Атмосфера: охорона, забруднення, очищення, екологія

Роль атмосфери в житті Землі

З атмосферою на Землі пов’язані всі життєві процеси. Дихання живих організмів і, перш за все, людину і тварин, це окислення крові киснем повітря. Для приготування їжі і захисту від холоду, людина теж використовує кисень, коли запалює вогонь. Музика, шум міста, спілкування людей – це все звуки, а звук – це не що інше, як хвилі в повітряному океані. Без повітряного океану одна сторона Землі нагрівалася б до точки кипіння, а протилежна, навпаки, охолоджувалася до абсолютного нуля. Ця верхня, легка, рухлива і непостійна оболонка планети грає величезну роль в житті людини.

Атмосфера планети – це невидима її «броня», що захищає від метеоритів, вибірково пропускає сонячну радіацію, що затримує шкідливе космічне випромінювання. Атмосфера не тільки світ звуків, це м’який перехід від світла до тіні, це блакитне небо над Землею.

Атмосфера – це «одяг» планети. Завдяки водяній парі, вуглекислого газу, тепло Землі не йде в космос. Повітряний океан взаємодіє з усіма сферами – повітря входить до складу живих організмів, гірських порід, гідросфери. У газовому складі атмосфери переважає азот ($ 78 $%) і кисень ($ 21 $%). На інші гази припадає лише $ 1 $%. Що входять до складу атмосфери гази мають певну щільність, тому на кожен квадратний сантиметр поверхні Землі чинять тиск, рівне масі повітря. Тиск часто змінюється, тому що повітря знаходиться в постійному русі і люди можуть фізично це відчувати.

Під впливом господарської діяльності людини в останнє сторіччя в хімічному складі атмосфери відбулися зміни. Збільшилися викиди вуглекислого газу, метану, закису азоту і ін. Аерозолі промислових підприємств беруть участь в забрудненні атмосферного повітря шкідливими домішками. Стан атмосфери в крупних промислових районах становить серйозну небезпеку для здоров’я. А таких місць, де повітря зберігає природну чистоту і якість на Землі майже не залишилося. Не тільки здоров’я людини залежить від якості повітря, а й стан, і якість біологічних ресурсів, безпеку сировини для виробництва товарів народного споживання. Майже всі країни світу забруднюють повітря отруйними речовинами, що викидаються не тільки підприємствами, а й розвиваються транспортом. В кінцевому підсумку все шкідливі речовини, які опинилися в атмосфері, призводять до зменшення озонового шару і підвищенню температури повітря. Перші сигнали цього лиха вже є. На жаль, заходи по боротьбі із забрудненням атмосферного повітря, що приймаються сьогодні не завжди є достатніми. Зростаюче забруднення повітряними потоками переноситься на великі відстані і завдає величезної шкоди всьому природному середовищу.

Хімічне забруднення атмосфери

Забруднення атмосфери – це зміна її хімічного складу в результаті надходження домішок природного або антропогенного походження.

Виділяють три види речовин-забруднювачів: гази, аерозолі, пил.

Аерозолі – тверді дисперговані частинки, які тривалий час можуть перебувати в атмосфері в підвішеному стані.

Сильними забруднювачами є вуглекислий газ, оксид вуглецю, діоксид сірки і азоту, метан.

Високий рівень забруднення дають підприємства чорної і кольорової металургії, підприємства хімії і нафтохімії, будіндустрії, енергетики, підприємства целюлозно-паперової промисловості, ряд котелень в містах. До сильних джерел забруднень відносяться теплоелектростанції, що викидають з димом сірчистий і вуглекислий газ. В результаті роботи металургійних заводів в повітрі виявляються оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, ртуті та миш’яку. Свою частку шкідливих домішок дають підприємства по спалюванню і переробки побутових і промислових відходів, робота транспорту, опалення осель, спалювання палива для потреб промисловості. Забруднювачі повітря можуть надходити в атмосферу безпосередньо – в цьому випадку вони називаються первинними і забруднювачі, які є результатом перетворення останніх – це вторинні забруднювачі. Наприклад, сірчистий газ, що надходить в атмосферу, окислюється до сірчаного ангідриду і, взаємодіючи з парами води, він утворює крапельки сірчаної кислоти.

Взаємодія сірчаного ангідриду з аміаком утворює кристали сульфату амонію.

Домішки пирогенного походження – оксид вуглецю, сірчистий ангідрид, сірковуглець, оксиди азоту, сполуки фтору, сполуки хлору.

У Росії забруднення повітря в $ 84 $ містах перевищує ГДК в $ 10 $ раз, а на одного жителя країни припадає близько $ 342 $ кг викидів. Від смогу страждають найбільші міста світу, причини якого пов’язані з високою концентрацією сірчистого газу, пилу й туману. Сильний смог, наприклад, спустився на Лондон в $ тисячу дев’ятсот п’ятьдесят два $ г, який за $ 4 $ дня забрав життя $ 4000 $ людина, а десятки тисяч отримали легеневі і бронхіальні захворювання.

Охорона атмосфери

Охорона чистоти і якості атмосферного повітря залежить від усієї світової спільноти. Одна країна вирішити цю глобальну проблему не зможе, тому необхідно об’єднати зусилля всіх країн світу. В принципі шляху зниження і ліквідації забруднення атмосфери добре відомі:

  • Розробка і впровадження очисних фільтрів;
  • Використання екологічно безпечних джерел енергії;
  • Безвідходна технологія виробництва;
  • Рішення проблеми вихлопних газів автомобілів;
  • Озеленення населених пунктів.

У боротьбі з промисловим забрудненням атмосфери основним засобом є різні фільтри, через які здійснюється очищення викидів. Фільтри можуть бути механічні, електричні, магнітні, звукові та ін. Головне їх призначення полягає в уловлюванні пилу, пара, газів.

Безумовно, що ефективність роботи буде залежати від фізико-хімічних властивостей забруднювачів і від досконалості застосовуваних методів і апаратів. Навіть при грубому очищенні викидів забруднювачів усувається від $ 70 $ – $ 84 \% $. Середня очищення видаляє $ 95 $ – $ 98 \% $, а тонка – $ 99 \% $ забруднювачів. Крім усього іншого, при очищенні підприємства отримують додаткову сировину. Наприклад, уловлювання сірки з газових відходів дає багато тонни дешевої сірчаної кислоти. Звичайно, вирішити проблему охорони атмосфери тільки за допомогою очисних споруд, неможливо, необхідний цілий комплекс заходів і, перш за все, впровадження безвідходних технологій.

Ефективність таких технологій буде тільки в тому випадку, якщо будується вона за аналогією з процесами, що відбуваються в біосфері. А це означає, що відходи однієї ланки використовуються в екосистемі іншими ланками. Фахівці вважають, що за цим майбутнє промисловості і ідеальний шлях збереження чистоти навколишнього середовища.

Зберегти повітря чистим і оберегти атмосферу від забруднення можна ще одним способом – використанням нових екологічно безпечних джерел енергії. Наприклад, робота електростанцій на альтернативних джерелах – вітрі, термальних водах, приливи і відливи та ін. Проведені сучасні дослідження дозволили розробити і впровадити в практику нові прийоми, що знижують і запобігають забрудненню повітря від вихлопних газів автомобілів. Забруднення частково знижуються при установці в двигунах автомобілів фільтрів і пристроїв, що допалюють. Заміна двигуна внутрішнього згоряння принципово іншим буде кардинальним вирішенням цієї проблеми.

Зразки газотурбінних, роторних, сонячних та інших двигунів вже створені. Досить перспективними засобами пересування є електромобілі, хоча сучасні моделі їх ще недосконалі. Є нюанси, які поки не дозволяють їм конкурувати з сучасними автомобілями.

У боротьбі за чистоту повітря велике значення має озеленення міст і промислових центрів. Рослини збагачують повітря киснем, на них осідає $ 72 \% $ зважених в повітрі частинок пилу і $ 60 $% діоксиду сірки. Дерева і чагарники виділяють біологічно-активні речовини – фітонциди, що вбивають бактерії, ну і, нарешті, рослини регулюють мікроклімат міста, поглинають і знижують міський шум.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Рудні ресурси світу