Основы экологии и экономика природопользования

     Основные  источники и виды загрязнения воздушного бассейна. Последствия  загрязнения атмосферы 

     Атмосфера, ее состав

     Условием  появления и развития жизни на Земле является атмосфера — окружающая Землю газовая среда, воздушный бассейн. Атмосферный воздух — это механическая смесь газов со взвешенными каплями воды, частицами пыли, кристаллами льда и пр. Атмосферное давление и плотность с высотой убывают, и атмосфера без резкой границы постепенно переходит в космическое пространство. 
 

     Различают несколько основных слоев атмосферы.

     Нижний, прилегающий к земной поверхности, называется тропосферой (высота 8—10 км у полюсов и 16—18 км — над экватором). Температура воздуха с высотой постепенно понижается — в среднем на 6 °С на каждый километр высоты, что заметно проявляется не только в горных районах, но и на возвышенностях. В тропосфере содержится до 80% всей массы воздуха, основное количество атмосферных примесей и практически весь водяной пар. Именно в этой части атмосферы на высоте 10—12 км образуются облака, возникают грозы, дожди, протекают другие физические процессы, формирующие погоду и определяющие климатические условия в разных областях планеты.

     Выше  начинается стратосфера, которая простирается до высоты 50—55 км от поверхности океана или суши. Этот слой атмосферы значительно разрежен, количество кислорода и азота уменьшается, а водорода, гелия и других легких газов увеличивается. Образующийся здесь озоновый слой (экран) поглощает ультрафиолетовую радиацию и сильно влияет на тепловые условия поверхности Земли и физические процессы в тропосфере.

       На высоте 55—80 км простирается  мезосфера, между 80—800 км расположена термосфера, в составе которой преобладают гелий и водород; часть молекул разлагается космическим излучением на атомы и ионы, температура на высоте 400 км достигает 1500 °С.

     Мезосфера и термосфера вместе образуют мощный слой, называемый ионосферой (область заряженных частиц — ионов и электронов). Самая верхняя, сильно разреженная, часть атмосферы составляет экзосферу. В ней преобладают газы в атомарном состоянии, температура повышается до 2000 °С. Газы экзосферы постепенно рассеиваются в межпланетном пространстве.

     Эколого-экономическое значение атмосферы заключается в выполнении следующих функций:

     Эколого-экономические  функции атмосферы:

     Экологические функции

     - Условия существования жизни 

     - Терморегулирующая 

     - Защитная

     - Среда распространения света  и звука, инфекционных заболеваний

     - Переносчик влаги

     Экономические функции

     - Источник сырья (азот, аргон) 

     - Источник электроэнергии 

     - Транспортная.

     Наибольшее  значение имеет тропосфера, где сосредоточено 80 % всей массы воздуха, основное количество примесей, весь водяной пар и происходят основные атмосферные процессы. 

      Основные  источники и виды загрязнения воздушного бассейна 

     Важнейшей характеристикой воздушного бассейна является его качество. От качества воздуха зависит здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций, зданий и сооружений.

     Привнесение в воздушную среду каких-либо новых веществ, не характерных для нее, называется загрязнением.

     Загрязнение атмосферного воздуха  может быть:

     - локальным. Локальное загрязнение обусловлено одним или несколькими источниками выбросов, зона влияния которых определяется главным образом изменчивой скоростью и направлением ветра.

     - региональным. Под региональным загрязнением понимается загрязнение атмосферного воздуха на территории в сотни километров, которая находится под воздействием выбросов крупных производственных комплексов.

     -  и глобальным. Глобальное загрязнение распространяется на тысячи километров от источника выбросов и нередко смыкается в пределах всего земного шара, это относится, прежде всего, к Северному полушарию планеты.

     Масштабы  загрязнения связаны с мощностью  выброса и характером воздушных  потоков.

     Основными источниками загрязнения  атмосферы являются природные, производственные и бытовые процессы.

     Естественное, или природное, загрязнение происходит за счет естественных факторов: пылевые бури, извержения вулканов, выдувание почв, лесные пожары, поступления различных продуктов растительного, животного или микробиологического происхождения.

     Производственное загрязнение происходит в результате деятельности промышленных, сельскохозяйственных, строительных предприятий и при работе различных видов транспорта.

     Промышленные  источники загрязнения анализируются  по отраслям, а также по ингредиентам (составу загрязняющих веществ). В глобальном масштабе наиболее крупными загрязнителями являются теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, химия и нефтехимия, промышленность строительных материалов.

     Дальность распространения загрязнителей  зависит от времени существования того или иного загрязнителя в воздухе и метеорологических условий, скорости и направления потоков в атмосфере, осадков и других процессов.

      Бытовое загрязнение − это загрязнение воздушной среды, которое происходит прежде всего за счет  накопления, сжигания и переработки бытовых отходов. Канализационные системы, кухни, мусоропроводы, свалки являются источниками загрязнения атмосферы городов и других населенных мест. 

     Последствия загрязнения атмосферы:

     - рост заболеваемости людей,

     - гибель природных комплексов,

     - коррозия металла, 

     - разрушение зданий и др.

     Наиболее  значительные потери несут население, жилищно-коммунальное, сельское и лесное хозяйства, рекреация, сфера отдыха и туризма. 
 
 
 
 

     Регламентация и контроль состояния  воздушного бассейна 

     Качество атмосферного воздуха рассматривается как совокупность присущих ему свойств, которые определяют степень воздействия химических, физических и биологических факторов на окружающую среду. Нормирование качества атмосферного воздуха осуществляется с целью установления обоснованных предельно допустимых нормативов воздействия на атмосферный воздух, гарантирующих безопасность здоровья населения и окружающей среды. Для оценки состояния атмосферного воздуха были установлены единые нормативы предельно допустимых концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.  По мере необходимости в них вносятся соответствующие изменения и дополнения. В случае отсутствия значений ПДК для населенных мест могут применяться ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

     Качество  атмосферного воздуха  регулируется также:

     - нормативами предельных объемов образования загрязняющих веществ при эксплуатации технологического и другого оборудования, сооружений и объектов;

     - нормативами потребления атмосферного воздуха для производственных нужд;

     - нормативами содержания загрязняющих веществ в отработанных газах и вредных физических и иных воздействий передвижных источников на атмосферный воздух;

     - нормативами удельных выбросов  загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

     Оценка  качества атмосферного воздуха может  производиться с применением  комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА), который учитывает класс опасности, стандарты качества и средний уровень загрязнения воздуха.

     Уровень загрязнения атмосферы считается высоким, если средние значения концентраций в населенном пункте превышают средние по региону, или ИЗА превышает 7.

     Наблюдение  и контроль за состоянием воздушного бассейна в странах СНГ осуществляется в рамках национальных систем мониторинга. Государственный контроль ставит целью обеспечить исполнение правил, требований и нормативов по охране атмосферного воздуха; он возложен на органы управления по природным ресурсам и охране окружающей среды.

  

     Основные  направления охраны атмосферы 

     Защита  атмосферного воздуха от загрязнений  включает систему санитарно-технических, технологических и планировочных мероприятий.

     Группа  санитарно-технических  мероприятий — это установка газопылеочистного оборудования, герметизация технологического и транспортного оборудования, сооружение сверхвысоких дымовых труб. Одна из основных мер предотвращения загрязнения атмосферного воздуха — строительство газоочистных сооружений и устройств.

     Группа  технологических  мероприятий — это улучшение технологии производства и сжигания топлива; создание новых технологий, основанных на частично или полностью замкнутых циклах, при которых исключаются выбросы вредных веществ в атмосферу. В то же время решается важная задача — утилизация и возвращение в производство ценных продуктов, сырья и материалов.

     Группа  планировочных мероприятий — это оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом «розы ветров», создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий, вынос наиболее токсичных производств за черту города, рациональная планировка городской застройки, озеленение городов.

     Комплекс  этих мероприятий должен обеспечить сохранение нормативов качества атмосферного воздуха. Субъекты хозяйствования, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ, должны оснастить источники выбросов сооружениями, оборудованием и аппаратурой для очистки этих выбросов, а также средствами контроля за количественным и качественным составом выбрасываемых веществ.

     С целью охраны атмосферного воздуха  на территориях населенных мест при размещении новых объектов и реконструкции действующих устанавливаются санитарно-защитные зоны.

       Санитарно-защитная зона — это территория вокруг предприятия, где возможно превышение ПДК для одного или нескольких загрязняющих веществ. Проживание людей в этой зоне не предусматривается, однако в крупных городах данное правило часто не выполняется. Размер зоны определяется в зависимости от класса (токсичности) загрязнителя, типа промышленного предприятия и его производственной мощности. В зависимости от характера и количества выбросов установлено пять классов предприятий с шириной санитарно-защитной зоны от 1000 до 50 м. Санитарно-защитная зона должна быть озеленена газоустойчивыми древесно-кустарниковыми породами.

     Также, большое значение для защиты атмосферного воздуха имеют мероприятия по озеленению городов и пригородных  зон. Зеленые насаждения очищают  воздух от вредных веществ, пыли, газов, снижают шум в жилых кварталах, повышают влажность воздуха в жаркие дни. Один гектар зеленых насаждений за год очищает 10 млн м³ воздуха, а за час поглощает 8 кг углекислого газа, которые выдыхают за это время 200 человек. Газозащитный эффект зеленых насаждений зависит от характера посадки, видового состава деревьев и кустарников, времени года. 

     Основными задачами правового регулирования в области охраны атмосферного воздуха являются:

     - регулирование отношений охраны  атмосферного воздуха в целях  его сохранения, улучшения и восстановления, обеспечение благоприятной среды обитания человека;

     - предотвращение и снижение вредного  климатического, физического, биологического  и другого воздействия на атмосферный воздух;