الملخص: الحماية من تلوث الهواء. الملخص: حماية الجو من التلوث بالمواد الضارة

أي نشاط إنتاجي يصاحبه تلوث بيئي، بما في ذلك أحد مكوناته الرئيسية – الهواء الجوي. وصلت الانبعاثات الصادرة عن المؤسسات الصناعية ومنشآت الطاقة والنقل إلى الغلاف الجوي إلى مستوى تجاوزت فيه مستويات التلوث المعايير الصحية المسموح بها بشكل كبير.

وفقًا لـ GOST 17.2.1.04-77، تنقسم جميع مصادر تلوث الهواء (APP) إلى أصل طبيعي وبشري. في المقابل، مصادر التلوث البشري المنشأ هي ثابتو متحرك. تشمل مصادر التلوث المتنقلة جميع أنواع وسائل النقل (باستثناء خطوط الأنابيب). حاليًا، فيما يتعلق بالتغيرات في تشريعات الاتحاد الروسي فيما يتعلق بتحسين التنظيم في مجال حماية البيئة وإدخال تدابير الحوافز الاقتصادية لكيانات الأعمال لتنفيذ أفضل التقنيات، من المخطط استبدال مفاهيم "المصدر الثابت" "و"مصدر المحمول".

يمكن أن تكون مصادر التلوث ثابتة نقطة, خطيو مساحة.

نقطة مصدر التلوثهو مصدر يطلق ملوثات الهواء من فتحة مثبتة (المداخن، أعمدة التهوية).

مصدر خطي للتلوث- هذا مصدر ينبعث منه ملوثات الهواء على طول الخط المحدد (فتحات النوافذ، صفوف العواكس، رفوف الوقود).

مصدر التلوث بالمنطقةهو مصدر يطلق ملوثات الهواء من سطح مثبت (مزارع الخزانات، وأسطح التبخير المفتوحة، ومناطق تخزين ونقل المواد السائبة، وما إلى ذلك. ) .

وفقا لطبيعة تنظيم الانبعاثات، فإنها يمكن أن تكون منظمة و غير منظم.

مصدر منظمويتميز التلوث بوجود وسائل خاصة لإزالة الملوثات إلى البيئة (المناجم والمداخن وغيرها). بالإضافة إلى الإزالة المنظمة، هناك الانبعاثات الهاربةالتغلغل في الهواء الجوي من خلال التسربات في المعدات التكنولوجية والفتحات نتيجة انسكاب المواد الخام والإمدادات.

وفقا للغرض منها، يتم تقسيم IZA إلى التكنولوجيةو تنفس.

اعتمادًا على ارتفاع الفم عن سطح الأرض، هناك 4 أنواع من IZA: عالي (الارتفاع أكثر من 50 م)، متوسط (10 - 50 م)، قليل(2 - 10 م) و أرضي (أقل من 2 م).

وفقًا لطريقة العمل، يتم تقسيم جميع أجهزة ISA إلى العمل المستمر و رصاصة.

اعتمادًا على اختلاف درجة الحرارة بين الانبعاث والهواء الجوي المحيط، ساخنة(الساخنة) الينابيع و بارد.

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى القسم:

البيئة كعلم. تاريخ تطور التعاليم البيئية

تاريخ تطور التعاليم البيئية يرتبط تكوين علم البيئة كعلم بأسماء العلماء الإنجليز وعالم الأحياء جون راي والكيميائي روبرت بويل د راي.

إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه، نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

سقسقة

جميع المواضيع في هذا القسم:

البيئة كعلم
كما ذكرنا سابقًا، ظهر مصطلح "علم البيئة" في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في عام 1866، قام عالم الأحياء الألماني الشاب، الأستاذ في جامعة يينا، إرنست هيجل، في عمله الأساسي "الوباء العام"

التكاثر الذاتي (التكاثر)
2. خصوصية المنظمة. إنها سمة من سمات أي كائن حي، ونتيجة لذلك يكون لها شكل وحجم معين. وحدة التنظيم (الهيكل والوظيفة) هي الخلية

دورات المواد في الطبيعة
لوجود المادة الحية، بالإضافة إلى تدفق الطاقة عالي الجودة، هناك حاجة إلى "مواد البناء". هذه مجموعة ضرورية من العناصر الكيميائية التي يزيد عددها عن 30 - 40 (الكربون، الهيدروجين، النيتروجين، الفوسفات

النظام البيئي: التكوين والبنية والتنوع
في عملية الحياة، فإن السكان الذين ينتمون إلى أنواع مختلفة ويسكنون موائل مشتركة يدخلون حتما في علاقات. هذا بسبب التغذية والمشاركة

الروابط الحيوية للكائنات الحية في biocenoses
تجدر الإشارة إلى أن نشاط حياة الكائنات الحية لا يتأثر فقط بالعوامل اللاأحيائية. الكائنات الحية المختلفة في تفاعل مستمر مع بعضها البعض. مجمل التأثيرات

التفاعلات الغذائية في النظم البيئية
بناءً على مشاركتها في الدورة الحيوية للمواد في التكاثر الحيوي، هناك ثلاث مجموعات من الكائنات الحية: المنتجون والمستهلكون والمتحللون. المنتجون (المصنعون) هم ذاتي التغذية (ذاتيون).

السلاسل الغذائية. الأهرامات البيئية
في عملية التغذية، يتم استهلاك الطاقة والمادة الموجودة في الكائنات الحية من مستوى غذائي واحد من قبل الكائنات الحية من مستوى آخر. نقل الطاقة والمادة من المنتجين من خلال سلسلة من المتغايرين

ديناميات النظام البيئي
إن استقرار وتوازن العمليات التي تحدث في النظم البيئية يسمح لنا بالقول إنها تتميز بشكل عام بحالة من التوازن، مثل الأجزاء المكونة لها.

ديناميات السكان
إذا كان معدل المواليد، مع الهجرة والهجرة غير الهامة، يتجاوز معدل الوفيات، فسوف ينمو عدد السكان. النمو السكاني هو عملية مستمرة إذا كان كل شيء

العوامل البيئية
لا يمكن للكائنات الحية أن توجد خارج بيئتها مع تنوع عناصرها وظروفها الطبيعية. تشمل العناصر البيئية الأجواء

الخصائص الأساسية للبيئة المائية
تعد كثافة الماء من العوامل التي تحدد ظروف حركة الكائنات المائية والضغط على أعماق مختلفة. بالنسبة للماء المقطر تكون الكثافة 1 جم/سم3 عند درجة حرارة 4 درجات

موطن الهواء الأرضي
تعد البيئة الأرضية الجوية هي الأكثر تعقيدًا من حيث الظروف البيئية. تتطلب الحياة على الأرض مثل هذه التعديلات التي تبين أنها ممكنة فقط على مستوى عالٍ بما فيه الكفاية

التربة كموطن
التربة عبارة عن طبقة سطحية رقيقة وفضفاضة من الأرض متصلة بالهواء. وعلى الرغم من سُمكها الضئيل، تلعب قشرة الأرض هذه دورًا حيويًا في انتشار الحياة.

الكائن الحي كموطن
تعيش أنواع كثيرة من الكائنات غيرية التغذية، طوال حياتها بأكملها أو جزء من دورة حياتها، في كائنات حية أخرى، تكون أجسامها بمثابة بيئة لها، تختلف بشكل كبير في خصائصها عن تلك الموجودة في

تكيف الكائنات الحية مع الظروف البيئية
تعد القدرة على التكيف إحدى الخصائص الرئيسية للحياة بشكل عام، لأنها توفر إمكانية وجودها، وقدرة الكائنات الحية على البقاء والتكاثر. تظهر التعديلات على

النور في حياة الكائنات الحية
طيف الضوء ومعنى أنواع الإشعاع المختلفة: ينقسم طيف الضوء إلى عدة مجالات:<150 нм – ионизирующая радиация – < 0,1%; 150-400 нм –

التكيف مع درجات الحرارة
لقد استمر اختيار الأنواع وانتشارها في المناطق ذات الإمداد الحراري المختلف لعدة آلاف السنين في اتجاه البقاء الأقصى، سواء في ظل ظروف درجات الحرارة الدنيا أو في ظل ظروف درجات الحرارة القصوى.

التكيف مع الرطوبة ونظام الماء
فيما يتعلق بالرطوبة، تتميز الكائنات الحية euryhygrobiont وstenohygrobiont. الأول يعيش في نطاق واسع من محتوى الرطوبة، بينما بالنسبة للأخير يجب أن يكون عاليًا، ل

انتشار الملوثات في الجو
في البداية، يكون الملوث المنبعث من الأنبوب عبارة عن سحابة من الدخان (عمود). إذا كانت كثافة المادة أقل من الكثافة أو تساويها تقريبًا

معايير جودة الهواء الصحية والصحية. مفهوم التركيزات القصوى المسموح بها
يتم أخذ اتجاه العمل البيولوجي للمادة كمؤشر محدد للضرر في الهواء: انعكاسي أو ارتشافي. منعكس (حسي

مناطق الحماية الصحية (SPZ)
منطقة الحماية الصحية هي المساحة الواقعة بين حدود الإقليم (الموقع الصناعي) للمؤسسة ومنطقة سكنية أو ترفيهية أو طبيعية أو منتجع أو منطقة ترفيهية. إنها تخلق

تنقية الهواء من انبعاثات الغازات
يجب أن يكون الاتجاه الرئيسي لحماية البيئة، بما في ذلك الهواء الجوي من الانبعاثات الضارة، هو تطوير عمليات تكنولوجية منخفضة النفايات وخالية من النفايات. التطوير التنظيمي

جامعي الغبار الجاف
الأجهزة البسيطة جدًا هي غرف ترسيب الغبار، حيث تنخفض سرعة تدفق الغبار بشكل حاد بسبب زيادة المقطع العرضي لمجاري الهواء، مما يؤدي إلى ظهور جزيئات الغبار

المرسبات الكهروستاتيكية
الأجهزة الأكثر تقدما وعالمية لتنقية الانبعاثات من الجسيمات العالقة هي المرشحات الكهربائية، والتي أساسها هو ترسيب الجسيمات العالقة.

امتصاص وتنقية الامتزاز
ومن أجل تنقية الانبعاثات من الشوائب الغازية، يتم استخدام طرق الامتصاص الكيميائي والامتزاز والأكسدة الحفزية والحرارية. يعتمد الامتصاص الكيميائي على

طرق التنقية التحفيزية
تعتمد الطريقة التحفيزية على تحويل المكونات الضارة للانبعاثات الصناعية إلى مواد أقل ضررا أو غير ضارة في وجود المحفزات. في بعض الأحيان حول

معلومات أساسية عن الغلاف المائي
الغلاف المائي هو مجمل جميع مياه الأرض: القارية (العميقة، التربة، السطحية)، المحيطية، الجوية. مثل قذيفة مائية خاصة للأرض، هناك

الطرق الميكانيكية لمعالجة مياه الصرف الصحي
للتنظيف الميكانيكي، يتم استخدام الهياكل التالية: الشبكات التي تحتفظ بالشوائب الخشنة التي يزيد حجمها عن 5 مم؛ سي

تحييد مياه الصرف الصحي
تفاعل التعادل هو تفاعل كيميائي بين المواد التي لها خصائص الحمض والقاعدة، مما يؤدي إلى فقدان الخصائص المميزة لكلا المركبين. رد الفعل الأكثر نموذجية

معالجة مياه الصرف الصحي بالأكسدة
يتم استخدام الأكسدة والاختزال كطريقة معالجة لتحييد مياه الصرف الصناعي من السيانيد وكبريتيد الهيدروجين والكبريتيدات ومركبات الزئبق والزرنيخ والكروم. أثناء عملية الأكسدة ر

تجلط الدم
التخثر هو عملية توسيع الجزيئات الغروية في السائل بسبب القوى الكهروستاتيكية للتفاعل بين الجزيئات. نتيجة للتخثر، يتم تشكيل المجاميع - أكثر

اِستِخلاص
عندما يكون محتوى المواد العضوية الذائبة ذات القيمة الفنية (على سبيل المثال، الفينولات والأحماض الدهنية) في مياه الصرف الصناعي مرتفعًا نسبيًا، فإن الطريقة الفعالة

التبادل الأيوني
التبادل الأيوني هو عملية تفاعل المحلول مع الطور الصلب الذي لديه القدرة على تبادل أيوناته مع أيونات أخرى في المحلول. المواد التي تشكل

طرق التنظيف البيوكيميائية (البيولوجية).
تستخدم هذه الطرق لتنقية مياه الصرف الصحي المنزلية والصناعية من العديد من المواد العضوية الذائبة وبعض المواد غير العضوية (كبريتيد الهيدروجين والأمونيا والكبريتيدات والنتريت وغيرها).

ترسيب حمضي
عندما يتكثف بخار الماء في الغلاف الجوي، تتشكل مياه الأمطار في البداية ويكون لها تفاعل محايد (الرقم الهيدروجيني = 7.0). ولكن يوجد دائمًا ثاني أكسيد الكربون في الهواء

ثقوب الأوزون
في طبقة الستراتوسفير، على ارتفاع 20 إلى 25 كيلومتراً عن سطح الأرض، توجد منطقة من الغلاف الجوي تحتوي على نسبة عالية من الأوزون، والتي تؤدي وظيفة حماية الحياة على الأرض من الموت

الحفاظ على التنوع البيولوجي
التنوع البيولوجي هو تنوع جميع الكائنات الحية في المحيط الحيوي - من الجينات إلى النظم البيئية. هناك ثلاثة أنواع من التنوع البيولوجي: 1) الجيني

الاحتباس الحراري
تم اكتشاف "تأثير البيت الزجاجي" بواسطة ج. فورييه في عام 1824، وتمت دراسته الكمية لأول مرة بواسطة س. أرينيوس في عام 1896. وهي عملية يتم فيها الامتصاص والانبعاث

الموارد الطبيعية. مشكلة الطاقة
اعتمادًا على الإتقان الفني والتكنولوجي لعمليات استخراج ومعالجة الموارد الطبيعية، والربحية الاقتصادية، فضلاً عن مراعاة المعلومات حول حجم الموارد الطبيعية

مشكلة الغذاء
أدى النمو السكاني السريع في منتصف القرن العشرين، وخاصة في الدول النامية في جنوب شرق آسيا وأمريكا الجنوبية وأفريقيا، وقلة الأراضي الخصبة في هذه الدول إلى نقص

مشكلة سكانية
يتميز الإنسان كنوع بيولوجي بالقدرة على زيادة أعداده وانتشاره. في معظم تاريخ البشرية، كان النمو السكاني

معايير الجودة البيئية. المعايير البيئية
تشمل المعايير الصحية والنظافة معايير التركيزات القصوى المسموح بها (MPC) للمواد الضارة: الكيميائية والبيولوجية وما إلى ذلك، والمعايير الصحية

الاقتصاد البيئي
تنقسم أموال الحفاظ على البيئة إلى 3 مجموعات: 1) التكاليف المرتبطة بخفض الانبعاثات في البيئة؛ 2) تكاليف التعويض عن التبعات الاجتماعية الناجمة عن ذلك

الرسوم التنظيمية الأساسية للموارد الطبيعية
ينقسم الدفع مقابل الموارد الطبيعية إلى نوعين رئيسيين - الدفع مقابل استخدام الموارد الطبيعية والدفع مقابل إعادة إنتاج البيئة وحمايتها.

القانون البيئي
القانون البيئي هو تعليم معقد خاص، وهو عبارة عن مجموعة من القواعد القانونية التي تنظم العلاقات الاجتماعية في مجال التفاعل

المناطق الطبيعية المحمية بشكل خاص
مع الأخذ في الاعتبار خصوصيات نظام الأقاليم الطبيعية المحمية بشكل خاص وحالة المؤسسات البيئية الموجودة عليها، يتم تمييز الفئات التالية من هذه الأقاليم: أ) الدولة

المراقبة البيئية
يشير الرصد البيئي إلى عمليات المراقبة المنتظمة للبيئات الطبيعية والموارد الطبيعية والنباتات والحيوانات، والتي يتم إجراؤها وفقًا لبرنامج معين، مما يسمح

التقييم البيئي
التقييم البيئي هو تحديد مدى امتثال الأنشطة الاقتصادية وغيرها من الأنشطة المخططة للمتطلبات البيئية. استهداف خبير البيئة

حماية التربة من التلوث
استصلاح الأراضي هي مجموعة من الأعمال التي تهدف إلى استعادة الإنتاجية والقيمة الاقتصادية الوطنية للأراضي المضطربة، فضلا عن تحسين الظروف البيئية

التعاون البيئي الدولي
لا يمكن الحد من الانبعاثات في الغلاف الجوي وتلوث الأنهار والبحار والمحيطات وما إلى ذلك بحدود الدولة. وبالتالي، فإن عددًا من الأجزاء الأكثر أهمية في نظام التشغيل تتعلق

صحة الإنسان والبيئة
وفقاً لدستور منظمة الصحة العالمية، فإن الصحة هي "حالة من اكتمال السلامة بدنياً وعقلياً واجتماعياً،

حرق النفايات
يعد الحرق هو خيار إدارة النفايات الأكثر تعقيدًا و"عالي التقنية". يتطلب الحرق معالجة مسبقة للنفايات المنزلية الصلبة (MSW)

مدافن النفايات ومدافن النفايات
يعد موقع مكب النفايات أو التخلص من النفايات نظامًا معقدًا، وقد بدأت الدراسة التفصيلية له مؤخرًا فقط. والحقيقة هي أن معظم المواد التي يتم دفنها

من المعروف أن الإنسان يمكن أن يعيش بدون طعام لأكثر من شهر، بدون ماء - بضعة أيام فقط، ولكن بدون هواء - بضع دقائق فقط. جسمنا يحتاج إليها! ولذلك فإن مسألة كيفية حماية الهواء من التلوث يجب أن تحتل أولوية عالية بين مشاكل العلماء والسياسيين ورجال الدولة والمسؤولين في جميع البلدان. ولتجنب قتل أنفسنا، يجب على البشرية أن تتخذ تدابير عاجلة لمنع هذا التلوث. المواطنون في أي بلد ملزمون أيضًا بالاهتمام بنظافة البيئة. يبدو أن لا شيء عمليًا يعتمد علينا. وهناك أمل في أن نتمكن جميعا، من خلال الجهود المشتركة، من حماية الهواء من التلوث، والحيوانات من الانقراض، والغابات من إزالة الغابات.

الغلاف الجوي للأرض

الأرض هي الكوكب الوحيد المعروف للعلم الحديث الذي توجد عليه الحياة، والتي أصبحت ممكنة بفضل الغلاف الجوي. ويضمن وجودنا. والجو هو أولاً وقبل كل شيء الهواء الذي يجب أن يكون صالحاً للتنفس للإنسان والحيوان، ولا يحتوي على شوائب ومواد ضارة. كيف نحمي الهواء من التلوث؟ هذه مسألة مهمة للغاية ويجب حلها في المستقبل القريب.

النشاط البشري

في القرون الأخيرة، تصرفنا في كثير من الأحيان بشكل غير معقول للغاية. يتم إهدار الموارد المعدنية سدى. يتم قطع الغابات. الأنهار تجف. ونتيجة لذلك، يضطرب التوازن الطبيعي ويصبح الكوكب تدريجياً غير صالح للسكن. نفس الشيء يحدث مع الهواء. وهي ملوثة باستمرار بجميع أنواع الأشياء التي تدخل الغلاف الجوي. المركبات الكيميائية الموجودة في الهباء الجوي ومضادات التجمد تدمر الأرض، وتهدد بالاحتباس الحراري والكوارث المرتبطة به. كيف نحمي الهواء من التلوث لتستمر الحياة على كوكب الأرض؟

الأسباب الرئيسية للمشكلة الحالية

• النفايات الغازية من المصانع والمصانع، تنطلق في الغلاف الجوي بكميات لا حصر لها.في السابق، حدث هذا بشكل لا يمكن السيطرة عليه تمامًا. وعلى أساس النفايات الناتجة عن المؤسسات الملوثة للبيئة، كان من الممكن تنظيم مصانع كاملة لمعالجتها (كما هو الحال الآن، على سبيل المثال، في اليابان).
• سيارات.يتسرب البنزين ووقود الديزل المحترقان إلى الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تلويثه بشكل خطير. وإذا أخذت في الاعتبار أنه في بعض البلدان هناك سيارتان أو ثلاث سيارات لكل أسرة متوسطة، فيمكنك أن تتخيل الطبيعة العالمية للمشكلة قيد النظر.
• احتراق الفحم والنفط في محطات الطاقة الحرارية.الكهرباء بالطبع ضرورية للغاية لحياة الإنسان، لكن استخراجها بهذه الطريقة يعد همجية حقيقية. عند حرق الوقود، يتم إنشاء الكثير من الانبعاثات الضارة، والتي تلوث الهواء بشكل كبير. وترتفع جميع الشوائب في الهواء مع الدخان، وتتركز في السحب، وتنتشر على التربة على شكل أشجار، والتي تهدف إلى تنقية الأكسجين، وتعاني بشدة من ذلك.

كيف نحمي الهواء من التلوث؟

لقد طور العلماء منذ فترة طويلة تدابير لمنع الوضع الكارثي الحالي. كل ما تبقى هو اتباع القواعد المقررة. لقد تلقت الإنسانية بالفعل تحذيرات خطيرة من الطبيعة نفسها. خاصة في السنوات الأخيرة، يصرخ العالم من حولنا حرفيًا للناس بأن موقف المستهلك تجاه الكوكب يجب أن يتغير، وإلا - موت كل الكائنات الحية. ماذا علينا أن نفعل؟ كيف نحمي الهواء من التلوث (صور طبيعتنا المذهلة معروضة أدناه)؟

ووفقا لخبراء البيئة، فإن مثل هذه التدابير ستسهم في تحسين الوضع الحالي بشكل كبير.

يمكن استخدام المواد المقدمة في المقالة في درس حول موضوع "كيفية حماية الهواء من التلوث" (الصف 3).

أصبحت حماية الهواء من التلوث هذه الأيام إحدى أهم أولويات المجتمع. بعد كل شيء، إذا كان الشخص يستطيع العيش بدون ماء لعدة أيام، بدون طعام لعدة أسابيع، فلا يستطيع العيش بدون هواء ولو لبضع دقائق. بعد كل شيء، التنفس هو عملية مستمرة.

نحن نعيش في الجزء السفلي من المحيط الخامس، متجدد الهواء، للكوكب، كما يطلق عليه غالبًا الغلاف الجوي. ولو لم تكن موجودة، لما ظهرت الحياة على الأرض.

تكوين الهواء

لقد كان تكوين الهواء الجوي ثابتًا منذ ظهور البشرية. نحن نعلم أن 78% من الهواء عبارة عن نيتروجين، و21% أرجون، وثاني أكسيد الكربون معًا حوالي 1%. وجميع الغازات الأخرى في المجمل تعطينا رقمًا يبدو غير مهم وهو 0.0004%.

وماذا عن الغازات الأخرى؟ هناك الكثير منها: الميثان والهيدروجين وأول أكسيد الكربون وأكاسيد الكبريت والهيليوم وكبريتيد الهيدروجين وغيرها. وطالما أن عددهم في الهواء لم يتغير، فكل شيء على ما يرام. ولكن عندما يزداد تركيز أي منها، يحدث تلوث الهواء. وهذه الغازات تسمم حياتنا حرفيًا.

عواقب التغيرات في تكوين الهواء

يعد تلوث الهواء خطيرًا أيضًا لأن الأشخاص يصابون بمجموعة متنوعة من ردود الفعل التحسسية. وفقا للأطباء، فإن الحساسية غالبا ما تكون ناجمة عن حقيقة أن الجهاز المناعي البشري لا يستطيع التعرف على المواد الكيميائية الاصطناعية التي خلقتها الطبيعة، ولكن الإنسان. لذلك تلعب حماية نقاء الهواء دورًا مهمًا في الوقاية من أمراض الحساسية التي تصيب الإنسان.

يظهر عدد كبير من المواد الكيميائية الجديدة كل عام. إنها تغير تكوين الغلاف الجوي في المدن الكبيرة، ونتيجة لذلك يزداد عدد الأشخاص الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي. لا يفاجأ أحد بوجود سحابة سامة من الضباب الدخاني تخيم بشكل شبه دائم على المراكز الصناعية.

ولكن حتى القارة القطبية الجنوبية، المغطاة بالجليد وغير المأهولة تماما، لم تبقى بمعزل عن عملية التلوث. وهذا ليس مفاجئا، لأن الغلاف الجوي هو الأكثر حركة من بين جميع قذائف الأرض. ولا الحدود بين الدول ولا الأنظمة الجبلية ولا المحيطات يمكنها أن توقف حركة الهواء.

مصادر التلوث

تعتبر محطات الطاقة الحرارية والمصانع المعدنية والكيميائية من ملوثات الهواء الرئيسية. وتحمل الرياح الدخان المنبعث من مداخن هذه المؤسسات لمسافات شاسعة، مما يؤدي إلى انتشار المواد الضارة على بعد عشرات الكيلومترات من المصدر.

تتميز المدن الكبرى بازدحامات مرورية، حيث تكون آلاف السيارات متوقفة عن العمل ومحركاتها تعمل. تحتوي على أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين ومنتجات الاحتراق غير الكامل للوقود والجزيئات العالقة. كل واحد منهم يشكل خطرا على الصحة بطريقته الخاصة.

يتداخل أول أكسيد الكربون مع إمداد الجسم بالأكسجين، مما يتسبب في تفاقم أمراض القلب والأوعية الدموية. تخترق الجسيمات الرئتين وتستقر هناك، مسببة الربو وأمراض الحساسية. الهيدروكربونات وأكسيد النيتروجين هما مصدر وسبب الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي في المدن.

ضباب دخاني كبير ورهيب

كانت الإشارة الجادة الأولى إلى ضرورة حماية الهواء من التلوث هي "الضباب الدخاني الكبير" في عام 1952 في لندن. ونتيجة لركود الضباب فوق المدينة وتشكله أثناء احتراق الفحم في المواقد ومحطات الطاقة الحرارية وغرف الغلايات، ظلت عاصمة بريطانيا العظمى تختنق لمدة ثلاثة أيام بسبب نقص الأكسجين.

ووقع ضحايا الضباب الدخاني حوالي 4 آلاف شخص، وعانى 100 ألف آخرين من تفاقم أمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية. ولأول مرة، بدأ الناس يتحدثون بشكل جماعي عن ضرورة حماية الهواء في المدينة.

وكانت النتيجة اعتماد قانون الهواء النظيف في عام 1956، الذي حظر حرق الفحم. ومنذ ذلك الحين، أصبحت حماية تلوث الهواء منصوصًا عليها في القانون في معظم البلدان.

قانون الحماية الجوية الروسي

في روسيا، الإجراء القانوني الرئيسي في هذا المجال هو القانون الاتحادي "بشأن حماية الهواء الجوي".

ووضعت معايير جودة الهواء (الصحي والصحي) ومعايير الانبعاثات الضارة. يتطلب القانون تسجيل الدولة للملوثات والمواد الخطرة والحاجة إلى تصريح خاص لإطلاقها. لا يمكن إنتاج واستخدام الوقود إلا إذا كان الوقود معتمدًا للسلامة الجوية.

إذا لم يتم تحديد درجة الخطر على الإنسان والطبيعة، يحظر إطلاق هذه المواد في الغلاف الجوي. يحظر أنشطة المنشآت الاقتصادية التي لا يوجد بها منشآت لتنقية الغازات المنبعثة وأنظمة التحكم. يحظر استخدام المركبات التي تحتوي على تركيزات زائدة من المواد الخطرة في انبعاثاتها.

ويحدد قانون حماية الهواء أيضًا مسؤوليات المواطنين والشركات. بالنسبة لإطلاق المواد الضارة في الغلاف الجوي بكميات تتجاوز المعايير الحالية، فإنهم يتحملون المسؤولية القانونية والمالية. وفي الوقت نفسه، فإن دفع الغرامات المفروضة لا يعفي المرء من الالتزام بتركيب أنظمة معالجة النفايات الغازية.

أقذر المدن في روسيا

تعتبر تدابير حماية الهواء مهمة بشكل خاص لتلك المستوطنات التي تتصدر قائمة المدن الروسية التي تعاني من الوضع البيئي الأكثر حدة، بما في ذلك تلوث الهواء. هذه هي آزوف، أتشينسك، بارناول، بيلويارسكي، بلاغوفيشتشينسك، براتسك، فولغوغراد، فولجسكي، دزيرجينسك، يكاترينبورغ، وينتر، إيركوتسك، كراسنويارسك، كورغان، كيزيل، ليسوسيبيرسك، ماغنيتوغورسك، مينوسينسك، موسكو، نابريجناي تشيلني، نيريونغري، نيجنيكامسك، نيجني تاجيل، نوفوكوزنتسك، نوفوتشركاسك، نوريلسك، روستوف أون دون، سيلينجينسك، سوليكامسك، ستافروبول، ستيرليتاماك، تفير، أوسورييسك، تشيرنوجورسك، تشيتا، يوجنو ساخالينسك.

حماية المدن من تلوث الهواء

يجب أن تبدأ الحماية الجوية في المدينة بالقضاء على الاختناقات المرورية، خاصة خلال ساعات الذروة. لذلك، تم بناء تقاطعات النقل لتجنب الوقوف عند إشارات المرور، وإدخال الشوارع الموازية، وما إلى ذلك للحد من عدد المركبات، يتم بناء الطرق الالتفافية عبر المدن. في العديد من المدن الكبرى حول العالم، هناك أيام لا يمكن فيها السفر في المناطق المركزية إلا بواسطة وسائل النقل العام، ومن الأفضل ترك سيارتك الشخصية في المرآب.

في الدول الأوروبية مثل هولندا والدنمارك وليتوانيا، يعتبر السكان المحليون الدراجات هي أفضل أشكال النقل الحضري. وهي اقتصادية ولا تحتاج للوقود ولا تلوث الهواء. وهو لا يخاف من الاختناقات المرورية. وتوفر فوائد ركوب الدراجات ميزة إضافية.

لكن جودة الهواء في المدن لا تعتمد فقط على وسائل النقل. تم تجهيز المؤسسات الصناعية بأنظمة تنقية الهواء، ويتم مراقبة مستويات التلوث باستمرار. يحاولون رفع مداخن المصانع حتى لا يتبدد الدخان في المدينة نفسها، بل ينتقل إلى ما وراء حدودها. وهذا لا يحل المشكلة برمتها، لكنه يسمح لنا بتقليل تركيز المواد الخطرة في الغلاف الجوي. لنفس الغرض، يحظر بناء مؤسسات "قذرة" جديدة في المدن الكبرى.

مكافحة الحريق

يتذكر الكثير من الناس صيف عام 2010، عندما استولى الضباب الدخاني الناتج عن حرق مستنقعات الخث على العديد من المدن في وسط روسيا. وكان لا بد من إخلاء سكان بعض المستوطنات ليس فقط بسبب خطر الحرائق، ولكن أيضًا بسبب الدخان الكثيف في المنطقة. ولذلك، ينبغي أن تشمل تدابير حماية الهواء منع ومكافحة حرائق الغابات والخث، باعتبارها ملوثات الهواء الطبيعية.

التعاون الدولي

إن حماية الهواء من التلوث ليست مسألة تخص روسيا أو أي دولة أخرى على حدة. بعد كل شيء، كما سبق ذكره، الحركة الجوية لا تحترم حدود الدولة. ولذلك، فإن التعاون الدولي أمر حيوي بكل بساطة.

المنسق الرئيسي لأعمال مختلف البلدان بشأن السياسة البيئية هو الجمعية العامة للأمم المتحدة، التي تحدد الاتجاهات الرئيسية للسياسة البيئية ومبادئ العلاقات بين البلدان بشأن حماية البيئة. وتعقد مؤتمرات دولية حول المشاكل البيئية الملحة، وتضع توصيات لحماية الطبيعة، بما في ذلك تدابير لحماية الهواء. وهذا يساعد على تطوير التعاون بين العديد من دول العالم

كانت الأمم المتحدة هي التي بادرت إلى التوقيع على الاتفاقيات المتعددة الأطراف بشأن حماية الهواء الجوي وحماية طبقة الأوزون والعديد من الوثائق الأخرى المتعلقة بالرفاهية البيئية لدول العالم. بعد كل شيء، الآن يفهم الجميع أن لدينا أرض واحدة لنا جميعا، ونفس الغلاف الجوي.

الغلاف الجوي كجزء من البيئة الطبيعية المصادر الطبيعية والاصطناعية لتلوث الغلاف الجوي عواقب تلوث الغلاف الجوي تدابير حماية الغلاف الجوي من التلوث

الجو كجزء من البيئة الطبيعية

الغلاف الجوي (من الكلمة اليونانية atmoc - البخار والكرة - الكرة) هو الغلاف الغازي (الهواء) للأرض، الذي يدور معه. الحياة على الأرض ممكنة طالما أن الغلاف الجوي موجود. تستخدم جميع الكائنات الحية الهواء الجوي للتنفس؛ ويحمي الغلاف الجوي من التأثيرات الضارة للأشعة الكونية ودرجات الحرارة المدمرة للكائنات الحية، "أنفاس" الفضاء الباردة.

الهواء الجوي هو خليط من الغازات التي تشكل الغلاف الجوي للأرض. الهواء عديم الرائحة وشفاف، وكثافته 1.2928 جم/لتر، وذوبانه في الماء 29.18 سم~/لتر، وفي الحالة السائلة يكتسب لونًا مزرقًا. حياة الإنسان مستحيلة بدون هواء، بدون ماء وطعام، ولكن إذا استطاع الإنسان أن يعيش بدون طعام لعدة أسابيع، بدون ماء - لعدة أيام، فإن الموت من الاختناق يحدث بعد 4 - 5 دقائق.

المكونات الرئيسية للغلاف الجوي هي: النيتروجين والأكسجين والأرجون وثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى الأرجون، توجد غازات خاملة أخرى بتركيزات منخفضة. يحتوي الهواء الجوي دائمًا على بخار الماء (حوالي 3 - 4٪) وجزيئات صلبة - غبار.

ينقسم الغلاف الجوي للأرض إلى الغلاف الجوي السفلي (حتى 100 كيلومتر) بتركيبة متجانسة للهواء السطحي والغلاف الجوي العلوي بتركيبة كيميائية غير متجانسة. من الخصائص المهمة للغلاف الجوي وجود الأكسجين. لم يكن هناك أكسجين في الغلاف الجوي الأساسي للأرض. ويرتبط ظهوره وتراكمه بانتشار النباتات الخضراء وعملية التمثيل الضوئي. ونتيجة للتفاعل الكيميائي للمواد مع الأكسجين، تتلقى الكائنات الحية الطاقة اللازمة لحياتها.

من خلال الغلاف الجوي، يتم تبادل المواد بين الأرض والفضاء، بينما تستقبل الأرض الغبار الكوني والنيازك وتفقد أخف الغازات - الهيدروجين والهيليوم. يتخلل الغلاف الجوي إشعاع شمسي قوي، والذي يحدد النظام الحراري لسطح الكوكب، ويسبب تفكك جزيئات غازات الغلاف الجوي وتأين الذرات. يتكون الغلاف الجوي العلوي الرقيق والواسع بشكل أساسي من الأيونات.

تتغير الخصائص الفيزيائية وحالة الغلاف الجوي بمرور الوقت: خلال النهار، والمواسم، والسنوات - وفي الفضاء، اعتمادًا على الارتفاع فوق مستوى سطح البحر، وخط العرض، والمسافة من المحيط.

محطة الغلاف الجوي

ويمتد الغلاف الجوي، الذي تبلغ كتلته الإجمالية 5.15 10 طن، إلى الأعلى من سطح الأرض إلى ما يقرب من 3 آلاف كيلومتر. يتغير التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية للغلاف الجوي مع الارتفاع، لذلك فهو ينقسم إلى التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والأيونوسفير (الغلاف الحراري) والغلاف الخارجي.

يقع الجزء الأكبر من الهواء الموجود في الغلاف الجوي (ما يصل إلى 80٪) في الطبقة الأرضية السفلية - طبقة التروبوسفير. يبلغ سمك طبقة التروبوسفير في المتوسط ​​11 - 12 كم: 8 - 10 كم فوق القطبين، و16 - 18 كم فوق خط الاستواء. عند الابتعاد عن سطح الأرض في طبقة التروبوسفير، تنخفض درجة الحرارة بمقدار 6 درجات مئوية لكل كيلومتر واحد (الشكل 8). على ارتفاع 18 - 20 كم، يتوقف الانخفاض السلس في درجة الحرارة، ويظل ثابتًا تقريبًا: - 60 ... - 70 درجة مئوية. ويسمى هذا الجزء من الغلاف الجوي التروبوبوز. الطبقة التالية - الستراتوسفير - تحتل ارتفاع 20 - 50 كم من سطح الأرض. ويتركز الباقي (20٪) من الهواء فيه. هنا ترتفع درجة الحرارة مع المسافة من سطح الأرض بمقدار 1 - 2 درجة مئوية لكل كيلومتر واحد وفي الستراتوبوز على ارتفاع 50 - 55 كم تصل إلى 0 درجة مئوية. علاوة على ذلك، على ارتفاع 55-80 كم، يقع الميزوسفير. عند الابتعاد عن الأرض، تنخفض درجة الحرارة بمقدار 2 - 3 درجة مئوية لكل كيلومتر واحد، وعلى ارتفاع 80 كم، في فترة الميزوبوز تصل إلى - 75... - 90 درجة مئوية. يعد الغلاف الحراري والغلاف الخارجي، اللذان يشغلان ارتفاعات 80 - 1000 و1000 - 2000 كيلومتر، على التوالي، أكثر أجزاء الغلاف الجوي تخلخلًا. يوجد هنا فقط جزيئات وذرات وأيونات غازات فردية تكون كثافتها أقل بملايين المرات من كثافة سطح الأرض. تم العثور على آثار الغازات على ارتفاع 10 - 20 ألف كيلومتر.

سمك الغلاف الجوي صغير نسبيًا بالمقارنة مع المسافات الكونية: فهو ربع نصف قطر الأرض وواحد على عشرة آلاف من المسافة من الأرض إلى الشمس. تبلغ كثافة الغلاف الجوي عند مستوى سطح البحر 0.001 جم/سم3، أي 0.001 جم/سم3. أقل بألف مرة من كثافة الماء.

هناك تبادل مستمر للحرارة والرطوبة والغازات بين الغلاف الجوي وسطح الأرض والمجالات الأخرى للأرض، مما يؤثر، إلى جانب دوران الكتل الهوائية في الغلاف الجوي، على العمليات الرئيسية لتكوين المناخ. يحمي الغلاف الجوي الكائنات الحية من التدفق القوي للإشعاع الكوني. في كل ثانية، يضرب تيار من الأشعة الكونية الطبقات العليا من الغلاف الجوي: أشعة غاما، والأشعة السينية، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة المرئية، والأشعة تحت الحمراء. إذا وصلوا جميعا إلى سطح الأرض، فسوف يدمرون كل أشكال الحياة في غضون لحظات قليلة.

يتمتع درع الأوزون بأهم قيمة وقائية. تقع في طبقة الستراتوسفير على ارتفاع يتراوح بين 20 إلى 50 كيلومترًا من سطح الأرض. وتقدر الكمية الإجمالية للأوزون (Oz) في الغلاف الجوي بـ 3.3 مليار طن. سمك هذه الطبقة صغير نسبيا: في المجموع يبلغ 2 ملم عند خط الاستواء و4 ملم عند القطبين في الظروف العادية. الحد الأقصى لتركيز الأوزون - 8 أجزاء في المليون جزء من الهواء - يقع على ارتفاع 20 - 25 كم.

تكمن الأهمية الرئيسية لشاشة الأوزون في أنها تحمي الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية الصلبة. يتم إنفاق جزء من طاقته على التفاعل: س O2<> س 0z.وتمتص شاشة الأوزون الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي حوالي 290 نانومتر أو أقل، فتصل الأشعة فوق البنفسجية المفيدة للحيوانات العليا والإنسان والمضرة بالكائنات الحية الدقيقة إلى سطح الأرض. يتم تفسير تدمير طبقة الأوزون، الذي لوحظ في أوائل الثمانينات، من خلال استخدام الفريون في وحدات التبريد وإطلاق الهباء الجوي المستخدم في الحياة اليومية في الغلاف الجوي. وبلغت انبعاثات الفريون في العالم حينها 1.4 مليون طن سنوياً، وكانت مساهمة كل دولة في تلوث الهواء بالفريون: 35% - الولايات المتحدة الأمريكية، 10% لكل منهما - اليابان وروسيا، 40% - دول المجموعة الاقتصادية الأوروبية، 5%. - بلدان اخرى. أتاحت التدابير المنسقة تقليل إطلاق غاز الفريون في الغلاف الجوي. رحلات الطائرات والمركبات الفضائية الأسرع من الصوت لها تأثير مدمر على طبقة الأوزون.

الغلاف الجوي يحمي الأرض من العديد من النيازك. في كل ثانية، يدخل ما يصل إلى 200 مليون نيزك إلى الغلاف الجوي، يمكن رؤيتها بالعين المجردة، لكنها تحترق في الغلاف الجوي. تعمل جزيئات الغبار الكوني الصغيرة على إبطاء حركتها في الغلاف الجوي. يسقط على الأرض حوالي 10 بوصات من النيازك الصغيرة يوميًا. وهذا يؤدي إلى زيادة كتلة الأرض بمقدار ألف طن سنويًا. الغلاف الجوي عبارة عن مرشح عازل للحرارة، وبدون الغلاف الجوي سيصل الفرق في درجات الحرارة على الأرض يوميًا إلى 200 درجة مئوية (من 100 درجة مئوية في فترة ما بعد الظهر إلى - 100 درجة مئوية في الليل).

توازن الغازات في الغلاف الجوي

إن التركيب الثابت نسبيًا للهواء الجوي في طبقة التروبوسفير له أهمية قصوى لجميع الكائنات الحية. يتم الحفاظ على توازن الغازات في الغلاف الجوي من خلال العمليات المستمرة لاستخدامها من قبل الكائنات الحية وإطلاق الغازات في الغلاف الجوي. يتم إطلاق النيتروجين أثناء العمليات الجيولوجية القوية (الانفجارات البركانية والزلازل) وأثناء تحلل المركبات العضوية. تتم إزالة النيتروجين من الهواء بسبب نشاط البكتيريا العقيدية.

ومع ذلك، في السنوات الأخيرة حدث تغير في توازن النيتروجين في الغلاف الجوي بسبب الأنشطة الاقتصادية البشرية. لقد زاد بشكل كبير تثبيت النيتروجين أثناء إنتاج الأسمدة النيتروجينية. ومن المفترض أن حجم تثبيت النيتروجين الصناعي سيزداد بشكل كبير في المستقبل القريب ويتجاوز إطلاقه في الغلاف الجوي. ومن المتوقع أن يتضاعف إنتاج الأسمدة النيتروجينية كل 6 سنوات. وهذا يلبي الاحتياجات الزراعية المتزايدة للأسمدة النيتروجينية. ومع ذلك، فإن مسألة التعويض عن إزالة النيتروجين من الهواء الجوي لا تزال دون حل. ومع ذلك، ونظرًا للكمية الإجمالية الهائلة من النيتروجين في الغلاف الجوي، فإن هذه المشكلة ليست خطيرة مثل توازن الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

منذ حوالي 3.5 - 4 مليار سنة، كان محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي أقل بـ 1000 مرة مما هو عليه الآن، حيث لم يكن هناك منتجون رئيسيون للأكسجين - النباتات الخضراء. يتم الحفاظ على النسبة الحالية للأكسجين وثاني أكسيد الكربون من خلال النشاط الحيوي للكائنات الحية. نتيجة لعملية التمثيل الضوئي، تستهلك النباتات الخضراء ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين. يتم استخدامه للتنفس من قبل جميع الكائنات الحية. إن العمليات الطبيعية لاستهلاك ثاني أكسيد الكربون والأكسجين وإطلاقهما في الغلاف الجوي متوازنة بشكل جيد.

مع تطور الصناعة والنقل، يتم استخدام الأكسجين في عمليات الاحتراق بكميات متزايدة باستمرار. على سبيل المثال، خلال رحلة واحدة عبر المحيط الأطلسي، تحرق طائرة نفاثة 35 طنًا من الأكسجين. لمسافة 1.5 ألف كيلومتر، تستهلك سيارة الركاب متطلبات الأكسجين اليومية لشخص واحد (في المتوسط، يستهلك الشخص 500 لتر من الأكسجين يوميًا، ويمرر 12 طنًا من الهواء عبر الرئتين). وبحسب الخبراء فإن احتراق مختلف أنواع الوقود يتطلب الآن من 10 إلى 25% من الأكسجين الذي تنتجه النباتات الخضراء. يتناقص إمداد الأكسجين في الغلاف الجوي بسبب انخفاض مساحات الغابات والسافانا والسهوب وزيادة المناطق الصحراوية ونمو المدن وطرق النقل السريعة. يتناقص عدد منتجي الأكسجين بين النباتات المائية بسبب تلوث الأنهار والبحيرات والبحار والمحيطات. من المعتقد أنه خلال الـ 150 إلى 180 عامًا القادمة ستنخفض كمية الأكسجين في الغلاف الجوي بمقدار الثلث مقارنة بمحتواها الحالي.

ويتزايد استخدام احتياطيات الأكسجين في نفس الوقت الذي يتزايد فيه إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وفقا للأمم المتحدة، خلال المائة عام الماضية، زادت كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض بنسبة 10-15%. إذا استمر الاتجاه المقصود، ففي الألفية الثالثة قد تزيد كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة 25%، أي 25%. من 0.0324 إلى 0.04% من حجم الهواء الجوي الجاف. إن الزيادة الطفيفة في نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لها تأثير إيجابي على إنتاجية النباتات الزراعية. وهكذا، عندما يكون الهواء في البيوت المحمية مشبعاً بثاني أكسيد الكربون، فإن إنتاجية الخضروات تزداد بسبب تكثيف عملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك، مع زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، تنشأ مشاكل عالمية معقدة، والتي سيتم مناقشتها أدناه.

الموضوع.2. تكوين الهواء. حماية الهواء الجوي من التلوث.

يخطط:

تكوين الهواء الإقليمي.

الملوثات الجوية الرئيسية التي هي من صنع الإنسان في المنطقة (أكاسيد الكربون والكبريت والنيتروجين، والمعادن الثقيلة السامة، والنظائر المشعة)؛

أسباب تدمير طبقة الأوزون.

التلوث نتيجة ضوء الشمس الساقط علي المواد الكيميائية وعوادم السيارات والمصانع؛

طرق تنظيف الانبعاثات الغازية في المنشآت بالمنطقة.

هناك ثلاثة مصادر رئيسية لتلوث الهواء: الصناعة، والغلايات المنزلية، والنقل. وتختلف مساهمة كل من هذه المصادر في إجمالي تلوث الهواء بشكل كبير من مكان إلى آخر. من المقبول عمومًا الآن أن الإنتاج الصناعي ينتج أكبر قدر من تلوث الهواء. مصادر التلوث هي محطات الطاقة الحرارية، التي تنبعث منها، إلى جانب الدخان، ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون في الهواء، والمؤسسات المعدنية، وخاصة المعادن غير الحديدية، التي تنبعث منها كبريتيد الهيدروجين والكلور والفلور والأمونيا ومركبات الفوسفور والجزيئات والمركبات. من الزئبق والزرنيخ في الهواء؛ مصانع الكيماويات والأسمنت. تدخل الغازات الضارة إلى الهواء نتيجة حرق الوقود للاحتياجات الصناعية، وتدفئة المنازل، وتشغيل وسائل النقل، وحرق ومعالجة النفايات المنزلية والصناعية. تنقسم ملوثات الغلاف الجوي إلى ملوثات أولية تدخل مباشرة إلى الغلاف الجوي، وملوثات ثانوية تنتج عن تحول الملوثات الأولية. وهكذا، يتأكسد غاز ثاني أكسيد الكبريت الذي يدخل الغلاف الجوي إلى أنهيدريد الكبريتيك، الذي يتفاعل مع بخار الماء ويشكل قطرات من حمض الكبريتيك. عندما يتفاعل أنهيدريد الكبريتيك مع الأمونيا، تتشكل بلورات كبريتات الأمونيوم. وبالمثل، نتيجة للتفاعلات الكيميائية والكيميائية الضوئية والفيزيائية والكيميائية بين الملوثات ومكونات الغلاف الجوي، تتشكل خصائص ثانوية أخرى. المصادر الرئيسية للتلوث الحراري على هذا الكوكب هي محطات الطاقة الحرارية، والمؤسسات المعدنية والكيميائية، ومصانع الغلايات، التي تستهلك أكثر من 170٪ من الوقود الصلب والسائل المنتج سنويًا. الشوائب الضارة الرئيسية ذات الأصل البيروجيني هي:

الشكل 1: انبعاثات المواد الغازية في مؤسسة صناعية. . التركيب الكيميائي للهواء

غاز

تعيين

نسبة مئوية

الأكسجين

ثاني أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكربون (CO 2 )

يتم الحصول على ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون) عالي الضغط ودرجة الحرارة المنخفضة من غازات النفايات الناتجة عن إنتاج الأمونيا والكحول، وكذلك على أساس الاحتراق الخاص للوقود والصناعات الأخرى. يتوفر ثاني أكسيد الكربون في أشكال سائلة ذات درجة حرارة منخفضة، وسائلة عالية الضغط، وغازية.
غاية. يستخدم ثاني أكسيد الكربون لخلق بيئة وقائية عند لحام المعادن، للأغراض الغذائية في إنتاج المشروبات الغازية، والثلج الجاف، لتبريد وتجميد وتخزين المنتجات الغذائية في اتصال مباشر وغير مباشر معها؛ لتجفيف قوالب الصب. لمكافحة الحرائق وغيرها من الأغراض في جميع الصناعات. يستخدم ثاني أكسيد الكربون السائل في المقام الأول لاحتياجات إنتاج اللحام.

ملكيات. غاز ثاني أكسيد الكربون هو غاز عديم اللون والرائحة عند درجة حرارة 20 ياC والضغط 101.3 كيلو باسكال (760 ملم زئبق)، الكثافة – 1.839 كجم/م 3 . ثاني أكسيد الكربون السائل هو سائل عديم اللون والرائحة.

خطر على البشر. ثاني أكسيد الكربون غير سام وغير متفجر. بتركيزات أكبر من 5% (92 جم/م 3 ) ثاني أكسيد الكربون ضار بصحة الإنسان لأنه أثقل من الهواء ويمكن أن يتراكم في المناطق سيئة التهوية القريبة من الأرض. وهذا يقلل من نسبة الأكسجين في الهواء، مما قد يسبب نقص الأكسجين والاختناق.

الأكسجين (أو 2 ).

يتم الحصول على الأكسجين من الهواء الجوي عن طريق تصحيح درجات الحرارة المنخفضة، وكذلك عن طريق التحليل الكهربائي للماء.

غاية. يستخدم الأكسجين الغازي التقني في معالجة المعادن بلهب الغاز ولأغراض تقنية أخرى.

ملكيات. الأكسجين هو غاز عديم اللون والرائحة والطعم. نقطة الغليان – ناقص 183.0 ياج، نقطة الانصهار - 218.8 يامع.

خطر على البشر. ليس له آثار ضارة على البيئة. غير سامة. إنه غير قابل للاشتعال أو الانفجار، ومع ذلك، كونه عامل مؤكسد قوي، فإنه يزيد من قدرة المواد على الاحتراق. عند التفاعل مع مواد التشحيم، فإنه ينفجر. يؤدي استنشاق غاز الأكسجين لفترة طويلة إلى تلف الجهاز التنفسي والرئتين. عندما يتلامس الأكسجين البارد مع الجلد والعينين، فإنه يسبب قضمة الصقيع.

أكاسيد النيتروجين.

هيميوكسيد N 2 O وأول أكسيد NO (غازات عديمة اللون)، سيسكيوكسيد N 2 O 3 (سائل أزرق)، NO 2 ثاني أكسيد (غاز بني، في الظروف العادية خليط من NO 2 وثنائيه N 2 O 4)، أكسيد N 2 O 5 ( بلورات عديمة اللون). N 2 O و NO عبارة عن أكاسيد غير ملحية، N 2 O 3 مع الماء يعطي حمض النيتروز، N 2 O 5 - حمض النيتريك، NO 2 - خليط منهم. جميع أكاسيد النيتروجين نشطة من الناحية الفسيولوجية. N 2 O هو مخدر ("غاز الضحك")، و NO و NO 2 عبارة عن منتجات وسيطة في إنتاج حمض النيتريك، و NO 2 هو عامل مؤكسد في وقود الصواريخ السائل، والمتفجرات المختلطة، وعامل النترجة.

يتكون من أكسدة ثاني أكسيد الكبريت. المنتج النهائي للتفاعل هو الهباء الجوي أو محلول حمض الكبريتيك في مياه الأمطار، مما يؤدي إلى تحمض التربة وتفاقم أمراض الجهاز التنفسي البشري. لوحظ تساقط هباء حمض الكبريتيك الناتج عن مشاعل الدخان في المصانع الكيماوية تحت السحب المنخفضة ورطوبة الهواء العالية. عادة ما تكون مثل هذه المؤسسات منقطة بكثافة ببقع نخرية صغيرة. تنبعث شركات التعدين الحراري للمعادن غير الحديدية والحديدية، وكذلك محطات الطاقة الحرارية، سنويًا عشرات الملايين من الأطنان من أنهيدريد الكبريتيك في الغلاف الجوي.

كبريتيد الهيدروجين وثاني كبريتيد الكربون

يدخلون الغلاف الجوي بشكل منفصل أو مع مركبات الكبريت الأخرى. المصادر الرئيسية للانبعاثات هي الشركات المنتجة للألياف الاصطناعية والسكر ومصانع فحم الكوك ومصافي النفط وحقول النفط. في الغلاف الجوي، عند التفاعل مع الملوثات الأخرى، فإنها تخضع لأكسدة بطيئة إلى أنهيدريد الكبريتيك.

أكاسيد النيتروجين

المصادر الرئيسية للانبعاثات هي الشركات المنتجة: الأسمدة النيتروجينية وحمض النيتريك والنترات وأصباغ الأنيلين ومركبات النيترو والحرير الفسكوزي والسيلويد. كمية أكاسيد النيتروجين التي تدخل الغلاف الجوي. هو 20 مليون طن سنويا.

مركبات الفلور

مصادر التلوث هي الشركات المنتجة للألمنيوم والمينا والزجاج والسيراميك. الصلب والأسمدة الفوسفاتية. تدخل المواد المحتوية على الفلور إلى الغلاف الجوي على شكل مركبات غازية - فلوريد الهيدروجين أو غبار فلوريد الصوديوم والكالسيوم. تتميز المركبات بتأثير سام. تعتبر مشتقات الفلور مبيدات حشرية قوية.

مركبات الكلور

تدخل الغلاف الجوي من المصانع الكيميائية التي تنتج حمض الهيدروكلوريك، والمبيدات الحشرية المحتوية على الكلور، والأصباغ العضوية، والكحول المائي، والمبيضات، والصودا. توجد في الغلاف الجوي على شكل شوائب من جزيئات الكلور وأبخرة حمض الهيدروكلوريك. يتم تحديد سمية الكلور حسب نوع المركبات وتركيزها. في الصناعة المعدنية، عند صهر الحديد الزهر ومعالجته إلى فولاذ، يتم إطلاق العديد من المعادن الثقيلة والغازات السامة في الغلاف الجوي. وبالتالي، يتم إطلاق كل طن من الحديد الخام، بالإضافة إلى 2.7 كجم من ثاني أكسيد الكبريت و4.5 كجم من جزيئات الغبار، والتي تحدد كمية مركبات الزرنيخ والفوسفور والأنتيمون والرصاص وبخار الزئبق والمعادن النادرة والمواد الراتنجية و سيانيد الهيدروجين.

تلوث الهباء الجوي في الغلاف الجوي.

الهباء الجوي عبارة عن جزيئات صلبة أو سائلة معلقة في الهواء. في بعض الحالات، تكون المكونات الصلبة للهباء الجوي خطيرة بشكل خاص على الكائنات الحية وتسبب أمراضًا معينة لدى البشر. في الغلاف الجوي، يُنظر إلى تلوث الهباء الجوي على أنه دخان أو ضباب أو ضباب أو ضباب. يتشكل جزء كبير من الهباء الجوي في الغلاف الجوي من خلال تفاعل الجزيئات الصلبة والسائلة مع بعضها البعض أو مع بخار الماء. متوسط ​​حجم جزيئات الهباء الجوي هو 1-5 ميكرون. يدخل حوالي كيلومتر مكعب من جزيئات الغبار ذات الأصل الاصطناعي إلى الغلاف الجوي للأرض سنويًا. ويتشكل أيضًا عدد كبير من جزيئات الغبار أثناء أنشطة الإنتاج البشري.

المصادر الرئيسية لتلوث الهواء بالهباء الجوي الاصطناعي هي محطات الطاقة الحرارية التي تستهلك الفحم عالي الرماد، ومصانع التخصيب، ومصانع المعادن. مصانع الأسمنت والمغنسيت وأسود الكربون. تحتوي جزيئات الهباء الجوي من هذه المصادر على مجموعة واسعة من التركيبات الكيميائية. في أغلب الأحيان، توجد مركبات السيليكون والكالسيوم والكربون في تكوينها، وفي كثير من الأحيان - أكاسيد المعادن: الحديد والمغنيسيوم والمنغنيز والزنك والنحاس والنيكل والرصاص والأنتيمون والبزموت والسيلينيوم والزرنيخ والبريليوم والكادميوم والكروم، الكوبالت والموليبدينوم وكذلك الأسبستوس. وهناك تنوع أكبر يتميز به الغبار العضوي، بما في ذلك الهيدروكربونات الأليفاتية والعطرية والأملاح الحمضية. يتم تشكيله أثناء احتراق المنتجات البترولية المتبقية، أثناء عملية الانحلال الحراري في مصافي النفط والبتروكيماويات وغيرها من المؤسسات المماثلة. المصادر الثابتة لتلوث الهباء الجوي هي مقالب النفايات الصناعية - السدود الاصطناعية من المواد المعاد ترسيبها، وخاصة الصخور المثقلة التي تشكلت أثناء التعدين أو من النفايات الناتجة عن مؤسسات الصناعة التحويلية ومحطات الطاقة الحرارية. تعمل عمليات التفجير الضخمة كمصدر للغبار والغازات السامة. وبالتالي، نتيجة لانفجار متوسط ​​الكتلة (250-300 طن من المتفجرات)، يتم إطلاق حوالي 2 ألف متر مكعب من أول أكسيد الكربون وأكثر من 150 طنًا من الغبار في الغلاف الجوي.

يعد إنتاج الأسمنت ومواد البناء الأخرى أيضًا مصدرًا للتلوث الغباري. إن العمليات التكنولوجية الرئيسية لهذه الصناعات - الطحن والمعالجة الكيميائية للشحنات والمنتجات شبه المصنعة والمنتجات الناتجة في تيارات الغازات الساخنة - تكون مصحوبة دائمًا بانبعاثات الغبار والمواد الضارة الأخرى في الغلاف الجوي. تشمل ملوثات الغلاف الجوي الهيدروكربونات - المشبعة وغير المشبعة، التي تحتوي على 1 إلى 3 ذرات كربون. أنها تخضع لتحولات مختلفة، والأكسدة، والبلمرة، والتفاعل مع ملوثات الغلاف الجوي الأخرى بعد الإثارة بواسطة الإشعاع الشمسي. ونتيجة لهذه التفاعلات، تتشكل مركبات البيروكسيد، والجذور الحرة، والمركبات الهيدروكربونية مع أكاسيد النيتروجين والكبريت، وغالبًا ما تكون على شكل جزيئات الهباء الجوي. في ظل ظروف جوية معينة، قد تتشكل تراكمات كبيرة من الشوائب الغازية والهباء الجوي الضارة في الطبقة الأرضية من الهواء. ويحدث هذا عادة في الحالات التي يكون فيها انقلاب في طبقة الهواء مباشرة فوق مصادر انبعاث الغاز والغبار - وهو موقع طبقة الهواء البارد تحت الهواء الدافئ. مما يعيق الكتل الهوائية ويؤخر انتقال الشوائب إلى الأعلى. ونتيجة لذلك، تتركز الانبعاثات الضارة في طبقة من الانعكاس، ويزداد محتواها بالقرب من الأرض بشكل حاد، مما يصبح أحد أسباب تكوين الضباب الكيميائي الضوئي، الذي لم يكن معروفا من قبل في الطبيعة.

الضباب الكيميائي الضوئي (الضباب الدخاني).

الضباب الكيميائي الضوئي عبارة عن خليط متعدد المكونات من الغازات وجزيئات الهباء الجوي ذات الأصل الأولي والثانوي. تشمل المكونات الرئيسية للضباب الدخاني الأوزون والنيتروجين وأكاسيد الكبريت والعديد من المركبات العضوية ذات طبيعة البيروكسيد، والتي تسمى مجتمعة بالمؤكسدات الضوئية.

يحدث الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي نتيجة للتفاعلات الكيميائية الضوئية في ظل ظروف معينة: وجود تركيزات عالية من أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات والملوثات الأخرى في الغلاف الجوي. إشعاع شمسي مكثف وتبادل هواء هادئ أو ضعيف جدًا في الطبقة السطحية مع انقلاب قوي ومتزايد لمدة يوم على الأقل. يعد الطقس الهادئ المستقر، والذي عادة ما يكون مصحوبًا بالانقلابات، ضروريًا لإنشاء تركيزات عالية من المواد المتفاعلة. يتم إنشاء مثل هذه الظروف في كثير من الأحيان في الفترة من يونيو إلى سبتمبر وأقل في فصل الشتاء. أثناء الطقس الصافي لفترة طويلة، يتسبب الإشعاع الشمسي في تحلل جزيئات ثاني أكسيد النيتروجين لتكوين أكسيد النيتريك والأكسجين الذري. الأكسجين الذري والأكسجين الجزيئي يعطي الأوزون. يبدو أن أكسيد النيتريك الذري المؤكسد يجب أن يتحول مرة أخرى إلى أكسجين جزيئي وأكسيد النيتريك إلى ثاني أكسيد. لكن هذا لا يحدث. يتفاعل أكسيد النيتروجين مع الأوليفينات الموجودة في غازات العادم، والتي تنقسم عند الرابطة المزدوجة وتشكل شظايا من الجزيئات والأوزون الزائد. ونتيجة للتفكك المستمر، تتحلل كتل جديدة من ثاني أكسيد النيتروجين وتنتج كميات إضافية من الأوزون. يحدث تفاعل دوري، ونتيجة لذلك يتراكم الأوزون تدريجيا في الغلاف الجوي.

الأسباب الجيولوجية لتدمير طبقة الأوزون للأرض.

ويدرك العلم الآن أن تركيزات الأوزون في طبقة الستراتوسفير تستمر في الانخفاض. بدأ تسجيل هذه العملية في منتصف الثمانينات تقريبًا.

مبردات (الفريون)، الاسم التقني لمجموعة من الهيدروكربونات المهلجنة الأليفاتية المشبعة المستخدمة كمبردات؛ الغازات (على سبيل المثال، CCl 2 F 2، درجة حرارة الغليان - 29.8 درجة مئوية) أو السوائل المتطايرة (على سبيل المثال، CCl 3 F، درجة حرارة الغليان 23.7 درجة مئوية). غير سامة، لا تشكل مخاليط متفجرة مع الهواء، ولا تتفاعل مع معظم المعادن. يتم استخدامها كوقود دافع ومذيبات وما إلى ذلك. وبعض مواد التبريد لها تأثير مدمر على طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض، وبالتالي يقل حجم إنتاجها.

يستخدم الفريون بشكل رئيسي كسائل يتبخر بسهولة في إنتاج المواد المسامية وكمبرد في وحدات التبريد. وفقا لفرضية الفريون التكنولوجية، يدخل كل الفريون الصناعي إلى طبقة الستراتوسفير، حيث تقع طبقة الأوزون على ارتفاع 20-25 كم. في الستراتوسفير، تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، يتفاعل الكلور، وهو جزء من الفريون، مع الأوزون ويدمره. ومع ذلك، فإن هذه الفرضية لديها تناقض. وبالتالي فإن أكبر ثقب للأوزون يقع فوق القارة القطبية الجنوبية، بينما تقع المصادر الرئيسية للفريون الاصطناعي في نصف الكرة الشمالي. يعد التبادل بين الكتل الهوائية في نصفي الكرة الأرضية أمرًا صعبًا، وهو ما تم تحديده، على وجه الخصوص، عند دراسة حركة منتجات التجارب النووية. بالإضافة إلى ذلك، لا تقدم فرضية الفريون التكنولوجي أي توقعات دقيقة، على الرغم من أنها تحتوي على بيانات دقيقة عن موقع وكمية الفريون الصناعي. قام مرشح العلوم الجيولوجية والمعدنية فلاديمير ليونيدوفيتش سيفوروتكين، الذي كان يدرس مشكلة طبقة الأوزون لمدة عشر سنوات، بتطوير فرضية بديلة مفادها أن طبقة الأوزون تتناقص لأسباب طبيعية. ومن المعروف أن دورة تدمير الأوزون بواسطة الكلور ليست الوحيدة. هناك أيضًا دورات النيتروجين والهيدروجين لتدمير الأوزون. إن الهيدروجين هو "الغاز الرئيسي للأرض". تتركز احتياطياتها الرئيسية في قلب الكوكب وتدخل الغلاف الجوي من خلال نظام من الصدوع العميقة (الصدوع). وفقا للتقديرات التقريبية، هناك عشرات الآلاف من المرات من الهيدروجين الطبيعي أكثر من الكلور في الفريونات التي يصنعها الإنسان. ومع ذلك، فإن العامل الحاسم لصالح فرضية الهيدروجين كان V.L. يعتقد أن مراكز شذوذات الأوزون تقع دائمًا فوق مراكز تفريغ غاز الهيدروجين من الأرض.

الصدع (الصدع الإنجليزي)، هيكل ممدود خطيًا (عدة مئات وآلاف الكيلومترات) على شكل شق أو خندق لامتداد قشرة الأرض، يتراوح عرضه من عدة عشرات إلى عدة مئات من الكيلومترات، ومحدود بالصدوع؛ هو نظام من الاستيلاء والحصان بسعة إزاحة رأسية تصل إلى عدة كيلومترات (على سبيل المثال ، أنظمة الصدع الأفريقي العربي ، بايكال ، الراين ؛ صدع التلال في وسط المحيط). التصدع هو مرحلة طبيعية في تطور القشرة الأرضية (تكوين الأحزمة المتحركة الأرضية؛ وتحولها إلى هياكل جبلية جبلية؛ والتصدع؛ والمرحلة النهائية - تكوين المحيطات).

يتم دراسة نظام منطقة الصدع في الأرض جيدًا من قبل الجيولوجيين اليوم، وهذا يجعل من الممكن التنبؤ بموقع ثقوب الأوزون. وبالتالي، فإن استمرار ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية يرجع إلى حقيقة أن قنوات تفريغ الغاز الرئيسية - الصدوع في وسط المحيط - تقترب أكثر حول القارة القطبية الجنوبية وتزيد من "تطهير الغلاف الجوي بالهيدروجين" في هذه المنطقة. بالإضافة إلى ذلك، يقع بركان إريبوس النشط الذي يصدر أكبر انبعاثات غازية في الغلاف الجوي في القارة القطبية الجنوبية. وبالمناسبة فإن محطة ماكموردو الأمريكية التي تراقب حالة الغلاف الجوي تقع عند سفح هذا البركان. وفقا ل V. L. Syvorotkin، فإن استنفاد طبقة الأوزون للأرض هو ظاهرة تقدمية. ويرتبط بشكل مباشر بزيادة التفريغ العميق لكوكبنا. لكن أسباب هذه الزيادة غير واضحة.

النظائر المشعة

الوضع البيئي للغلاف الجوي في تشيليابينسك.

يقولون أنه في غضون 20 عامًا فقط، سيعيش 5 مليارات شخص في المدن الكبرى، وبحلول عام 2025، سيتركز جميع سكان العالم في 100 مدينة عملاقة. تشكل المظهر المألوف للمدينة المتوسطة أخيرًا في القرن التاسع عشر تحت تأثير الثورة الصناعية. انتقلت أعداد كبيرة من الناس من المناطق الريفية إلى المناطق التي يتم فيها بناء المصانع والمصانع. وبهذا المعنى، تشيليابينسك ليست استثناء.

اليوم، هنا، كما هو الحال في العديد من مدن الاتحاد الروسي، هناك اعتماد واضح لحالة البيئة على حجم الإنتاج الصناعي: كلما زاد النشاط الاقتصادي في الصناعة، كلما كانت مؤشرات حالة البيئة الطبيعية أسوأ .

ومن الجدير بالذكر مرة أخرى أن الملوثين الرئيسيين للهواء هم الشركات الكبيرة. وفي العام الماضي وحده، بلغ الحجم الإجمالي للانبعاثات من مصادر التلوث الثابتة ما يقرب من 160 ألف طن. يتجاوز تركيز البنزوبيرين في جو تشيليابينسك الحد الأقصى المسموح به للتركيز بمقدار 8-10 مرات.

تشيليابينسك مركز صناعي كبير. هناك الكثير من الشركات الموجودة داخل حدودها. تؤثر انبعاثات CHEMK بشكل كبير على نقاء الهواء في المناطق الوسطى وسوفيتسكي وكالينينسكي وتراكتوروزافودسكي. تنبعث جميع المؤسسات تقريبًا في الغلاف الجوي من جزيئات المعادن الثقيلة: المنغنيز والكروم والزنك والرصاص والبنزوبيرين والمواد الكيميائية المختلفة مثل التولوين والأمونيا. وجميعها تؤثر على الجهاز الرئوي في الجسم، مما يسبب السرطان والحساسية. كما أن الوضع معقد بشكل كبير بسبب حقيقة أن هناك طقسًا هادئًا في تشيليابينسك لمدة 150 يومًا تقريبًا في السنة، أي أن جميع المواد الضارة تستقر في المدينة لمدة ستة أشهر تقريبًا. تخضع الشركات لقيود على انبعاث المواد الضارة. يحصل كل منهم كل عام على تصريح خاص يحدد حجم الحد الأقصى المسموح به من المواد التي تدخل الغلاف الجوي. تم إصدار الوثيقة من قبل الإدارة الفيدرالية لمنطقة تشيليابينسك للرقابة التكنولوجية والبيئية. لكن الممارسة تظهر أن هذه التدابير ليست كافية.

في السنوات الأخيرة، أصبح النقل بالسيارات عاملا متزايد الخطورة يؤثر على البيئة. وفقا لتقديرات مختلفة، تنبعث السيارات في جو تشيليابينسك ما لا يقل عن 90 ألف طن من المواد الضارة سنويا.

يمكن حل المشكلة جزئيًا، وبالتالي تقليل الضرر الذي يسببه النقل للبيئة، عن طريق أجهزة خاصة تعمل على تحييد غازات العادم. يتم الآن حل هذه المشكلة على المستوى الفيدرالي.

في ظروف زيادة الأحمال التكنولوجية، تعاني النباتات والحيوانات، والتي تكون أقل تكيفًا وراثيًا مع تلوث الهواء والماء والتربة. وفقًا للخبراء، بسبب تدهور البيئة الطبيعية، يختفي ما بين 10 إلى 15 ألف نوع من الكائنات الحية (معظمها من الأوليات) كل عام. وهذا يعني أنه خلال نصف القرن المقبل، سيفقد الكوكب، وفقا لمصادر مختلفة، من ربع إلى نصف تنوعه البيولوجي، الذي تشكل على مدى مئات الملايين من السنين.