеф Фур'є.

     Тепло надходить  до поверхні Землі від Сонця й  із власних надр. Сонце випромінює в основному у видимому діапазоні, й енергія сонячних променів поглинається поверхнею Землі. Рівновага підтримується тим, що Земля втрачає тепло завдяки інфрачервоному випромінюванню із поверхні. Інтенсивність інфрачервоного випромінювання зростає із температурою. Таким чином Земля нагрівається доти, доки не встановиться баланс між поглинутою й випроміненою енергією. В атмосфері є молекули, які поглинають інфрачервоні промені й знову випромінюють їх. Це випромінювання відбувається з однаковою імовірністю вгору і вниз. Тобто завдяки цим газам, частина теплового випромінювання поверхні повертається. У такому випадку для підтримування балансу поверхні планети потрібно нагрітися ще більше, щоб компенсувати повернуте теплове випромінювання. Чим більше в атмосфері "парникових молекул", тим вище піднімається температура[3].

     Більшість молекул у атмосфері Землі  не поглинають у інфрачервоній області. Ці молекули (O₂ і N₂) не мають дипольних моментів з-за своєї симетрії, тож не взаємодіють із електомагнітним випромінюванням. Найбільший вклад у парниковий ефект вносять молекули води, яка має дипольний момент і відповідні коливальні й обертальні моди у інфрачервоній області спектру. Молекули CO₂ не мають власного дипольного моменту, але в них можуть збуджуватися нормальні коливання із дипольним моментом, тож вуглекислий газ належить до парникових. Інші парникові гази суть озон і метан, яких у атмосфері ще менше ніж вуглекислого газу, але їхня здатність до поглинання інфрачервогого проміння велика. В наш час велике занепокоєння викликає можливість того, що внаслідок людської діяльності парниковий ефект може сильно збільшитися й призвести до глобального потепління. Основними газами, що забруднюють атмосферу, є вода, двоокис вуглецю, метан і хлорфторвуглеці. У результаті спалювання викопного палива і лісових пожеж створюється велика кількість двоокису вуглецю, метан є супутнім продуктом сільського господарства (рис, худоба, вівці). Випари води також є перешкодою для відбитих сонячних променів. Програма ООН по навколишньому середовищу прогнозує, що підвищення середньої температури Землі на 1,5°С, можливе до 2025 року, викличе підняття рівня світового океану через танення льоду біля полюсів на 25 см.