Мониторинг атмосферного повітря

Зміст

Вступ____________________________________________________________

Розділ 1. Забруднення атмосферного повітря та методи його оцінювання

1.1  Джерела і наслідки забруднення атмосферного повітря_______________

    1.2.Методи оцінювання забруднення атмосферного повітря_______________

1.3.Методи відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу_

Розділ 2. Сучасний стан атмосферного повітря Запорізької області.

2.1. Аналіз стану атмосферного повітря________________________________

2.2. Техногенний вилив на атмосферне повітря.__________________________

Розділ 3. Моніторинг атмосферного повітря у Запорізькій області.

3.1 Загальні вимоги до організації спостережень за забрудненням атмосферного

повітря_________________________________________________________________

3.2.Види постів спостережень, програми і терміни спостережень___________

3.3.Автоматизовані системи спостереження і контролю за атмосферним

повітрям__________________________________________________________

3.4.Структура моніторингу атмосферного повітря Запорізької області_______

Висновки__________________________________________________________

Література_________________________________________________________

Вступ

Людська діяльність неминуче призводить до змін атмосферного повітря. З кожним історичним періодом їх масштаби невпинно зростають, набуваючи глобального характеру. Забруднення атмосфери стало глобальною проблемою, особливо гострою у промислово розвинутих краї­нах. Збитки, завдані людству забрудненням атмосферного повітря, дуже великі й постійно зростають. Усе це актуалізує необхідність нарощування зусиль, спрямо­ваних на охорону повітряного басейну.

З метою обмеження шкідливих вики­дів у атмосферу і запровадження сучасних високоефек­тивних методів очищення повітря необхідно здійсню­вати постійний моніторинг його стану.

Мета:

Задачі: визначити основні джерела забруднення атмосферного повітря; ознайомитися з методами оцінювання забруднення атмосферного повітря та

відбору проб для лабораторного аналізу: проаналізувати екологічний стан атмосферного повітря та техногенний вилив на нього; проаналізувати систему моніторингу атмосферного повітря в Запорізькій області.

Розділ 1. Забруднення атмосферного повітря та методи його оцінювання

1.1.              Джерела і наслідки забруднення атмосферного повітря

У життєдіяльності людини повітря є головним про­дуктом споживання, а його наявність — основною умовою існування. Адже без їжі вона може обходитись 5 тижнів, без води — 5 днів, а без повітря — 5 хвилин. Крім того, нормальна життєдіяльність людини потребує повітря відповідної чистоти, а відхилення від норми, забруднен­ня негативно впливають на організм. Тому охорона ат­мосферного повітря є важливою складовою проблеми оздоровлення зовнішнього середовища загалом.

Повітряна оболонка Землі формує атмосферу радіу­сом до 20 000 м. Атмосферне повітря утворене з різних газів: 78,08 % азоту, 20,95 % кисню, 0,93 % аргону, 0,03 % вуглекислого газу, 0,01 % неону, гелію, метану, радону та ін. Усі вони по-своєму важливі для людини, біосфери, формування клімату Життя на Землі неможливе без кисню. Він є продук­том життєдіяльності зелених рослин, які виділяють йо­го, споживаючи й розщеплюючи воду та вуглекислий газ при фотосинтезі. Усі інші живі істоти тільки спожи­вають кисень. Вуглекислий газ надходить в атмосферу в результаті дихання живих істот, спалювання палива, гниття та розкладання органічних речовин.[1]

У зв’язку з бурхливим розвитком промисловості й спалюванням великих обсягів палива темпи викорис­тання запасів кисню та накопичення вуглекислого газу в атмосфері різко збільшились. Унаслідок цього пору­шився кругообіг вуглецю в природі, що спричинило еко­логічну кризу — різке погіршення умов існування лю­дини, зумовлене антропогенною дією на навколишнє се­редовище. Саме промислова діяльність, в результаті якої в повітря викидається велика кількість вуглецю, промислових газів, є основним джерелом за­бруднення повітря, що завдає великої шкоди природно­му середовищу і людям. Забруднення атмосферного повітря — внесення в атмосферу або виникнення в ній нових, нехарактерних для неї фізичних, хі­мічних, біологічних речовин та перевищення природного рівня концентрацій речовин, які є складовими повітря.

Запаси повітря на Землі практично безмежні, вони є невичерпним ресурсом. Однак господарська, передусім промислова, діяльність людини шкідливо впливає на атмосферу, змінює склад повітря. Природне забруднення повітря спричинюють і виверження вулканів, вивітрювання гірських порід, пилові бурі, лісові пожежі та інші природні явища Залежно від джерел розрізняють механічне, фізичне та хімічне забруднення. За тривалістю дії воно може бути тимчасовим або постійним; за масштабом по­ширення — глобальним, регіональним і локальним.

Отже, забруднення атмосферного повітря спричине­не процесами і явищами, що відбуваються у природі, та промислово-побутовою діяльністю людини

Природне забруднення. В атмосфері завжди міс­титься природний пил, який виникає внаслідок природ­них явищ. За походженням він буває таких видів:

- мінеральний пил (продукт вивітрювання і руйну­вання гірських порід, виверження вулканів, лісових, степових та торф’яних пожеж; сіль, яка потрапляє в по­вітря при розбризкуванні та випаровуванні морської во­ди та ін.);

- органічний пил (рештки живих істот, які живуть або потрапляють в атмосферу, представлені аеропланктоном (бактеріями, спорами грибів, пилком рослин), про­дуктами гниття та розкладання рослин і тварин);

- космічний пил (рештки згорілих під час прохо­дження крізь шари атмосфери метеоритів).

Природний пил виконує роль ядер конденсації водя­ної пари.

Штучне (антропогенне) забруднення. Таке за­бруднення зумовлене діяльністю людини, внаслідок чого відбуваються суттєві зміни в природному складі атмо­сфери. Основним його джерелом є промислові, транспортні та побутові викиди. За особливостями будови і впли­ву на атмосферу та біосферу розрізняють такі види за­бруднювачів:

- механічні забруднювачі—викиди цементних заводів,димі сажа від згоряння вугілля в котельнях, печах; гума, яка стирається з автопокришок, та ін.;

- хімічні забруднювачі—пилуваті (газоподібні) ре­човини, здатні заємодіяти в хімічних реакціях.

Найпоширенішими типами штучних забруднювачів атмосферного повітря є продукти спалювання сірко­вмісного палива (вугілля, нафтопродуктів, газу), ви­хлопні гази автотранспорту, радіоактивне забруднення, пестициди та інсектициди. Хімічний склад техноген­них викидів в атмосферу залежить від виду палива, спо­собу спалювання, складу виробничої сировини, техно­логії виробництва та ін.

Особливо небезпечні викиди, які утворюються при роботі різних видів транспорту, зокрема автомобілів, вихлопні гази яких містять шкідливі домішки. Концен­трація цих домішок у вихлопних газах залежить від типу двигуна, особливостей його обслуговування, своєчасного ремонту систем живлення і запалювання, стану доріг. Від кожної тисячі автомобілів за день надходить у повіт­ря більше 3000 кг оксиду вуглецю, інших продуктів не­повного згоряння палива, які негативно впливають на здоров’я людей і тварин, зокрема токсичний чадний газ (оксид вуглецю двовалентного). В Україні щороку авто­транспорт викидає в атмосферне повітря 2000 тис. т за­бруднюючих речовин, що становить 31 % від загального обсягу викидів, у т. ч. понад 63 % свинцю, 54 — оксиду вуглецю, 36 — вуглеводнів та 25 % — оксидів азоту.

Задимленість атмосфери вокзалів та прилеглих те­риторій спричиняють паровози та тепловози. Переведен­ня тяги на електричну помітно знизило отруєння повіт­ря шкідливими газами. Локальне забруднення повітря зумовлюють також морські та річкові судна, які працю­ють на вугіллі та інших видах важкого палива. Забруд­нені шкідливими газами території аеродромів. Сучасні літаки, які літають на значній висоті, можуть зруйнува­ти озоновий шар, в результаті чого відкриється доступ пагубним ультрафіолетовим променям Сонця, що може призвести до небажаних наслідків.

Забруднюють атмосферне повітря промислові вики­ди, які залежать від видів палива (твердого, рідкого, газоподібного) і способів їх спалювання, різні за хімічним складом. Спалювання вугілля, газу, нафти з різних при­чин рідко буває повним. Тому промисловість викидає в атмосферу значну кількість твердих часток (сажа, зола, пил) та шкідливих газів (оксиди вуглецю, вуглеводні, оксиди азоту). Такі частки палива, а також різні розпи­лені продукти (цемент, фосфорити) утворюють промис­ловий пил. Він складається з дрібних часточок і довго тримається в повітрі у зваженому стані. Забруднення по­вітряного басейну сірчаним газом і пилом спричиняють теплові електростанції, які працюють на вугіллі. Пере­хід ТЕС на газ помітно зменшує шкідливі викиди.[1]

Підприємства хімічної, енергетичної, металургій­ної, нафтопереробної, цементної промисловості теж ви­кидають у повітря велику кількість газоподібних речо­вин, золи та пилу. Шкідливі гази і промисловий пил на­копичуються здебільшого над містами (в 1 см3 міського повітря кількість пилинок сягає 100 тис. штук).

В Україні в середньому викидається зі стаціонар­них джерел 4156,3 тис. т забруднюючих речовин. В ос­танні десятиліття у зв’язку зі спадом промислового ви­робництва обсяги промислових викидів суттєво знизи­лися.[4]

Великої шкоди завдає радіоактивне забруднення ат­мосфери. Радіоактивні речовини потрапляють в атмо­сферу в результаті природної і штучної радіоактивності, пов’язаної з роботою атомних установок, використан­ням радіонуклідів у народному господарстві, внаслідок аварійних ситуацій на підприємствах ядерного циклу, атомних вибухів. Природна радіоактивність притаман­на атмосфері, вона присутня постійно і не залежить від діяльності людини. Живі організми пристосувалися до неї, і вона не викликає шкідливих наслідків, на відмі­ну від штучної. Особливо загрозливим є надходження радіоактивних речовин в атмосферу внаслідок аварій атомних установок, оскільки радіоактивне опромінен­ня скорочує життя людини, спричиняє пухлини кіс­ток, лейкемію, розлад нервової системи, порушення ге­нетичної основи організму. Проблемою є утилізація ра­діоактивних відходів. На сьогодні найоптимальнішим вважається захоронення радіоактивних відходів у по­кинутих соляних шахтах або у спеціальних сховищах у товщі соляного шару, куди не проникає вода, але це не може гарантувати повної безпеки. Забруднення повітря часто є локальним, однак воно перебуває в постійному русі і за відповідних метеороло­гічних умов забруднювачі переносяться на значні від­стані, навіть з одного континенту на інший.

За підрахунками спеціалістів ООН, економічні збит­ки від майбутнього потепління клімату можуть бути оцінені в 1013 доларів. Людство не має таких ресурсів. Запобігти швидкому потеплінню клімату можна, перед­усім скоротивши викиди тепличних газів. На це орієн­тує прийнята у 1988 р. Резолюція ООН «Охорона гло­бального клімату для сучасності та майбутніх поколінь людства».

Одним з наслідків забруднення атмосферного повітря є кислотні дощі, які швидко закислюють воду в річках, озерах, ставках та інших континентальних водоймах. З бікарбонатної вона стає сульфатною, в ній збільшу­ється кількість алюмінію та марганцю. У таких водой­мах підвищена рухомість ртуті, міді та цинку. У вод­них об’єктах із закисленою водою знижується видова різноманітність.Від кислотних опадів передусім потерпають закриті водойми (озера та ставки), підвищується кислотність ґрунтів (у багатьох регіонах вона досягає рН 4,1—4,5). У таких ґрунтах зростає міграція свинцю, цинку, нікелю та міді. Це завдає збитків сільському господарству і при­родній рослинності. Кислі ґрунти потребують вапнуван­ня, що впливає на вартість продукції. В Україні за остан­ні 30 років площа кислих ґрунтів зросла на 30% .

Внаслідок кислотних опадів хвойні ліси в Європі всихають, потерпають культурні й архітектурні пам’ят­ки, швидко руйнується мармур, активно відбувається корозія металів.

Забруднення також призводить до руйнування озонового шару, який знаходиться в атмосфері на висоті 12—23 км і захищає поверхню планети від жорсткої ультрафіоле­тової радіації з довжиною хвилі 320—400 нм. Процес руйнування озону в атмосфері ініціюється різними ре­човинами. Як стверджують американські вчені, такими речовинами є хлор, бромпохідні (фреон), тетрахлорид вуглецю, метилхлороформ та ін. Найбільшої шкоди зав­дають фреони, які широко застосовуються в холодиль­них установках, в аерозольних балончиках та миючих засобах.

За даними «Грінпіс», зменшення товщі озонового шару на кожні 10 % спричинює збільшення кількості випадків захворювання раком шкіри на 300 тис. ви­падків, є однією з причин захворювання катарактою

очей. Підвищене ультрафіолетове опромінення зни­жує імунітет, через що стають частішими і важчими інфекційні захворювання людей та сільськогосподар­ських тварин.

В Україні стан озонового екрана над її територією контролюють 6 спеціальних станцій (у Києві, Одесі, Борисполі, Богуславі, Львові та Феодосії). За їх дани­ми, з 1980 р. озоновий екран над Україною стає менш потужним. Тому Україна приєдналася до Конвенції 1985 р. з охорони озонового екрана, зменшення кіль­кості викидів і виробництва фреонів, інших речовин, що руйнують озон.[4]