Как исправить ситуацию загрязнения

Была ли эта статья полезной?

Как бороться с загрязнением воздуха в больших городах, программы по предотвращению

Одна из актуальных экологических проблем человечества — загрязнение атмосферы. Решение столь серьезной задачи требует как согласованных действий на межгосударственном уровне, так и личной гражданской ответственности каждого человека.

Причины отравления воздуха

Факторы, обуславливающие загрязнение воздуха, бывают естественными и искусственными. Естественные причины связаны с природными процессами. К ним относятся:

• масштабные лесные пожары;
• пылевые бури;
• активность действующих вулканов.

Антропогенные факторы возникают вследствие хозяйственной деятельности человека. Это большая часть производственных отраслей, транспортное сообщение, работа электростанций.

Пожары

В процессе сгорания выделяется большое количество дыма и токсичных веществ, загрязняющих атмосферу. Особо опасны испарения ядовитых газов от торфяных запасов под землей. В атмосферу попадают соединения серы (пирит) и азота. Водяные пары и сернистые газы в воздушном пространстве образуют взвесь кислот. Впоследствии они проливаются на землю в виде кислотных дождей. Подобные осадки приводят к гибели флоры и фауны.

Пожары возникают из-за аномальной жары в летнее время или при неосторожном обращении с огнем.

Непреднамеренное горение синтетических материалов намного опаснее, чем лесные пожары. Пластик при сгорании выделяет токсичные вещества — оксид углерода, цианистые соединения, окислы азота. Стройматериалы опасны выбросом в воздух фосгена, хлористого и цианистого водорода.

Вулканическая активность

При извержении действующего вулкана в воздух попадают пепел и мельчайшие частицы горных пород, угарный газ, метан, оксиды азота.

Ежегодно из вулканов выделяется 35-40 тонн ядовитых веществ. Сейчас на Земле существует и функционируют около 600 вулканов. Количество потухших — в районе тысячи.

Пыльные бури

Порывы ветра в пустынных областях поднимают в воздух песок.

Из-за ураганов, смерчей или резких перепадов давления образуются пыльные бури, выбрасывающие в атмосферу несколько тонн загрязняющих веществ.

Предприятия, заводы и электростанции

В XXI веке темп развития промышленности увеличился вдвое по сравнению с прошлым столетием. Использование химических технологий губит всю окружающую экосистему. Токсические вещества: растворители, фториды, оксиды азота, ртуть и сернистые соединения попадают в ближайшие водоемы, в почву, в воздух.

Особую опасность представляют металлургические заводы. Для обработки черных и цветных металлов требуется высокая температура и процесс горения жидкого или твердого топлива. В воздух выбрасывается огромное количество вредных веществ: частиц масляных аэрозолей, парогазовых смесей с аммиаком и цианидами.

Атомные, тепловые электростанции также потребляют чрезмерное количество ресурсов, при сжигании которых страдает атмосфера. Для ТЭС требуется топливо: уголь, нефть, при сгорании которых образуется двуокись серы, оксид углерода.

Опасность АЭС — выделение радиоактивных отходов ядерно-топливного цикла.

Личный транспорт

В качестве средств передвижения человек использует автомобили, метро, поезда, автобусы. Но именно личным транспортом пользуются чаще всего.

Вредные вещества в составе выхлопных газов:

• соединение свинца — тетраэтилсвинец;
• оксиды азота;
• окись углерода;
• полициклические ароматические углеводороды — бензпирен, производные антрацена;
• альдегиды.

В больших городах критический объем выхлопных газов вызывает респираторные заболевания. Количество машин в мире более миллиарда, они сконцентрированы в городах-миллионниках. Если учесть, что каждый литр бензина при сгорании в автомобиле образует 16 л газов, то количество испарений, выделяющихся в городе за день, составляет более 150 тысяч литров.

Масштабы загрязнения воздуха

Ежегодно из-за катастрофического загрязнения умирает 1/8 часть населения планеты. Поэтому отравление атмосферы уже приняло статус экологического бедствия.

Катастрофическое загрязнение коснулось остальную часть людей лишь косвенно. Среди последствий выявляют развитие респираторных заболеваний и раковых опухолей, снижение иммунитета.

Последствия загрязнения воздуха

Отравление окружающей среды переходит в постепенное убийство биосферы, живой оболочки Земли.

Теплообмен между космосом и планетой нарушается из-за накопления в атмосфере углекислого газа. Ежегодно в воздух выбрасывается около 23 миллиардов тонн. Это приводит к «парниковому эффекту» — процессу постепенного повышения температуры слоев атмосферы, находящихся ближе всего к поверхности Земли. Он провоцирует таяние ледников и подъем воды в мировом океане.

Повышение уровня прибрежных морей приведет к изменениям климатических поясов. Из-за этого вирусы и инфекции окажутся на новых территориях. Предполагается, что такая ситуация приведет к заражению живых существ, не имеющих иммунитета к подобным заболеваниям.

Дальнейший выброс в атмосферу отходов хлора, брома, фреонов продолжит образование озоновых дыр и разрушение защитного слоя Земли. Озоновый слой — оболочка на высоте 20–25 км, оберегающая биосферу от воздействия ультрафиолетового солнечного излучения. Его нарушение вызывает развитие раковых образований у людей и животных.

Пути решения проблемы

Научные исследования позволят успешно восстановить и защитить атмосферу и биосферу Земли. Бороться с загрязнением воздуха нужно комплексно.

Альтернативные источники энергии

Возможно найти новые дешевые и безопасные источники энергии для транспорта. Бензин уже начали заменять на экологически чистое водородное топливо или электричество.

Тепловая энергия сгорания заменяется более экологичными вариантами — энергией солнца, воды (приливы, отливы, морские волны), подземных горячих источников.

Солнечные батареи используются в частных домах и на промышленных предприятиях. А запуск их в космос, где солнечный свет без помех дойдет до батарей, позволит реформировать мировую электроэнергетику.

Коррекция работы предприятий

В каждом государстве установлены нормы выброса вредных газов для промышленных организаций, но на практике закону следуют не все компании. Усиленное слежение за соблюдением экологической безопасности остановит бесконтрольный выброс ядовитых веществ в атмосферу. На каждом крупном предприятии нужно установить фильтрующие и очистные сооружения, чтобы обезопасить окружающую среду.

Расширение санитарных и заповедных зон

Борьба с загрязнением атмосферы включает в себя создание, расширение и охрану природных заповедников.

Создание новых рекреационных зон позволит восстановить и сохранить зеленые леса, очищающие воздух, и животных.

Как помочь природе своими силами

Борьба с загрязнением окружающей среды — дело всех людей. Каждый человек способен помочь природе в меру своих сил.

Транспорт

Самый экологически чистый транспорт — троллейбус, так как его движение основано не на сгорании топлива, а на электричестве.

Короткие расстояния советуют проходить пешком или использовать велосипед. Это позволяет избежать активного загрязнения и снизить количество сжигаемого бензина.

Повторное использование

Одноразовые упаковки — полиэтиленовые пакеты, пластиковые контейнеры вредят природе. При утилизации этих отходов выделяются цианиды, реже — ядовитые диоксины. Лучше приобретать многоразовые вещи: стеклянные бутылки использовать повторно, при совершении покупок в магазинах носить с собой рюкзак или тканевый пакет.

Местные товары

Помочь окружающей среде можно, если покупать продукты питания, выращенные в ближайшей местности. Перевозка товаров на далекие расстояния требует значительных затрат бензина. Предметы быта и другие вещи тоже желательно выбирать местного производства.

Экономия электричества

Для выработки энергии требуются внушительные затраты древесины, угля или газа. При сгорании они отравляют атмосферу. Поэтому важно экономить электричество.

Как уменьшить загрязнение воздуха:

1. Перед уходом из дома выключить ненужные приборы от сетей электропитания.
2. Не включать лампы освещения, телевизор и другие бытовые устройства без необходимости.
3. Экономить воду, особенно горячую.
4. Заменить лампы на энергосберегающие.
5. Меньше пользоваться обогревателями и кондиционерами.

Люди тратят намного больше электроэнергии, чем им требуется на самом деле. Уменьшив энергозатраты, можно сделать немного чище окружающий мир.

Группы по защите чистоты окружающей среды

В каждом регионе активно действуют волонтеры, оказывающие посильную помощь в решении общих проблем. Защитники природы устраивают субботники, высаживают деревья, организовывают правильный сбор батареек и люминесцентных ламп, следят за экологической обстановкой в регионе.

Программы по предотвращению

И крупные, и небольшие государства осознают важность чистой атмосферы. Предотвращение дальнейшего загрязнения окружающего мира — цель людей всех стран. На высшем уровне были приняты следующие меры по борьбе с глобальными трудностями:

• программа предотвращения и контроля загрязнения воздуха в провинции Хэбэй, Китай;
• Монреальский протокол 1987 г. по веществам, разрушающим озоновый слой;
• рамочная конвенция Организации Объединенных Наций 1992 года об изменении климата;
• Женевская конвенция о загрязнении атмосферы в масштабе нескольких государств;
• декларации Конференции Объединенных Наций по проблемам биосферы.

Программы по предотвращению загрязнения объединяют страны в борьбе за чистоту воздуха. Чем больше государств поймут важность согласованных действий, тем меньше урона нанесет человечество своей планете.

Источник

Как исправить проблему загрязнения окружающей среды

Основными мерами борьбы с загрязнением атмосферы являются: строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы газоочистки и пылеулавливания. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций.

Большую роль в защите окружающей среды от химических загрязнений начинает играть международное сотрудничество. В 1970-е в озоновом слое, защищающем нашу планету от опасного действия ультрафиолетового излучения Солнца, было обнаружено снижение концентрации О 3. В 1974 установили, что озон разрушается под действием атомарного хлора. Одним из основных источников хлора, попадающего в атмосферу, являются хлорфторпроизводные углеводородов (фреоны, хладоны), используемые в аэрозольных баллонах, холодильниках и кондиционерах. Разрушение озонового слоя происходит, возможно, не только под действием этих веществ. Тем не менее, были предприняты меры по уменьшению их производства и использования. В 1985 многие страны договорились о защите озонового слоя. Обмен информацией и совместные исследования изменений концентрации атмосферного озона продолжаются.

Проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в водоемы, включает установление прибрежных защитных полос и водоохранных зон, отказ от ядовитых хлорсодержащих пестицидов, уменьшение сбросов промышленных предприятий за счет применения замкнутых циклов. Снижение опасности загрязнения нефтью возможно путем повышения надежности танкеров.

Для предотвращения загрязнения поверхности Земли нужны предупредительные меры – не допускать засорения почв промышленными и бытовыми.

Наилучшим решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, все же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики все равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например ветряные электростанции, все равно наносят ущерб окружающей среде. сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, нужна санитарная очистка почвы и территории населенных мест, где такие нарушения были выявлены.

Создаются новые технологии и материалы, экологически чистые виды топлива, новые источники энергии, снижающие загрязнение окружающей среды.

Источник

Глобальные экологические проблемы современного мира и пути их решения

Глобальные экологические проблемы на планете Земля неразрывно связаны с деятельностью человека и его влиянием на окружающую среду. Человек и несколько тысячелетий назад проявлял чрезмерную активность, из-за чего до неузнаваемости менялся ландшафт на некоторых участках материков. Например, в древнем мире местность, где находится пустыня Сахара, была покрыта густыми зелеными насаждениями.

Влияние человека на экологию, как глобальная проблема

Уже в Древнем Египте, Вавилоне, Индии, Китае, Риме и Греции задумывались об эффективном и бережном обращении с окружающей средой. Природные и экологические катаклизмы того времени становились причиной миграций народов, ослабления, завоевания и исчезновения могущественных империй.

Например, движение гуннов в Европу вызвано климатическими изменениями, когда часть народности Хунну, населявшая земли к северу от Китая вынуждена была мигрировать в разных направлениях. Часть из них заняли территории государства Цзинь, другая направилась на запад. В Восточную Европу они вторглись в 370 году, на целое столетие определив собственным влиянием политику Рима и других государств.

В современном мире деятельность человека оказывает сильное влияние на окружающую среду. Так, из-за халатного отношения к проблеме утилизации отходов во многих странах третьего мира в Тихом Океане уже растет целый материк из мусора. Скапливаясь десятилетиями, мусор уничтожает все живые организмы, которые обитали там в естественной среде.

Другие изобретения могут действовать быстрее и кардинальнее. Например, разрушительное действие атомной энергии способно в одночасье изменить планету, уничтожив на ней основные биологические виды.

Глобальные проблемы экологии, если их не решать, в первую очередь, ударят непосредственно по человеку. По данным международных организаций, к 2020 году больше половины населения планеты не имеют доступа к качественной воде. А значит, их здоровье под угрозой. Но человечество в силах поставить на службу современные технологические достижения, чтобы поменять ситуацию.

Загрязнение, как основная экологическая проблема в мире

Загрязнение – одна из самых больших экологических проблем в мире, поскольку она является типичным побочным продуктом современной жизни. Например, загрязнение воздуха является результатом сжигания ископаемого топлива, а также различных газов и токсинов, выделяемых промышленными предприятиями и фабриками.

Загрязнение вызывает все остальные проблемы экологии в современном мире, будь то парниковый эффект, глобальное потепление или загрязнение мирового океана.

Ниже приведены наиболее распространенные на сегодняшний день загрязнители воздуха, а также их воздействие на здоровье:

1. Озон – бесцветный газ без запаха, образующийся при воздействии солнечного света на оксиды азота (встречающиеся в автомобилях и промышленном оборудовании) и летучие органические соединения (встречающиеся в бензине, красках, чернилах и растворителях). Вдыхание озона может вызвать проблемы со здоровьем, включая боль в груди, кашель, раздражение горла и застой, бронхит, астму и эмфизему;
2. Окись углерода – ядовитый газ, образующийся при неполном сгорании ископаемого топлива. При вдыхании окиси углерода снижает способность крови переносить кислород. Воздействие высоких уровней окиси углерода может привести к смерти. Помимо высокой токсичности, окись углерода не имеет цвета, запаха и вкуса, поэтому ее часто называют «тихим убийцей»;
3. Диоксид азота – газ с высокой реакционной способностью, образующийся при сжигании топлива при высоких температурах (например, в выхлопных газах автомобилей, электрических сетях и промышленных котлах). Диоксид азота вступает в реакцию с водой и кислородом, образуя азотную кислоту, один из основных компонентов кислотных дождей. Диоксид азота может раздражать легкие и повышать восприимчивость к респираторным заболеваниям;
4. Твердые частицы – очень маленькие твердые частицы и капли жидкости, взвешенные в воздухе. Кратковременное воздействие твердых частиц может вызвать раздражение глаз, носа и горла, а также сердца и легких. Длительное воздействие может привести к госпитализации и преждевременной смерти из-за сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний;
5. Диоксид серы – высокореактивный и едкий газ, образующийся при сжигании ископаемого топлива на промышленных объектах, таких как электростанции. Другими процессами, которые генерируют диоксид серы, являются морские отходы и разложение органических веществ. Вдыхание диоксида серы может вызвать одышку, стеснение в груди и одышку, а также болезни сердца и легких;
6. Свинец – распространенный ингредиент во многих промышленных продуктах. Бензин и краска являются основными источниками выбросов свинца. Воздействие свинца может вызвать заболевание почек, расстройства нервной системы, умственную отсталость, неспособность к обучению, выкидыш, мертворождение, преждевременные роды и смерть.

Загрязнение и современная жизнь, кажется, идут рука об руку, но затраты и последствия из-за загрязнения воздуха больше нельзя игнорировать. Согласно исследованию, проведенному в 2012 году Массачусетским технологическим институтом, загрязнение воздуха обошлось китайской экономике в 112 миллиардов долларов в 2005 году. В Гонконге медицинские счета и потеря производительности из-за загрязнения воздуха в 2013 году составили 39,4 млрд гонконгских долларов.

Затраты на загрязнение уже сейчас испытывают на себе промышленные предприятия, снижается их производительность. Сильно загрязненные районы затрудняют наем и удержание персонала, находящиеся там, что вынуждает их платить более высокую заработную плату для привлечения и удержания работников.

Неконтролируемое загрязнение может снизить интерес инвесторов. Для безопасного производства своей продукции компаниям в сильно загрязненных районах может потребоваться закрыть магазин и перенести свою деятельность в менее загрязненные места. Кроме того, загрязнение становится причиной других деструктивных процессов, в том числе и парникового эффекта или климатического потепления, вызывая основные экологические проблемы современности.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – это процесс, который происходит, когда газы в атмосфере Земли задерживают тепло Солнца. Этот процесс делает Землю намного теплее, чем без атмосферы. Парниковый эффект – это то, что делает Землю комфортным местом для жизни. Газы в атмосфере, такие как углекислый газ, задерживают тепло так же, как стеклянная крыша теплицы. Они и называются парниковыми газами.

Весь процесс происходит следующим образом:

1. В течение дня солнце светит сквозь атмосферу;
2. Поверхность Земли нагревается на солнце;
3. Ночью поверхность Земли охлаждается, выпуская тепло обратно в воздух;
4. Часть тепла удерживается парниковыми газами в атмосфере.

Парниковый эффект держит планету Земля в тепле и уюте в среднем на 14oС.

Человеческая деятельность меняет естественный парниковый эффект Земли. Сжигание ископаемого топлива, такого как уголь и нефть, приводит к увеличению количества углекислого газа в нашей атмосфере.

НАСА наблюдало в нашей атмосфере увеличение количества углекислого газа и некоторых других парниковых газов. Слишком много этих парниковых газов может привести к тому, что атмосфера планеты будет удерживать все больше и больше тепла. Это заставляет Землю нагреваться.

В результате климатические зоны могут сместиться, что приведет ко многим стихийным бедствиям, таким как ураганы, торнадо и наводнения. В то же время засуха может происходить в районах, удаленных от водоемов. Многим видам растений и животных грозит исчезновение из-за их неспособности адаптироваться к новым условиям. Парниковый эффект также представляет собой реальную угрозу человечеству. Такие действия, как разделение отходов, использование перерабатываемых материалов и сокращение вырубки, по мнению специалистов, уменьшат количество углекислого газа в воздухе.

Парниковый эффект и глобальное потепление

Итак, энергия солнечного излучения при достижении Земли превращается в тепловую энергию. Земля поглощает тепло и затем выпускает его через атмосферу, облака и ее поверхность. Образуется длинноволновое излучение, которое происходит как в направлении космоса, так и в направлении Земли. Волны излучения поглощаются компонентами атмосферы, а затем повторно излучаются во всех направлениях.

Земля снова прогревается, потому что действительно небольшое количество радиации попадает в космос. Этот процесс обеспечивает на планете, как указано выше, нужную температуру.

Проблема возникает, когда в результате человеческой деятельности в атмосфере накапливается больше радиации, чем следует. Это происходит за счет увеличения количества парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу. Это парниковые газы, такие как углекислый газ, метан, фреоны, озон, углеводороды и оксиды азота. Они удерживают радиацию и сохраняют тепло, которое полезно и необходимо для жизни на Земле.

Но если парниковых газов слишком много, тепловое излучение накапливается в нем и вызывает повышение температуры.

Происходит явление глобального потепления, которое оказывает неблагоприятное влияние на формирование климата. Но есть и другая проблема из-за парникового эффекта, которая влияет на мировой океан.

Загрязнение мирового океана и сокращение биоразнообразия

На мировой океан человечество воздействует по-разному. Например, через сброс отходов, которые формируют новый материк, как указано выше. Но более разрушительное воздействие на него оказывает парниковый эффект.

Планета Земля, как стеклянная теплица, также полна растений! Растения могут помочь сбалансировать парниковый эффект на Земле. Все растения – от гигантских деревьев до крошечного фитопланктона в океане – поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

Океан также поглощает много лишнего углекислого газа в воздухе. К сожалению, увеличение содержания углекислого газа в океане меняет воду, делая ее более кислой. Это называется подкислением океана.

Более кислая вода может быть вредна для многих морских существ, таких как некоторые моллюски и кораллы, планктон, которые являются пищей для других обитателей океана. Потепление океанов от слишком большого количества парниковых газов в атмосфере также может быть вредным для этих организмов. Теплые воды являются, например, основной причиной обесцвечивания кораллов.

Загрязнение воды

Растущая промышленность также оказывает влияние на качество воды. Посредством неподходящих методов очистки сточных вод все виды веществ, которые не относятся к природной водной среде, направляются в водохранилища. Снижение качества воды вызвано, среди прочего, использованием слишком большого количества удобрений сельскохозяйственной промышленностью и выбросом выхлопных газов наземным и водным транспортом.

Для устранения этой проблемы, прежде всего, необходимо повысить эффективность очистки сточных вод, что, к сожалению, связано с высокими затратами. По мере роста спроса на них следует строить новые объекты такого типа и модернизировать существующие. Контроль за качеством воды и постоянное стремление улучшить уже внедренные решения в будущем могут привести к систематическому улучшению.

Загрязнение воздуха

В результате промышленной революции в атмосферу начали проникать большие количества нежелательных веществ, таких как газы и пары оксидов углерода, азота, серы, золы, пыли, сажи и соединений тяжелых металлов. С этой проблемой сталкиваются крупные агломерации, в которых накапливаются вредные вещества из химической промышленности, а также выхлопные газы автомобилей.

Это приводит к заболеваниям органов дыхания и сердца, а также к снижению качества сельскохозяйственных культур и снижению урожайности. Из-за этого правительства развивающихся и развитых стран принимают меры, предубеждающие эту экологическую проблему. Чтобы ограничить влияние загрязнения воздуха, вводятся ограничения на выбросы вредных газов и пыли.

Разрушение озонового слоя и озоновые дыры

В течение почти полувека отмечается значительное снижение содержания озона в атмосфере в регионе Южного полюса. Это явление называется озоновой дырой. Избыточное ультрафиолетовое излучение является результатом недостатка озона, который может привести к дисбалансу экосистемы.

Сильное ультрафиолетовое излучение также отрицательно влияет на иммунную систему человека, тем самым повышая восприимчивость к инфекциям и болезням. В настоящее время в России и многих других странах запрещено производить и импортировать продукты с вредными для озонового слоя веществами.

Опустынивание и деградация земель

На деградацию почвы непосредственно влияют загрязнение воздуха, кислотные дожди и использование искусственных удобрений. Растения, выращенные на загрязненных почвах, часто содержат токсичные вещества, которые при попадании в организм могут вызвать пищевое отравление.

Чтобы улучшить состояние почв, они должны быть восстановлены до прежней полезной ценности и биологической функции и, таким образом, удобрены, чтобы восполнить недостаток важных элементов.

Проблема пресной воды

Водоснабжение в мире становится все более дефицитным. Согласно Совместной программе ВОЗ / ЮНИСЕФ по мониторингу водоснабжения и санитарии (СПМ), 2,5 миллиарда человек (примерно 36% населения мира) по- прежнему не имеют доступа к улучшенным санитарно-техническим средствам. В 2012 году 748 миллионов человек продолжали получать питьевую воду из небезопасных источников. Всемирный фонд дикой природы предупреждает, что к 2025 году дефицит воды затронет около двух третей населения мира.

Некоторые из этих недостатков могут быть связаны с изменением климата. Например, засуха, от которой в течение 5 лет страдают сельскохозяйственные предприятия в США, вызвана повышением температуры и изменением атмосферных условий, способствующих уменьшению количества дождей. Тот же климат Калифорнии обычно характеризуется концентрированным дождливым сезоном, за которым следует длительный и умеренный сухой период. Но в период с 2011 по 2018 год на протяжении 376 недель здесь наблюдалась засуха: дожди не шли, а уровень осадков составлял всего 5% от среднего исторического.

Такая нехватка воды оказывает пагубное влияние на сельское хозяйство. Фермы зависят от воды для орошения, поэтому снижение подачи воды кардинально повлияет на их продуктивность. У фермерских хозяйств будет меньшая урожайность, а это значит, что у производителей также будет меньше сырья для производства продуктов и услуг.

Если водоснабжение в определенном районе становится критически низким, предприятия в этом районе могут быть вынуждены перенести свои производственные мощности туда, где достаточное водоснабжение. Вода необходима почти во всех аспектах деловых операций, от работающих машин до поддержания чистоты офисных помещений. Переселение вынуждает предприятия тратить средства на новые объекты и оборудование, а также на наем и обучение нового персонала.

Вырубка лесов

Вырубка лесов происходит по ряду причин:

1. Сельское хозяйство;
2. Животноводство, особенно из-за крупного рогатого скота;
3. Заготовка для получения пиломатериалов и промышленного производства.

Потеря деревьев и другой растительности может привести к изменению климата, опустыниванию, эрозии почвы, уменьшению посевов, наводнениям, увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу и множеству проблем для коренных народов.

Одним из наиболее опасных и тревожных последствий обезлесения является потеря видов животных и растений из-за потери среды обитания; мы теряем не только тех, кто нам известен, но и тех, кто нам неизвестен, потенциально еще большую потерю.

Последствия обезлесения включают эрозию почвы и затопление прибрежных районов. Деревья также сохраняют воду и верхний слой почвы, что обеспечивает богатые питательные вещества для поддержания жизни обитателям лесов.

Экологические проблемы отходов

По мере роста населения и промышленности растет проблема правильного удаления отходов. Сообщества накапливают столько мусора, что правильно утилизировать его становится все труднее. Например, твердый мусор обычно закапывают на свалках или сжигают, что крайне вредно для окружающей среды. Разлагающийся мусор может привлекать паразитов, вызывать неприятный запах или вымываться в грунтовые воды. Дым, выделяемый при сжигании мусора, способствует загрязнению воздуха.

Некоторые побочные продукты производственного процесса, опасные и токсичные для человека и окружающей среды, усиливают необходимость в улучшенной утилизации отходов. Эффективность иногда достигается за счет экологической устойчивости. Отходы используются для получения вторичного сырья, из-за этого снижается необходимость в большом количестве вредного производства, конечная продукция удешевляется.

Пути решения мировых экологических проблем

Чтобы уменьшить негативные последствия воздействия на окружающую среду, был предпринят ряд действий на международном уровне, которые наметили пути решения экологических проблем.

Поворотным моментом стал день 26 мая 1969 года, когда был подготовлен первый глобальный доклад о состоянии природной среды. В докладе содержалась презентация крупнейших международных экологических проблем. В отчете сделан вывод, что, где бы человек ни занимался бизнесом, там есть негативное воздействие на окружающую среду.

Дальнейшие законодательные инициативы на международном уровне:

1. В 1972 году на конференции ООН в Стокгольме принята декларация, обязывающая отдельные страны действовать так, чтобы это не повредило окружающей среде других государств;
2. Авторы римского доклада в 1972 зачитали концепцию нулевого роста, в которой они предложили сократить промышленность, особенно в менее развитых странах;
3. В 1979 году на конференции министров Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭС) 34 страны подписали декларацию (которая вступила в силу в 1983 году) о сокращении выбросов диоксида серы;
4. В 1983 году было предложено, чтобы страны ЕЭС сократили выбросы серы как минимум на 30% к 1993 году по сравнению с 1980 годом. В 1985 году министры по охране окружающей среды 21 страны подписали такой документ.

В 1986 году в ЕЭС была создана рабочая группа по разработке протокола по оксидам азота. Ни о каком сокращении выбросов этого типа загрязняющих веществ не удалось договориться, но большинство стран заявили, что они будут поддерживать выбросы до 1994 года на уровне 1987 года. Эта декларация была подписана 25 странами на совещании в Болгарии в 1988 г., тогда как 12 стран обязались сократить выбросы оксидов азота на 30% к 1998 году, по сравнению с выбросами в восьмидесятых.

В 1992 году на конференции в Рио-де-Жанейро под названием «Саммит Земли» Были заложены предпосылки для международного сотрудничества в области охраны окружающей среды. Конференция в Рио-де-Жанейро завершилась подписанием Рио-де-Жанейрская декларация, в которой изложены правила обращения с природной средой. Он принял, среди прочего следующие документы:

1. Конвенцию об изменении климата для предотвращения парникового эффекта;
2. Конвенцию о биологическом разнообразии для защиты флоры;
3. Декларацию о сотрудничестве в области охраны всех лесов;

Кроме того, принят один из важнейших актов – Повестка дня на XXI век, касающаяся всех сфер окружающей среды и сферы сотрудничества. Этот документ впервые представляет идею устойчивого экологического развития.

В 1997 году так называемые Киотский протокол, согласно которому страны, ратифицировавшие его, обязались сократить выбросы парниковых газов к 2012 году. Киотский протокол был подписан большинством стран мира.

Устойчивое развитие, то есть развитие, основанное на наименьшем возможном преобразовании природной среды, в настоящее время является новой концепцией в области охраны природы. Идея экологического развития была главной темой конференции в Йоханнесбурге, которая состоялась в 2002 году.

Решение экологических проблем зависит от воли и намерений правительств разных стран. Без этого нельзя поменять что-то глобально. Сколько бы население не пыталось разделять мусор, если не будет соответствующей переработки, из разных контейнеров все отходы будут попадать на одну свалку. Кроме того, именно промышленное производство является основным источником загрязнения. А значит, нужны более совершенные технологии по предотвращению загрязнений в окружающую среду.

Источник

Решение проблемы загрязнения окружающей среды, как одна из актуальных задач современности

Влияние человечества на природу существенно возросло за последнее столетие, и это не могло не сказаться на состоянии окружающей среды. Экологические проблемы с каждым годом становятся всё серьёзнее. Снизить степень антропогенного воздействия на экологию и хотя бы частично устранить последствия загрязнения окружающей среды – это одна из самых актуальных задач, стоящих сегодня перед населением Земли.

Пути решения

Как и любая глобальная проблема, вопрос загрязнения требует систематической работы. Разовыми односторонними акциями по очистке конкретных территорий вопрос не решить: здесь требуется комплексный подход, включающий в себя ряд необходимых мер.

Очистка загрязнённых ресурсов

В процессе своей деятельности человек не может полностью избежать загрязнения ресурсов. Однако, если своевременно производить очистку того, что используется для производства, бытовых нужд и других целей, общая степень загрязнения может существенно снизиться. Методики и способы могут быть самыми разнообразными, основные же предлагаем рассмотреть на примере очистки сточных вод:

1. Механическая очистка. Применение фильтрации, решёток и сит для устранения крупного и среднего мусора, песколовок. Ещё один чисто механический метод – отстаивание воды. За счёт разницы плотности стоячая вода через какое-то время начинает расслаиваться: тяжёлые фракции оседают на дно, откуда их можно собрать специальными приспособлениями, более лёгкие собираются на поверхности, где их также возможно удалить – пусть не полностью, но на достаточно большой процент.
2. Биологическая очистка. Предполагает удаление из воды растворённых в ней веществ (к примеру, фосфора и азота) при помощи так называемого «активного ила» – микроорганизмов, которые в процессе своей жизнедеятельности поглощают эти вещества. Заключительным этапом биологического метода очистки является удаление из воды «отработавших» бактерий и простейших с помощью специальных илососов.
3. Физико-химическая очистка. С помощью реагентов и создания соответствующих условий (охлаждение или нагрев, изменение давления, движение и т. д.) можно насытить воду кислородом, адсорбировать вредные вещества, отделить их при помощи центрифуг, нейтрализовать кислотную или щелочную среду, очистить воду путём выпаривания и кристаллизации. Это метод «доочистки» в тех случаях, когда предыдущих способов недостаточно для получения воды удовлетворительного качества.
4. Дезинфекция. Представляет собой уничтожение опасных и болезнетворных микроорганизмов различными способами. Раньше для этих целей использовали хлор, однако, он сам по себе является довольно токсичным веществом, потому на современном этапе используются более безобидные соединения (гипохлорит), а также ультрафиолетовое облучение.

Правильная утилизация и переработка отходов

В основе этой меры лежит, в первую очередь, разделение отходов:

• по пяти официально установленным классам опасности – от чрезвычайно опасных до практически неопасных;
• по свойствам материалов, содержащихся в отходах. Во всех развитых странах стало обычной практикой раздельный сбор бытовых отходов: бумага, стекло, пластик, пищевые отходы и прочие виды.

Важность разделения обусловлена тем, что каждый вид отходов требует своего способа утилизации. Какие-то вещества сравнительно безобидны для окружающей среды и довольно быстро разлагаются, не нанося вреда. Другие разлагаются медленно или не разлагаются вообще, отсюда вытекает потребность их отдельного сбора и соответствующей обработки.

Кроме того, отходы высокой степени опасности требуют более аккуратного обращения – обезвреживания и захоронения в изолированных местах, удалённых от мест жительства людей, накопления грунтовых вод.

Источник

Решения проблем экологии

Что такое экологические проблемы? и Как остановить их развитие?

Это изменение природной среды, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы. Может быть как антропогенным, так и результатом стихийных бедствий. В наше время, минимальное количество людей действительно задумываются о том, как же нам спасти планету от экологических проблем.Проблемы экологии имеет очень сильное влияние на здоровье и жизнь человека. Так чтож, давайте разберемся, какие проблемы являются самыми важнейшими, а так же как побороть их. Я приготовила маленький список важных экологических проблем в моем регионе, а так же их решений.

Топ 2 экологические проблемы.

1. Загрязнение окружающей среды
2. Отходы

Загрязнение окружающей среды.

Природные источники загрязнения окружающей среды:

1. Первый источник – это вулканы.
2. Торфяные или лесные пожары.
3. Пыльные бури.

Искусственные источники загрязнения окружающей среды:

1. Стремительное развитие промышленности.

2. Особенно актуальна проблема загрязнения воздуха автотранспортом.

3. Эксплуатация тепловых и атомных электростанций, котельных установок.

Решения проблем загрязнения окружающей среды:

1.Для борьбы с загрязнением воздуха на отдельных предприятиях следует в обязательном порядке устанавливать очистные и фильтрующие сооружения и системы. А на особо крупных промышленных заводах нужно начать введение стационарных постов наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха.

2.Чтобы избежать загрязнения воздуха автомобилями следует переходить на альтернативные и менее вредные источники энергии, например, солнечные батареи или электричество.

3.В защите атмосферного воздуха от загрязнений поможет замена горючих видов топлива более доступными и менее опасными, такими как вода, ветер, солнечный свет и прочие, не требующие горения.

4.Охрана атмосферного воздуха от загрязнения должна поддерживаться на государственном уровне, и уже есть законы, направленные на его защиту. Но также нужно действовать и осуществлять контроль в отдельных субъектах РФ.

5.Одним из действенных способов, которые должна включать охрана воздуха от загрязнения, является налаживание системы утилизации всех отходов или их переработка.

6.Для решения проблемы загрязнения воздуха следует использовать растения. Повсеместное озеленение позволит улучшить атмосферу и увеличить объёмы кислорода в ней.

Проблема мусора.

Отходы бывают:

1. Промышленные
2. Сельскохозяйственные.
3. Строительные.
4. Радиоактивные

Решения проблем с отходами.

1.Необходимо изменить практику общего сбора мусора и проводить его сортировку в местах сбора.

2. Необходимо создавать предприятия по переработке сортированных отходов и изготовление из них необходимых обществу товаров.

3. Законодательным путем определить налоги на предприятия, выпускающие продукцию разового пользования, обусловливающую повышение объема отходов.

4. Необходимо вести расчет затрат на ликвидацию отходов в полном объеме, включая стоимость земельного участка, охрану грунтовых вод, мониторинг среды, сортировку и переработку сырья.

Главное правило по спасению нашей планеты:

Научиться с уважением относиться к природе очень важно. И не только потому, что она удовлетворяет основные наши потребности, но и потому, что у нее есть полное право существовать и развиваться.

Когда мы поймем, что каждый из нас — тоже часть мира природы, и не будем отделять

себя от нее, тогда мы полностью осознаем всю важность охраны всех форм жизни, из которых и состоит природа.

Источник

Загрязнение окружающей среды: экологические проблемы природы

Загрязнение окружающей среды: экологические проблемы природы

Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера — это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям.

Загрязнение Земли. Ну, и что?

Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой экологической катастрофе. Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу углекислого газа в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять — давайте разбираться.

Виды и основные источники загрязнения окружающей среды

Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:

• биологическое;
• химическое
• физическое;
• механическое.

В первом случае загрязнители окружающей среды — это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.

Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.

Загрязнение воды

Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды. Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды. Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями.

В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков — веществ, чуждых организму человека или животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже летальному исходу всех участников цепи. Конечно, вредные вещества содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека, но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.

С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.

Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.

Загрязнение почвы

Пожалуй, не имеет смысла объяснять, насколько почва является важной частью жизни человека. Большую часть еды, которой питается человек, приносит почва: от злаковых культур до редких видов фруктов и овощей. Чтобы так продолжалось и дальше, необходимо поддерживать состояние грунта на должном уровне для нормального круговорота воды. Но антропогенное загрязнение уже привело к тому, что 27% земель планеты подвержены эрозии.

Загрязнение почвы — это попадание в нее токсичных химических веществ и мусора в высоких количествах, препятствующих нормальному протеканию круговорота грунтовых систем. Основные источники загрязнения почвы:

• жилые дома;
• промышленные предприятия;
• транспорт;
• сельское хозяйство;
• атомная энергетика.

В первом случае загрязнение почвы происходит из-за обычного мусора, который выбрасывается в неположенных местах. Но главной причиной следует назвать именно свалки. Сжигаемые отходы ведут к засорению больших территорий, а продукты горения портят почву безвозвратно, засоряя всю окружающую среду.

Промышленные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений, влияющих не только на почву, но и на жизнь живых организмов. Именно этот источник загрязнения ведет к техногенному загрязнению почвы.

Транспортные выбросы оксида азота, углеводорода, метана и свинца, попадая в почву, влияют на пищевые цепочки — попадают в организм человека через продукты питания.
Чрезмерное выпахивание земли, пестициды, ядохимикаты и удобрения, в которых содержится достаточно ртути и тяжелых металлов, приводят к значительной эрозии почвы и опустыниванию. Обильное орошение также нельзя назвать положительным фактором, поскольку это ведет к засолению почвы.

Сегодня хоронят в земле до 98% радиоактивных отходов атомных станций, в основном продуктов расщепления урана, что ведет к деградации и истощению земельных ресурсов.

Загрязнение атмосферы

Атмосфера в виде газообразной оболочки Земли имеет большую ценность, поскольку защищает планету от космической радиации, воздействует на рельеф, определяет климат Земли и ее тепловой фон. Нельзя сказать, что состав атмосферы был однородным и только с появлением человека начал меняться. Но именно после начала активной деятельности людей неоднородный состав «обогатился» опасными примесями.

Основными загрязнителями в данном случае выступают химические заводы, топливно-энергетический комплекс, сельское хозяйство и автомобили. Они приводят к появлению в составе воздуха меди, ртути, свинца и других металлов. Разумеется, в промышленных зонах загрязнение воздуха чувствуется больше всего.

Теплоэлектростанции несут в наши дома свет и тепло, однако, параллельно они выбрасывают огромное количество углекислого газа, пыль и сажу в атмосферу.
Причиной кислотных дождей являются отходы, выбрасываемые с химических заводов, например, оксид серы или азота. Эти оксиды могут вступать в реакцию с другими элементами биосферы, что способствует появлению более губительных соединений.

Современные автомобили достаточно хороши по дизайну и техническим характеристикам, но проблему с выбросом токсинов от выхлопа в атмосферу решить до сих пор не удалось. Зола и продукты переработки топлива не только портят атмосферу городов, но и оседают на почве и приводят к ее негодности.

Во многих индустриальных и промышленных районах использование бризера стало неотъемлемой частью жизни именно по причине загрязнения окружающей среды заводами и транспортом. Поэтому, если Вы обеспокоены состоянием воздуха в своей квартире, с помощью бризера Вы сможете создать здоровый микроклимат дома, что, к сожалению, не отменяет планерных проблем загрязнения окружающей среды, но хотя бы позволяет защитить себя и близких.

Как сохранить природную чистоту и предотвратить загрязнение природы?

Безусловно, принимать меры по сохранению и очистке почвы, воздуха и воды необходимо в кратчайшие сроки. Решение мировых экологических проблем многие ученые видят именно на законодательном уровне. Какие же именно методы можно и нужно использовать? В первую очередь это правильная эксплуатация природных ресурсов. Если мы научимся верно использовать то, что дано природой, нам удастся сохранить и приумножить ее богатства не на одно поколение.

Создание новейших очистных сооружений и внедрение их на всех заводах любого типа уменьшит выбросы мусора и химических реагентов в воздух, почву и воду. Слежение за нормами и их нарушениями в области охраны природы на законодательном уровне помогут человеку понять ответственность за использование природных ресурсов в своей деятельности. Раздельный выброс бытового мусора и его правильная утилизация, введение новых технологий для очистки отходов заводских предприятий, отказ от синтетических удобрений и замена их на органические (например, компост) благостно скажутся на взаимодействии человека и природы.

Если люди объединятся и займутся очисткой хотя бы местных водоемов, пляжей, посадкой новых лесополос, то помимо заботы об окружающей среде у человека появится возможность для сплочения перед общей угрозой природной катастрофы и загрязнение биосферы удастся приостановить.

Подводя итог, можно сказать: бережное отношение к природе — это не просто слова, а именно необходимость. Любите себя и своих близких — заботясь об окружающей среде, мы заботимся о себе и своем потомстве.

Источник

Стремительная урбанизация планеты сопровождается ростом количества неконтролируемых источников загрязнения атмосферного воздуха.

В результате города покрыты плотным смогом, токсичные выбросы наносят ущерб окружающей среде и здоровью людей.

Ученые предупреждают – если не будут предприняты серьезные меры по сокращению выбросов, последствия могут стать разрушительными для человечества и многих экосистем.

Статья рассказывает о видах загрязнения воздуха, о предупредительных мерах, о традиционных и нестандартных способах очистки техногенных выбросов и загрязненного воздуха городов.

Разбираемся, могут ли технологии, государственные инициативы и инновации решить глобальную проблему загрязнения атмосферы, способен ли кто-либо предложить меры, направленные на его уменьшение.

Актуальность проблемы

Атмосфера – важнейший компонент уникальной и целостной природной среды Земли. Изменение ее свойств в результате природного или техногенного загрязнения угрожает нормальному функционированию биосферы, самому существованию живого мира планеты, человеческой цивилизации.

Атмосферный воздух, а если быть точнее, его компонент, молекулярный кислород, является необходимым условием жизни человека и аэробных организмов. Вместе с вдыхаемым воздухом в организм попадают и присутствующие в нем примеси.

Концентрация загрязнений в воздухе определяет степень разрушающего воздействия на конкретный регион.

Результаты загрязнений оцениваются по отрицательному воздействию на:

• человека;
• растения;
• животных;
• почву;
• воду,

а также в глобальном масштабе по негативному воздействию на климат, биоразнообразие, социальные и экономические процессы.

Развитие промышленности уже стало причиной нарушения круговорота соединений углерода, серы, азота, озона. В атмосферу поступает множество разнообразных токсичных примесей, несвойственных для ее естественного состава.

Природная способность атмосферы к самоочищению часто оказывается недостаточной – опасные примеси накапливаются, циркулируют в воздушной среде, отравляя почву и водоемы.

Для загрязнителей не существует государственных границ государств, вследствие чего проблема является международной. По мнению экологов отдаленные последствия загрязнения атмосферы трудно поддаются оценке, но могут быть катастрофическими.

К экологическим последствиям масштабного загрязнения атмосферы относят:

• глобальное потепление климата в результате усиления парникового эффекта;
• нарушение озонового слоя;
• выпадение кислотных осадков.

Каждое такое явление в свою очередь станет причиной катастроф и бедствий, приведет к:

• таянию ледников;
• затоплению прибрежных территорий и островов;
• превращению плодородных земель в засушливые пустыни;
• вымиранию животных;
• гибели людей от голода.

При текущем темпе изменения климата уже к концу 21 века многие регионы Земли могут стать непригодными для жизни из-за экстремальных температур, наводнений и засухи.

Только загрязнение атмосферного воздуха – причина преждевременной смерти более, чем двух миллионов человек на планете ежегодно. По данным Техасского университета, глобальное загрязнение воздуха – фактор сокращения продолжительности человеческой жизни как минимум на один год.

Перечислять проблемы от загрязнения атмосферного воздуха можно бесконечно. Наш долг – свести к минимуму негативное воздействие антропогенных факторов на природную среду, исправить существующую неблагоприятную обстановку.

Виды загрязнений

Загрязнение атмосферы происходит одновременно в виде ряда процессов, в которых природа агентов принципиально отличается. Естественное загрязнение атмосферы происходит при извержениях вулканов, во время песчаных бурь, природных пожаров.

Главные источники техногенного загрязнения атмосферы:

• транспорт;
• промышленность;
• теплоэнергетика;
• животноводческие комплексы.

Наибольший объем выбросов образуется при сжигании различных видов топлива.

Главные (приоритетные) антропогенные загрязнители (поллютанты) атмосферы:

• диоксид серы;
• диоксид азота;
• оксид углерода;
• твердые частицы (пыль, сажа, зола).

На их долю приходится около 98 % выбросов ЗВ.

Всего в атмосферу поступают сотни вредных веществ:

• тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий);
• углеводороды;
• альдегиды;
• сероводород;
• токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры).

Некоторые макро- и микрокомпоненты обладают относительно невысокой способностью к накоплению в атмосфере:

• оксиды углерода;
• серы;
• азота.

Другие (углеводороды, тяжелые металлы) способны накапливаться в атмосфере и других средах. Огромное количество тяжелых металлов в процессе переработки сырья, изготовления и эксплуатации изделий рассеивается в атмосфере в составе техногенной пыли.

Доля загрязнения атмосферы по отраслям промышленности, в %:

Формы загрязнения атмосферного воздуха разделяются на:

• радиоактивное;
• механическое;
• химическое;
• тепловое;
• вторичное, агенты которого образуются в ходе физико-химических процессов, протекающих под воздействием техногенных факторов непосредственно в атмосфере.

Такое деление условно. Например, радиоактивное загрязнение воздуха часто связано с механическим загрязнением, а вторичное загрязнение возникает на основе химического.

Радиоактивное

Особенно опасным видом загрязнения атмосферы является радиоактивное загрязнение, вызванное нестабильными изотопами – радионуклидами.

Глобальным этот вид загрязнения становится во время проведения интенсивных ядерных испытаний как на земле, так и воздухе. Радионуклиды подхватываются воздушными потоками и быстро переносятся на огромные расстояния.

Продукты деления после взрыва в Сахаре в 1966 году всего через 4 дня были обнаружены в воздухе Крымского полуострова.

После продолжавшихся в течение 40 лет испытаний ядерного и термоядерного оружия радионуклидный состав атмосферы необратимо изменился. Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г.

Определенный вклад в этот процесс также вносят:

• эксплуатация атомных реакторов;
• аварийные выбросы радиоактивных материалов на АЭС;
• хранение радиоактивных отходов;
• добыча и переработка ядерного топлива.

Кроме того, влияют на радиационный фон технологические циклы минерального сырья, содержащего природные изотопы. При сжигании угля из отдельных месторождений, при добыче и сжигании природного газа в атмосферу попадает значительное количество радионуклидов. Радиоактивное загрязнение воздуха происходит также при внесении в почву некоторых видов минеральных удобрений.

Механическое

Механическое загрязнение атмосферы частицами антропогенного происхождения наступает в связи с:

• выбросами промышленных предприятий;
• взрывными работами;
• дефляцией (ветровой эрозией), спровоцированной нарушением почвенно-растительного покрова во время сельскохозяйственных работ.

Подобные крупномасштабные явления, получившие название «черных ураганов», происходили в XIX веке в США при неконтролируемом распахивании прерий. Через столетие такие же нежелательные эффекты сопровождали освоение целины в СССР.

Объем постоянно присутствующих в воздухе техногенных аэрозолей огромен. В тропосфере техногенные аэрозоли оседают или относительно быстро разрушаются, а в стратосфере примеси могут присутствовать годами.

Аэрозоли задерживают энергию Солнца, способствуя понижению температуры у земной поверхности. Пример подобного явления – интенсивные извержения вулканов Кракатау, Мон-Пеле, когда массы загрязнений в южном полушарии привели к ощутимому похолоданию на обширных территориях северного полушария. Аналогичные явления могут быть обусловлены и человеческой деятельностью.

В отношении здоровья человека установлено, что современные концентрации механических примесей в воздухе крупных городов вызывают рост заболеваемости. В глобальном масштабе загрязненный воздух мегаполисов и промышленных центров – причина развития 5 % случаев рака легких.

Химическое

Химическое загрязнение атмосферы с самыми разнообразными источниками и агентами давно приобрело глобальные масштабы. ЗВ обнаруживаются в воздухе мест, удаленных от промышленных зон на тысячи километров. Автотранспорт с каждым годом вносит все более значительный вклад в ухудшение качества воздуха.

Химические вещества неблагоприятно воздействуют на животный и растительный мир, снижают урожайность, разрушают связи экосистем. Вещества техногенного происхождения обнаруживаются в живых организмах уже даже в Антарктиде.

По данным российских ученых химическое загрязнение атмосферы приводит к преждевременной смерти десятков тысяч людей, составляя 17 % от общей смертности жителей городов.

Тепловое

Причина теплового загрязнения атмосферы заключается в использовании человеком энергетических ресурсов, при котором часть рассеивается в форме тепловой энергии. По прогнозам ученых, рост производства энергии на 4-10 % в год приведет через пару столетий к глобальным изменениям климата.

В результате поступления в среду техногенного тепла над крупными городами образуются куполообразные скопления подогретого воздуха – «острова тепла» или «тепловые шапки».

Зоны теплового загрязнения охватывают территории, далеко выходящие за пределы городской застройки. Тепловая шапка над Москвой простирается на расстояние 3 – 4 радиусов от города.

Тепловые острова блокируют воздухообмен городов с окружающими территориями. В результате в приземном слое атмосферы концентрируются механические и химические примеси. В свою очередь, явление приводит к вторичному загрязнению воздушной среды, например, к появлению фотохимического смога.

Наблюдающиеся тенденции указывают на скорую глобализацию теплового загрязнения атмосферы. Главная причина – стремительная урбанизация поверхности Земли. В некоторых странах в прибрежных морских акваториях уже возводятся искусственные острова.

Вторичное загрязнение атмосферы

Первичные загрязнители (как правило, техногенного происхождения) реагируют между собой или подвергаются воздействию физических, химических и биологических факторов среды. В результате вещества трансформируются в иные, часто более опасные соединения, становясь агентами вторичного загрязнения.

Подобные процессы слабо поддаются прогнозированию. Обычно негативные последствия вторичного загрязнения привлекают внимание экологов и общественности уже после свершившегося факта.

Результат вторичного загрязнения атмосферы – фотохимический смог. Это токсичные атмосферные аэрозоли, образовавшиеся в результате трансформации первичных загрязнителей (например, оксидов азота, углеводородов) под воздействием радиации Солнца.

Развитие новых технологий сопровождается появлением в атмосферном воздухе новых, ранее не фиксировавшихся в ней соединений.

Даже химически инертные и не токсичные вещества в составе выбросов вполне экологичных производств в процессе совокупной трансформации могут преобразоваться в нечто опасное.

Учитывая бесконечное разнообразие загрязняющих атмосферу техногенных веществ, предсказать результат их взаимодействия крайне затруднительно. По этой причине глобализация химического и механического загрязнения атмосферы неизбежно вызовет глобализацию последствий вторичного загрязнения.

Меры по борьбе с загрязнением

Нормативная база

Нормативная база в области охраны атмосферного воздуха весьма обширна. Требования по сохранению состояния атмосферного воздуха, отвечающие темпам и масштабам развития промышленности, воздействия деятельности человека на воздушную среду установлены 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха».

Международно-правовые акты в области охраны атмосферы:

1. Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния 1979 г.
2. Венская конвенция об охране озонового слоя 1985 г.
3. Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, 1987 г.
4. Рамочная конвенция об изменении климата 1992 г.
5. Киотский протокол.

Киотский протокол был подписан многими странами в 1997 году. Его цель – добиться уменьшения выброса парниковых газов через систему квот. Каждая из стран-участников взяла на себя обязательства сократить выбросы путем ограничения их количества.

Охрана атмосферного воздуха

В соответствии с 96-ФЗ, качество ат­мосферного воздуха – совокупность его свойств, опре­деляющих степень воздействия химических, физических (шум, инфразвук, ультразвук, неионизирующее и ионизирующее излучения, вибрация) и биологических факторов на окружающую среду.

Охрана атмосферного воздуха – ряд мероприятий, прямо или косвенно направленных на прекращение или уменьшение его загрязнения, осуществляемых го­сорганами и промышленными объектами. Это правовые, ор­ганизационные, технические, экономические меры.

Экологические организации, правительства стран, ученые постоянно разрабатывают современные способы защиты атмосферного воздуха.

Все направления защиты воздушного бассейна можно объединить в основные группы:

Главные принципы защиты воздушного бассейна:

• госучет и контроль поступления ЗВ в атмосферу;
• нормирование качества атмосферного воздуха;
• соблюдение санитарно-гигиенических требований при проектировании и эксплуатации промышленных объектов;
• реализация тех­нических методов по снижению объемов выбросов.

Самой радикальной мерой защиты атмосферы считается экологичность технологических цик­лов, внедрение технологий, исключа­ющих (сокращающих до минимальных концентраций) поступление в атмосферу ЗВ.

К сокращению выбросов может привести усиление контроля деятельности предприятий, введение административных и экономических санкций за несоблюдение требований законодательства, вплоть до приостановления производства.

Принципы защиты атмосферы включают информирование населения, повышение экологической культуры.

Основные принципы охраны атмосферного воздуха:

1. Превентивность. Принцип включает, в частности: изменение технологического цикла на более экологичное, переход на другое, более безопасное, сырье (например, замена традиционных реагентов на менее агрессивные), внедрение экологических принципов на всех этапах производства. Это продолжительный процесс, сопровождаемый высокими затратами. Технологию изменить неизмеримо сложнее, чем использовать очистные сооружения.
2. Вторичность. Основан на использовании установок для очистки промышленных выбросов. Принцип лишен недостатков первого, часто является единственно возможным.

Защита атмосферы может осуществляться:

1. Активными методами, непосредственно связанными с изменением технологии производства. Методы включают использование установок, аппаратов, сооружений для очистки воздуха от ЗВ. К такому оборудованию относятся пылеуловители, туманоуловители, аппараты для улавливания паров и газов, аппараты многоступенчатой очистки.
2. Пассивными методами, которые не влияют на технологии, а основаны на нейтрализации или ограничении негативного воздействия выбросов. Это рассеивание загрязнений высокими трубами, организация и соблюдение санитарно-защитных зон (СЗЗ).

СЗЗ – это благоустроенный или озелененный участок территории, отделяющий промышленную площадку объекта, при эксплуатации которого происходит загрязнение атмосферы, в том числе радиационное или шумовое.

Принципы защиты включают информирование населения, повышение экологической культуры.

Для оценки состояния атмосферного воздуха устанавливаются нормативы выбросов ЗВ – единые для всей территории России. Однако с учетом природно-климатических особенностей и высокой ценности отдельных территорий (заповедников, заказников, национальных парков, курортов) для них вводятся более строгие нормативы.

Снижение объема выбросов

Практически для всех ЗВ установлены нормы по их содержанию в природных средах. Предельно допустимая концентрация (ПДК) – максимально допустимая масса вредного вещества в единице объема (мг/м³), которая при периодическом или постоянном воздействии на живой организм не приводит к физиологическим отклонениям в течение жизни настоящего и последующих поколений.

Количественные значения нормативов выбросов в атмосферный воздух для стационарных и передвижных источников определяются в порядке, установленном Правительством РФ, с использованием методов, утвержденных Минприроды России.

Промышленные предприятия, в результате деятельности которых образуются выбросы загрязнений в атмосферный воздух, должны обеспечивать его охрану:

• проводить соответствующие организационно-хозяйственные и технические мероприятия;
• снижать объемы выбросов;
• обеспечивать надежную работу очистных сооружений;
• вести учет количества и состава вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Экологизация технологических процессов в промышленности, направленная на снижение валовых выбросов ЗВ в атмосферу, предусматривает:

• совершенствование технологических процессов и оборудования;
• создание непрерывных технологических циклов;
• замену местных котельных установок на централизованное теплоснабжение;
• предварительную очистку топлива и сырья от вредных примесей;
• повышение коэффициента полезного использования топлива;
• улучшение качества топлива (снижение концентрации серы, азота и механических примесей, добавление присадок, направленных на улучшение условий горения и экономичный расхода топлива);
• организация про­цессов сжигания горючих материалов в соответствии с научной тео­рией горения вещества, с образованием минимального количества продуктов загрязнения;
• герметизацию процессов, использование гидро- и пневмотранспорта при транспортировке пылящих материалов;
• замену угля и мазута природным газом;
• перевод на электропривод компрессоров, сваебойных машин, насосов;
• повторное использование очищенных отходящих газов.

Если совершенствование технологи­ческих процессов и оборудования не позволяют добиться необходимого качества отходящих газов, применяются различные методы эффективной очистки.

Очистка промышленных выбросов

Понятие

Разберемся в основных понятиях в области очистки (нейтрализации) выбросов ЗВ:

Чем различаются промышленная и санитарная очистка газовоздуш­ных выбросов? Промышленная – очистка газа с целью последующей утилизации или возврата в производство отделенного от газа или превращенного в безвредное состояние продукта.

В качестве обо­рудования используются:

• разгрузочные циклоны;
• пылеосадительные камеры;
• фильтры;
• адсорберы;
• скруб­беры.

Санитарная очистка произ­водится непосредственно перед поступлением отходящих газов в атмо­сферный воздух, направлена на удаление остаточного загрязнения, при котором достигаются ПДК в воздухе населенных мест или производственных помещений.

Про­цессы улавливания или обезвреживания ЗВ протекают в установках очистки газа.

Аппараты очистки выбросов в атмосферу

По принципу действия выделяют 7 типов установок очистки выбросов:

1. Сухие металлические пылеулови­тели (гравитационные, сухие инерционные и ротационные).
2. Мокрые пылеуловители (инер­ционные, конденсационные), скрубберы (механические, ударно-инерционные, полые, насадочные, центробежные), скрубберы Вентури.
3. Промышленные фильтры (ру­кавные, волокнистые, карманные, зернистые) с регенера­цией (импульсной обратной продувкой, ультразвуком, с механическим встряхиванием, вибровстряхиванием). В качестве фильтрующего элемента используются как тканые, так и нетканые материалы: войлок, поролон, сетки, натуральные и синтетические ткани, бумажно-целлюлозные составы.
4. Электрические пылеуловите­ли (сухие, мокрые, электрофильтры).
5. Аппараты сорбционной (хими­ческой) очистки газа от газообразных примесей (адсорбе­ры, абсорберы).
6. Аппараты термической и тер­мокаталитической очистки газов от газообразных приме­сей (печи сжигания, каталитические реакторы).
7. Установки других методов очи­стки газа.

Работа таких аппаратов характеризуется множеством параметров, в частности, эффективностью очистки, показателями гидравлического сопротивления и потребляемой мощности.

Наиболее эффективны комплексные системы очистки, обезвреживания и обеззараживания с использованием:

• фотокатализаторов;
• активированных углей;
• озона;
• ультрафиолетового излу­чения;
• низкотемпературной плазмы;
• ионитов.

Способы очистки промышленных выбросов

Нейтрализация выбросов осуществляется путем отделения от газовоздушной смеси или превращением в безвредное состояние загрязнителей.

Выбор технологии очистки зависит от:

• происхождения ЗВ;
• экономической целесообразности;
• требований к степени очистки и других параметров.

Краткий обзор методов очистки выбросов и их основных недостатков, препятствующих внедрению на некоторых производствах:

1. Абсорбционный. Процесс растворения газообразного компонента в жидком растворителе. Недостаток метода — образование жидких стоков и громоздкость оборудования.
2. Адсорбционный. Распространенный способ очистки газов с помощью активированных углей, сложных оксидов и импрегнированных (пропитанных химическим реагентом-катализатором, периодически активируемых) сорбентов позволяет извлечь и вернуть в производство ценные компоненты выбросов. При содержании ЗВ > 2-5 мг/м³ очистка оказывается даже рентабельной. Недостаток метода — большая энергоемкость процессов, что ограничивает его применение для многокомпонентных составов.
3. Термическое дожигание. Способ обезвреживания газов путем термического окисления загрязнителей, преимущественно органического происхождения, в практически безвредные или менее вредные, в основном углекислый газ и воду. Дожигание примесей происходит при 750-1200 °C, достигая эффективности очистки 99 %. Способ широко применяется для очистки газов от токсичных горючих соединений, дожигания многокомпонентных и запыленных отходящих газов. Современные аппараты дожигания отличаются компактностью и низкими энергозатратами. Недостаток метода — образование вторичных загрязнителей (хлора, соединений азота и серы).
4. Термокаталитические методы. Отличаются универсальностью: освобождают газы от оксидов серы и азота, органики, монооксида углерода и других токсичных веществ. Каталитические способы трансформируют вредные примеси в менее вредные, безопасные и даже полезные. Подходят для очистки многокомпонентных газов с малыми концентрациями загрязнений, показывают высокие результаты очистки, позволяют вести процесс непрерывно, без образования вторичных загрязнителей. Недостаток метода — для концентраций < 1 г/м³ и больших объемов очищаемых газов требуются высокие энергозатраты, значительное количество катализатора.
5. Озонные методы. Применяются для обезвреживания дымовых газов от оксидов серы, азота, а также для дезодорации промышленных газовых выбросов. Использование озона для дезодорации основано на окислительном разложении дурнопахнущих веществ. Способ применяется для очистки газов, сопровождающих переработку сырья животного происхождения на мясокомбинатах. Недостаток метода — высокие энергозатраты.
6. Биохимические методы. В их основе – способность микроорганизмов разрушать и трансформировать различные соединения. Разложение веществ происходит под действием ферментов, продуцируемых микроорганизмами в среде очищаемых газов. Недостатки методов — низкая скорость биохимических реакций, что требует габаритного оборудования, высокая избирательность штаммов микробной среды, что усложняет обработку многокомпонентных смесей, а также трудоемкость очистки смесей непостоянного состава.
7. Плазмохимический. Суть метода – пропускание загрязненной воздушной смеси через высоковольтный разряд. Для очистки используются озонаторы на основе барьерных, коронных или скользящих разрядов, а также импульсные высокочастотные разряды на электрофильтрах. Недостатки метода — недостаточное разложение примесей до воды и углекислого газа в случае окисления органических компонентов, необходимость разложения остаточного озона, зависимость от концентрации пыли (при использовании озонаторов с барьерным разрядом).
8. Плазмокаталитический метод. Довольно новая технология очистки, основанная на известных способах – плазмохимическом и каталитическом. Установки состоят из двух ступеней – плазмохимического реактора (озонатора) и каталитического реактора. Газообразные примеси в зоне высоковольтного разряда взаимодействуют с продуктами электросинтеза, разрушаются и переходят в безопасные соединения, вплоть до углекислого газа и воды. Преимущество метода – каталитические реакции протекают при температурах, более низких, чем при термокаталитическом воздействии, что сокращает энергозатраты при невысоком уровне загрязненности выбросов, а также увеличивает срок службы катализаторов. Недостатки метода — зависимость от содержания пыли, необходимость предварительной очистки до концентрации 3-5 мг/м³. Другой минус — при высоких концентрациях ЗВ (> 1 г/м³) стоимость оборудования и эксплуатационные расходы выше соответствующих затрат в сравнении с термокаталитическим способом.
9. Фотокаталитический. Метод окисления органических соединений пока только развивается. Фотокаталитическая очистка воздушного потока проводится в катализаторах на основе диоксида титана, в условиях воздействия УФ-излучения. Недостаток метода — быстрое засорение катализатора продуктами реакции.

Почему очистка выбросов не всегда эффективна

Приоритетное значение в предотвращении загрязнения атмосферы сейчас имеет ограничение выбросов промышленных объектов.

Снижения объема загрязнителей достигают, внедряя новые производственные технологии, а снижения экологической опасности атмосферных выбросов – изменяя их химический состав, используя более эффективные системы очистки.

И тем не менее, уровень загрязненности атмосферы по всем формам загрязнения (за исключением радиоактивного) с каждым годом становится все выше.

Причин для этого немало:

1. Уменьшение объема атмосферных загрязнителей при внедрении новых технологий обычно носит относительный характер: показатели сокращаются лишь в расчете на единицу товарного продукта или мощности объекта.
2. В условиях роста производства даже внедренные так называемые «наилучшие доступные технологии» сопровождаются такими же растущими выбросами.
3. Пресловутое внедрение «наилучших доступных технологий» доступно главным образом только для сегмента крупных промышленных объектов. В малом бизнесе, в небольших компаниях, контроль атмосферных выбросов практически не осуществляется. Реальные масштабы загрязнения оцениваются только в тех случаях, когда его очевидные последствия вызывают возмущение общественности. При этом совокупный вклад мелких источников в планетарное загрязнение атмосферы достаточно велик, учитывая их число.

Диффузное загрязнение от множества источников приводит к рассредоточенному загрязнению. Рост населения и тотальная урбанизация планеты делают процессы диффузного загрязнения атмосферы все более значимыми. Его источником становится каждое новое здание, каждый выпущенный автомобиль.

Создать масштабные сооружения, способные эффективно обезвреживать компоненты диффузного загрязнения в приземном слое атмосферы над урбанизированным регионом (например, постоянно подвергая воздушные массы фильтрации), пока нереально. Более того, такие устройства подвергнут риску представителей воздушной фауны.

Более перспективным представляется, например, вариант масштабной высадки поглотителей загрязнений – деревьев и кустарников, задерживающих высокий процент химических и механических загрязнителей.

Биотехнологические методы

Древесная, кустарниковая и травяная растительность эффективно снижает уровень загрязнения атмосферного воздуха, особенно на промышленных и селитебных территориях.

Например, сосны и липы поглощают углекислый газ в пределах 5-15,8 т/га за год, а выделяют кислорода – от 3 до 11,5 т/га за год. Подлесок и травянистые виды способны поглощать соответственно до 0,7 и 0,6 т/га диоксида углерода, продуцируя при этом по 0,5 т/га кислорода в год.

В зеленых зонах запыленность воздуха сокращается вдвое. Линейные посадки деревьев и кустарников в несколько рядов вдоль дорог уменьшают концентрацию в транспортных зонах на 4-70 % (эффективность зависит от ширины, высоты и плотности посадок).

Для снижения неблагоприятных факторов городской среды по градостроительным нормам общая озелененность селитебных территорий должна быть не менее 35-45 % в зависимости от величины города, а озелененность жилых районов – 50-60 %.

В состав зеленых насаждений входят:

• общегородские парки;
• сады;
• скверы;
• бульвары;
• парки планировочных (административных) и жилых районов;
• лесопарки.

Качества растений:

Особую роль в СЗЗ отводится растениям газопоглотительного назначения (фитофильтрам). Фитофильтры существенно улучшают состояние атмосферного воздуха на промышленных и селитебных территориях, положительно влияя на качество среды обитания. Площадь насаждений в СЗЗ определяется классом опасности промышленного предприятия.

Растительный ассортимент подбирается в соответствии с климатом, особенностями почв, составом и объемом ЗВ, расстояниями от источников выбросов.

Добиться максимальной эффективности растительных очистителей атмосферы можно при соблюдении трех условий:

1. Загрязненные воздушные потоки должны контактировать с зелеными насаждениями. Для этого изучается динамика движения воздуха и подбирается оптимальный вариант высаживания растений с учетом сезонности их функционирования (качественное поглощение ЗВ происходит только в вегетационный период).
2. Концентрация ЗВ в воздухе не должна негативно воздействовать на жизнедеятельность растительности, поэтому размещение растений производится по зональному принципу. На участках интенсивного загрязнения высаживаются более устойчивые породы. В других зонах целесообразно размещать растения, наиболее эффективно поглощающие загрязнители. Таким образом, в каждой растительной зоне происходит определенный этап очистки воздуха.
3. Вещества, поглощаемые растениями, должны либо разрушаться, либо надолго в них задерживаться. Для устойчивых ЗВ, например, тяжелых металлов, предусматривается утилизация накопившей их растительной массы, а также периодическая замена «отслуживших свое» деревьев.

Воздушно-растительные фильтры по эффективности не уступают промышленным системам очистки, 1 гектар леса за сутки очищает от большинства загрязнителей 500 тыс. м³ воздуха. Конечно, должен осуществляться контроль нелегальной вырубки леса.

Экологическое земледелие

Сельскохозяйственная деятельность человека – один из факторов антропогенного загрязнения атмосферы.

Снизить вред позволит экологическое (органическое) земледелие, отличающееся от традиционного рядом признаков:

1. Химико-синтетические удобрения, гербициды и пестициды для увеличения урожайности сельхозкультур исключены. Используются органические удобрения и безопасные способы защиты растений: навоз, компост.
2. При посеве применяются щадящие методы взрыхления почвы.
3. Поддерживается севооборот. Происходит чередование культур, что не только повышает урожайность, защищает растения от вредителей и болезней, но и благотворно влияет на состояние почв.

Проектирование промышленных объектов

Стадия проектирования предприятия с прохождением санитарной и экологической экспертизы – важный природоохранный этап. В проекты включаются современные конструкции устройств и оборудования, эффективные системы очистки и рекуперации выбросов.

При планировании предприятий должны соблюдаться следующие требования:

1. В городской черте запрещено возводить промышленные предприятия, работающие с выделением пылевидных и газообразных веществ. Такие объекты размещают вдали от городов, с подветренной стороны по отношению к ближайшей жилой застройке, отделяя от границ жилых районов СЗЗ.
2. Чтобы задымление, запыление и отравление газами воздушной среды было минимальным, заводы строят на возвышениях, в местах, хорошо обдуваемых потоками ветра. Это увеличивает высоту выброса дыма и газов, а следовательно, и их разбавление воздухом.

При строительстве новых заводов и при планировании населенных пунктов должны учитываться:

• фон загрязнения от других предприятий;
• природно-климатические факторы;
• преимущественные атмосферные процессы;
• рельеф местности;
• условия планировки и застройки, облегчающие проветривание.

Основной метеорологический фактор, влияющий на распространение ЗВ – ветер, поэтому учитываются среднегодовая и сезонная розы ветров.

При выбросах из низких труб самое интенсивное загрязнение фиксируется при слабом ветре (до 1 м/с) в сочетании с приземной инверсией. При выбросах из высоких труб наиболее неблагоприятные условия создаются при ветре 3-6 м/с.

Создание замкнутых газооборотных циклов

Очистка газов не всегда снижает уровень загрязнений до величин в границах ПДК, поэтому актуально создание замкнутых газооборотных циклов, которые препятствуют попаданию технологических газов в атмосферу.

Они включают:

• оборот газов;
• снижение энергоемкости производственных процессов и транспортных средств;
• улавливание и переработку газообразных продуктов.

В качестве примера переработки загрязняющих газов – синтез органических веществ из углекислого газа.

При этом очистка загрязненных газов остается необходимой мерой, газы сначала подвергаются очистке, а затем возвращаются в производственный цикл.

Однако воздухо- и газооборотные циклы пока имеют относительно небольшое применение. Они эффективны при обогащении асбеста в горно-обогатительных комбинатах, в производстве фосфорных удобрений.

У таких мероприятий два огромных недостатка: серьезные вложения и технологические сложности. Поэтому одним из основных направлений в защите атмосферного воздуха остается очистка газов.

Решение проблемы в населенных пунктах

Неблагополучная экологическая ситуация в большинстве городов и промышленных центров требует немедленных действий, среди которых:

1. Правильная организация системы утилизации и переработки отходов.
2. Вынос промышленных объектов за черту города.
3. Ограничение использование химически опасных удобрений, пестицидов в сельскохозяйственных районах.
4. Охрана зеленых насаждений – естественных фильтров.
5. Регулирование эксплуатации автотранспорта, контроль химического состава топлива, концентрации продуктов сгорания в выхлопных газах, использование фильтров и нейтрализаторов для выхлопных труб, электрификация общественного транспорта, правильная организация транспортных потоков.

Уменьшить уровень загрязнения атмосферы в городской черте позволят зеленые насаждения, а именно:

• посадка новых деревьев и кустарников;
• создание новых парков и рощ;
• создание живых изгородей, кустарниковых бордюров;
• применение в ландшафтном дизайне вертикального озеленения – выращивания вьющихся растений на фасадах зданий, а также на заборах и изгородях;
• создание цветочных клумб, газонов, цветников.

Известна экранирующая функция зданий, в связи с чем должно развиваться зонирование застройки кварталов, граничащих с магистральными улицами.

Ближайшую к автодороге зону следует застраивать зданиями коммунально-бытового назначения, следующую – малоэтажными постройками, третью линию – многоэтажными зданиями, четвертую, наиболее отдаленную – детскими или лечебными учреждениями с повышенными требованиями к качеству воздуха.

Транспорт как источник загрязнения воздуха в городах

Проблема загрязнения продуктами сгорания автомобильного топлива должна решаться внедрением экологически чистых транс­портных средств, переводом существующего парка передвижных источников на альтернативные виды топлива «без выбросов»:

• электрическую и солнечную энергию;
• чистое газовое топливо;
• метиловый спирт (метанол);
• малотоксичный аммиак

и идеальное топливо – водород.

Автомобили, работающие по принципу выделения энергии за счет внутреннего сгорания топлива, вызывают загрязнение атмосферы и истощение озонового слоя.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) выделяют немало токсичных веществ. Кроме того, энергия ДВС используется крайне неэффективно (потери составляют до 70 %). Поэтому поиск чистых источников энергии – приоритетная задача.

Новые двигатели должны эффективно использовать топливо. Требуются новые инженерные решения для снижения потерь энергии на низких скоростях и в момент торможения. Пример – автомобили с комбинированными методами генерации энергии, гибридными силовыми установками. Они экономят топливо, состав их выбросов менее опасен.

Существенно снизит валовый объем выбросов замена карбюраторных двигателей на более экологичные виды:

• дизельные;
• паровые;
• газотурбинные.

Защита атмосферы от загрязнения твердыми продуктами сгорания

Добыча ископаемых удовлетворяет нужды людей, но является одним из основных факторов ухудшения экологической обстановки.

Очевидно, что мировая экономика еще очень долго не сможет обойтись без ископаемого топлива. При существующем способе использования органического топлива атмосфера интенсивно загрязняется твердыми и газообразными продуктами сгорания, а также остаточным теплом дымовых газов.

Уголь и нефть считаются экологически небезопасными веществами — при сгорании выделяются азотистые и сернистые оксиды, летучие частицы (пыль, зола) и самое высокое количество углекислого газа на единицу произведенной энергии (по сравнению с любым другим топливом).

Сокращение использования угля и нефти в качестве топлива существенно сократит количество ЗВ в воздухе. К одним из самых эффективных мер относится переход на энергию Солнца, ветра, гидроэнергию.

По прогнозам, переход на 100 % возобновляемую энергию в США означал бы не произошедшие более 60 тыс. случаев преждевременной смертности в год. Это позволило бы сократить расходы на здравоохранение на 600 млрд. долларов США.

Методы защиты воздуха от загрязнения твердыми продуктами сгорания, а также остаточным теплом дымовых газов разделяют на группы:

1. Применяемые до процесса сжигания (разделение минеральных и органических компонентов удаление серы до 30–60 %, газификация угля).
2. Применяемые в процессе сжигания (связывание серы добавкой молотого известняка, подаваемого в топливо или непосредственно в топочную камеру котельной установки).
3. Состоящие в обработке продуктов сгорания (обработка дымовых газов для снижения концентрации сернистого ангидрида).
4. Не связанные с проблемой сжигания – методы, исключающие появление самой проблемы.

К четвертому направлению борьбы с загрязнением относят:

• увеличение рассеивания ЗВ посредством дымовых труб;
• введение системы сигнализации при превышении предельной границы загазованности и на ее основе – регулирование количества и качества выбросов;
• перераспределение источников загрязнения путем снижения нагрузки теплоэлектростанций в районах с повышенной загазованностью.

12 нестандартных способов очистки

Вертикальный лес

Выращивание городского леса прямо на небоскребах – один из вариантов очистки воздуха в Китае, страдающем от самого высокого уровня загрязнения воздуха в мире.

Вертикальный лес из трех тысяч видов растений поглощает до 25 т углекислого газа и выделяет столько кислорода, чтобы сделать воздух в 3 000 раз чище.

Чернила из загрязненного воздуха

Творческое использование извлеченных из воздуха загрязнителей – одна из самых интересных стратегий борьбы с загрязнением атмосферы. Например, воздушные чернила, представляющие собой продукт очистки выхлопных газов. Проект создан Graviky Labs.

Автомобилисты подключают устройство KAALINK к выхлопной трубе и примерно через час езды получают 30 мл жидкости. Углеродсодержащая масса очищается в специализированной лаборатории и превращается в настоящие безопасные чернила.

Башня, превращающая смог в драгоценные камни

«Башня без смога» впервые была возведена в Роттердаме в 2015 году. Это система, которая трансформирует смог, конденсируя его компоненты в драгоценные камни. Устройство потребляет небольшое количество энергии, отправляя в воздух положительные ионы, которые прикрепляются к поверхности пылинок.

Затем отрицательный ион в вакууме втягивает положительные ионы обратно, уже вместе с частицами. Мельчайшие фракции углерода, собираемые башней, конденсируются в микроскопические «драгоценные камни».

Очиститель воздуха размером с небоскреб

Стометровая башня, с «начинкой» из воздушных фильтров, запитанная от солнечных батарей, очищает воздух на окраине китайского города Шэньси в радиусе 45 м. Башня ежедневно пропускает через себя 10 млн кубометров воздуха. «Дышать стало легче», отмечают местные жители.

Испытания гигантского очистителя Smog Free Tower подтверждают, что башня отфильтровывает до 15 % мелкодисперсных частиц PM 2.5 – одного из самых опасных компонентов загрязненного городского воздуха, а также токсичные оксиды азота и серы.

Если конструкцию признают эффективной, еще более высокую башню возведут в центре города, на одной из площадей.

Гигантский пылесос на крыше

Гигантская система по очистке городского воздуха представляет собой восьмиметровый промышленный фильтр из стали. Устройство устанавливается на крыше здания и работает как уличный пылесос. Детище голландских изобретателей поглощает токсичные частицы, попадающие в атмосферный воздух вблизи установки – в радиусе 300 м.

В ходе тестирования установлено, что устройство перерабатывает 800 тыс. кубометров воздуха в час, максимально (до 100 %) извлекая частицы размером < 2,5 мкм и 95 % микроскопических ультрадисперсных частиц.

Экзотический метод: пауки и их сети

Энтомологи Оксфордского университета установили, что сети пауков стремятся навстречу будущим жертвам благодаря электропроводящему клею, нанесенному на их поверхность. Электростатические свойства позволяют паутине захватывать все заряженные частицы − от пыльцы до летающих насекомых.

Эту особенность было предложено использовать для очистки и мониторинга загрязненного воздуха, тончайшие полотна паутины активно отфильтровывают из воздуха все загрязнения не хуже дорогостоящего оборудования. По состоянию паутины можно, например, оценивать уровень пестицидов, способных навредить пчелам.

По форме сетей можно установить факт присутствия в воздухе определенных химических примесей. Известно, что под воздействием различных веществ у пауков получается совсем другая паутина — удивительно красивые полотна под ЛСД и невнятную путаницу под кофеином.

Поэтому даже форма паутины способна поведать наблюдателю, содержатся ли в воздухе особенные химикаты, влияющие на поведение пауков.

Очищающий рекламный щит

Рекламный билборд-фильтр в Перу действует на основе термодинамических принципов, используя изменения температуры, давления и уровня разреженности. Загрязненный воздух пропускается через воду, которая активно собирает в себе загрязняющие вещества, после чего очищенный воздух выпускается.

По утверждению создателей устройства, один щит может выполнить работу 1200 деревьев, очищая ежедневно в городских условиях 100 000 м³ воздуха.

Кроме выделения ЗВ, технология может устранять около 99 % бактерий, переносимых по воздуху. Более того, система фильтрации использует лишь 2,5 киловатта электричества в час, делая сооружение еще и энергоэффективным.

Тандем уличных фонарей и умных датчиков

В Праге установлены датчики углекислого газа внутри умных уличных фонарей. Датчики в режиме онлайн выдают информацию об уровне загрязнения в конкретных районах, что позволяет разработать и внедрить наиболее эффективные стратегии борьбы, а также информировать население о том, какие зоны города подвержены наибольшему риску.

Противосмоговые пушки: оружие против городского загрязнения воздуха

Агрегат похож на огромный фен, водруженный на грузовик. Пушка разъезжает по улицам Нью-Дели в Индии, распыляя водный туман на основе воды, сокращая объемы твердых частиц типа PM 2.5, PM 10 в воздухе.

Водяной пар поглощает ЗВ, прежде чем падать обратно на землю в виде дождя. Подобные установки работают и в КНР. Загрязнения удаляются не полностью, но это эффективное краткосрочное решение для дней с сильным смогом.

Бетон, «поедающий» смог

Итальянский метод основан на способности диоксида титана при воздействии на него света разрушать углеродные связи в молекулах. Инновационный цемент нейтрализует ЗВ, делает их менее опасными. Обезвреженные примеси смываются дождем.

Изобретатель долго экспериментировал с составом добавки к бетону и получил оптимальную формулу, которая делает обычный бетон «фотокатализатором». Материал белого цвета выглядит более красивым и чистым. Впервые технология была применена в Риме еще в 1996 году, при строительстве церкви.

Здания-фильтры

Для очистки воздуха мегаполисов от выбросов вредных газов и увеличения концентрации кислорода используется удивительное сооружение, которое располагается между небоскребами, рядом с оживленными транспортными магистралями.

Футуристического вида структура состоит из множества трубок, улавливающих атмосферные примеси, которые затем используются в химической промышленности.

Дроны

Неожиданный способ очистки воздуха распылением химических веществ с дронов-парапланов внедрен в Китае. В результате распыления реагентов смог оседает на поверхность земли.

Специалисты неоднозначно относятся к изобретению. Во-первых, в атмосферу дополнительно поступают химические вещества, во-вторых, при осаждении загрязнители будут попадать на почву и в водоемы, нанося вред живым организмам.

Чтобы создать эффективную и устойчивую систему очистки атмосферного воздуха, необходимо, чтобы выделенные примеси не просто оседали на землю и смывались водой, а трансформировались в безопасные вещества и только после этого возвращались в окружающую среду.

Видео о борьбе с загрязнением воздуха

О некоторых способах решения проблемы загрязнения атмосферы рассказывается в данном видео:

Заключение

Атмосферный воздух – естественная смесь газов атмосферы, жизненно важный компонент окружающей природной среды. Деятельность человека приводит к его загрязнению, которое может стать для планеты фатальным.

Защита атмосферы не может быть эффективной при неполных мерах, направленных лишь на конкретные источники загрязнения. Лучших результатов можно достичь только при комплексном подходе с установлением причин загрязнения атмосферы, определением вклада отдельных источников, оценкой реальности ограничения объема выбросов, выбором оптимальной схемы очистки.

Влияние человечества на природу существенно возросло за последнее столетие, и это не могло не сказаться на состоянии окружающей среды. Экологические проблемы с каждым годом становятся всё серьёзнее. Снизить степень антропогенного воздействия на экологию и хотя бы частично устранить последствия загрязнения окружающей среды – это одна из самых актуальных задач, стоящих сегодня перед населением Земли.

Пути решения

Как и любая глобальная проблема, вопрос загрязнения требует систематической работы. Разовыми односторонними акциями по очистке конкретных территорий вопрос не решить: здесь требуется комплексный подход, включающий в себя ряд необходимых мер.

Очистка загрязнённых ресурсов

В процессе своей деятельности человек не может полностью избежать загрязнения ресурсов. Однако, если своевременно производить очистку того, что используется для производства, бытовых нужд и других целей, общая степень загрязнения может существенно снизиться. Методики и способы могут быть самыми разнообразными, основные же предлагаем рассмотреть на примере очистки сточных вод:

1. Механическая очистка. Применение фильтрации, решёток и сит для устранения крупного и среднего мусора, песколовок. Ещё один чисто механический метод – отстаивание воды. За счёт разницы плотности стоячая вода через какое-то время начинает расслаиваться: тяжёлые фракции оседают на дно, откуда их можно собрать специальными приспособлениями, более лёгкие собираются на поверхности, где их также возможно удалить – пусть не полностью, но на достаточно большой процент.
2. Биологическая очистка. Предполагает удаление из воды растворённых в ней веществ (к примеру, фосфора и азота) при помощи так называемого «активного ила» – микроорганизмов, которые в процессе своей жизнедеятельности поглощают эти вещества. Заключительным этапом биологического метода очистки является удаление из воды «отработавших» бактерий и простейших с помощью специальных илососов.
3. Физико-химическая очистка. С помощью реагентов и создания соответствующих условий (охлаждение или нагрев, изменение давления, движение и т. д.) можно насытить воду кислородом, адсорбировать вредные вещества, отделить их при помощи центрифуг, нейтрализовать кислотную или щелочную среду, очистить воду путём выпаривания и кристаллизации. Это метод «доочистки» в тех случаях, когда предыдущих способов недостаточно для получения воды удовлетворительного качества.
4. Дезинфекция. Представляет собой уничтожение опасных и болезнетворных микроорганизмов различными способами. Раньше для этих целей использовали хлор, однако, он сам по себе является довольно токсичным веществом, потому на современном этапе используются более безобидные соединения (гипохлорит), а также ультрафиолетовое облучение.

Правильная утилизация и переработка отходов

В основе этой меры лежит, в первую очередь, разделение отходов:

• по пяти официально установленным классам опасности – от чрезвычайно опасных до практически неопасных;
• по свойствам материалов, содержащихся в отходах. Во всех развитых странах стало обычной практикой раздельный сбор бытовых отходов: бумага, стекло, пластик, пищевые отходы и прочие виды.

Важность разделения обусловлена тем, что каждый вид отходов требует своего способа утилизации. Какие-то вещества сравнительно безобидны для окружающей среды и довольно быстро разлагаются, не нанося вреда. Другие разлагаются медленно или не разлагаются вообще, отсюда вытекает потребность их отдельного сбора и соответствующей обработки.

Кроме того, отходы высокой степени опасности требуют более аккуратного обращения – обезвреживания и захоронения в изолированных местах, удалённых от мест жительства людей, накопления грунтовых вод.

Альтернативные источники энергии

Традиционные способы добычи энергии из нефти, газа и угля предполагают сжигание природных ресурсов с выбросом огромного количества продуктов горения в атмосферу. Избежать этого возможно путём применения целого ряда способов, не вредящих окружающей среде или представляющих гораздо меньшую опасность по сравнению с традиционными. Могут использоваться:

• ветрогенераторы, берущие энергию из естественных потоков воздуха;
• биотопливо;
• накопление и использование солнечной энергии;
• сила воды – на данный момент активно используется энергия приливов и волн;
• геотермальная энергетика – для нагрева воды от горячих источников и вулканических процессов;
• сила мышц человека – не самый универсальный источник энергии, однако, даже пересадка с автомобилей на велосипеды там, где это позволяют климатические условия, способна существенно изменить экологическую ситуацию;
• захват и перераспределение в электросети энергии гроз.

Высадка зелёных насаждений

Посадка деревьев и кустарников в большом количестве помогает улучшить климат и состояние воздуха, особенно в больших городах.

Защитную роль играют полосы растительности вдоль дорог – они задерживают распространение токсичных газов с автомагистралей на обширные территории.

Кроме того, обилие зелени – это фитонциды, убивающие болезнетворные бактерии, это снижение шумового загрязнения и замена углекислого газа кислородом в процессе фотосинтеза.

Увеличение природных и заповедных зон

В продолжение предыдущего пункта: важно не только озеленять городские и придорожные территории, но и заботиться о сохранении и расширении уже существующих лесов. «Лёгкие планеты» – это не только свежий воздух, но ещё и полноводные реки, а также сохранение массы видов растений и животных, чьей привычной средой обитания является лес.

Снижение количества промышленных выбросов и отходов

Развитие науки вполне позволяет деятельности человека стать практически безотходной. Вторичная переработка сырья, новые технологии производства с уменьшением выбросов вредных газов в атмосферу, применение специальных фильтров и уловителей токсичных веществ «на выходе» – всё это не сделает производство проще и быстрее, не снизит себестоимость продукции, однако, может помочь сохранить планету для потомков.

Экологический мониторинг

Для решения проблем загрязнения очень важно иметь объективную информацию о текущем состоянии природы. Здесь очень важно отслеживать результаты в динамике – фиксировать изменения, их степень и скорость. Детальный и повсеместный сбор данных, их анализ позволят комплексно оценивать ситуацию, делать реалистичные прогнозы и на основании этих сведений выбирать наиболее действенные методы воздействия.

Экологическое просвещение населения

Пожалуй, это самый важный пункт из всех вышеперечисленных. Несмотря на разработку новых способов очистки, коренным образом изменить ситуацию не получится, если открытия и выводы учёных останутся лишь на бумаге и не будут претворяться в жизнь.

Воспитывать уважение к природе и ценность чистоты окружающей среды необходимо с детства. В этой задаче может помочь как начальное школьное образование, так и ответственное отношение к природе каждого родителя, их личный пример.

Донести мусор до урны, убрать после пикника за собой (а, может, и не только за собой), собрать использованные батарейки и положить их не в мусорное ведро, а в специальный контейнер, экономно использовать воду, снизить количество покупаемого пластика – всё это естественные действия, выполнять которые несложно, а польза для нашего общего дома будет поистине колоссальной.