Abstract: Protezione dall’inquinamento atmosferico. Abstract Protezione dell'atmosfera dall'inquinamento da sostanze nocive

Qualsiasi attività produttiva è accompagnata dall'inquinamento ambientale, incluso uno dei suoi componenti principali: l'aria atmosferica. Le emissioni delle imprese industriali, delle centrali elettriche e dei trasporti nell'atmosfera hanno raggiunto un livello tale che i livelli di inquinamento superano significativamente gli standard sanitari consentiti.

Secondo GOST 17.2.1.04-77, tutte le fonti di inquinamento atmosferico (ISA) sono suddivise in origine naturale e antropica. A loro volta, lo sono le fonti di inquinamento di origine antropica stazionario E mobile. Le fonti mobili di inquinamento comprendono tutti i tipi di trasporto (ad eccezione delle condutture). Attualmente, a causa dei cambiamenti nella legislazione della Federazione Russa in termini di miglioramento della regolamentazione nel campo della protezione ambientale e dell'introduzione di incentivi economici affinché le entità economiche introducano le migliori tecnologie, si prevede di sostituire il concetto di "fonte stazionaria " e "fonte mobile".

Le fonti stazionarie di inquinamento possono essere individuare, lineare E un vero.

Inquinamento da fonti puntiformiè una fonte che emette inquinanti atmosferici da un'apertura prestabilita (camini, pozzi di ventilazione).

Sorgente di inquinamento lineare- si tratta di una sorgente che emette inquinanti atmosferici lungo una linea stabilita (aperture di finestre, file di deflettori, rastrelliere di carburante).

Fonte reale di inquinamentoè una fonte che emette inquinanti atmosferici da una superficie fissa ( parchi serbatoi, superfici di evaporazione aperte, siti di stoccaggio e trasferimento di materiali sfusi, ecc. ) .

Per la natura dell'organizzazione del rilascio, può esserci organizzato E disorganizzato.

Fonte organizzata l'inquinamento è caratterizzato dalla presenza di mezzi speciali per la rimozione degli inquinanti nell'ambiente (miniere, camini, ecc.). Oltre al trasloco organizzato, ci sono emissioni fuggitive, penetrando nell'aria atmosferica attraverso perdite nelle apparecchiature di processo, aperture, a seguito di fuoriuscita di materie prime e materiali.

Su appuntamento l'ISA è suddivisa in tecnologico E ventilazione.

A seconda dell'altezza della bocca sulla superficie terrestre, esistono 4 tipi di API: alto (altezza oltre 50 m), medio (10 - 50 metri), Basso(2 - 10 m) e terra (meno di 2 metri).

Secondo la modalità di azione, tutti gli IZA sono suddivisi in azione continua E tiro al volo.

A seconda della differenza di temperatura tra l'emissione e l'aria ambiente, emettono riscaldato sorgenti (calde) e Freddo.

Fine del lavoro -

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È noto che una persona può vivere senza cibo per più di un mese, senza acqua - solo pochi giorni, ma senza aria - solo un paio di minuti. Quindi è necessario per il nostro corpo! Pertanto, la questione su come proteggere l'aria dall'inquinamento dovrebbe occupare il primo posto tra i problemi di scienziati, politici, statisti e funzionari di tutti i paesi. Per non uccidersi, l’umanità deve adottare misure urgenti per prevenire questo inquinamento. I cittadini di qualsiasi paese sono inoltre obbligati a prendersi cura della pulizia dell'ambiente. Sembra solo che praticamente nulla dipenda da noi. C’è speranza che con sforzi congiunti tutti possiamo proteggere l’aria dall’inquinamento, gli animali dall’estinzione, le foreste dalla deforestazione.

L'atmosfera terrestre

La Terra è l'unico pianeta conosciuto dalla scienza moderna su cui esiste la vita, resa possibile grazie all'atmosfera. Garantisce la nostra esistenza. L'atmosfera è costituita innanzitutto dall'aria, che deve essere respirabile per le persone e gli animali, priva di impurità e sostanze nocive. Come proteggere l'aria dall'inquinamento? Si tratta di una questione molto importante da risolvere nel prossimo futuro.

attività umane

Negli ultimi secoli ci siamo spesso comportati in modo estremamente irragionevole. I minerali vengono sprecati. Le foreste vengono abbattute. I fiumi si stanno prosciugando. Di conseguenza, l’equilibrio naturale viene disturbato e il pianeta diventa gradualmente inabitabile. La stessa cosa accade con l'aria. È costantemente inquinato da ogni sorta di cose che entrano nell'atmosfera. I composti chimici contenuti negli aerosol e negli antigelo distruggono la Terra, minacciando il riscaldamento globale e le catastrofi ad esso associate. Come proteggere l'aria dall'inquinamento affinché la vita sul pianeta continui?

Le principali cause del problema attuale

• Rifiuti gassosi provenienti da impianti e fabbriche, emessi nell'atmosfera in innumerevoli volumi. In passato, ciò è avvenuto senza controllo. E sulla base dei rifiuti delle imprese che inquinavano l'ambiente, è stato possibile organizzare interi impianti per la loro lavorazione (come fanno adesso, ad esempio, in Giappone).
• Automobili. La benzina e il gasolio bruciati vengono rilasciati nell'atmosfera inquinandola gravemente. E se si tiene conto che in alcuni paesi ci sono due o tre automobili per ogni famiglia media, si può immaginare la natura globale del problema in esame.
• Combustione di carbone e petrolio nelle centrali termoelettriche. L’elettricità, ovviamente, è essenziale per la vita umana, ma estrarla in questo modo è una vera barbarie. Quando il carburante viene bruciato, si producono molte emissioni nocive che inquinano notevolmente l'aria. Tutte le impurità salgono nell'aria con il fumo, si concentrano nelle nuvole, si riversano sul terreno sotto forma e gli alberi, che hanno lo scopo di purificare l'ossigeno, ne soffrono molto.

Come proteggere l'aria dall'inquinamento?

Le misure per prevenire l’attuale situazione catastrofica sono state sviluppate da tempo dagli scienziati. Resta solo da seguire le regole prescritte. L’umanità ha già ricevuto seri avvertimenti dalla natura stessa. Soprattutto negli ultimi anni, il mondo circostante grida letteralmente alle persone che l'atteggiamento dei consumatori nei confronti del pianeta deve essere cambiato, altrimenti - la morte di tutta la vita. Cosa dobbiamo fare? Come proteggere l'aria dall'inquinamento (le immagini della nostra straordinaria natura sono presentate di seguito)?

Secondo gli ambientalisti, tali misure contribuiranno a un miglioramento significativo della situazione attuale.

I materiali forniti nell'articolo possono essere utilizzati nella lezione sull'argomento "Come proteggere l'aria dall'inquinamento" (grado 3).

La protezione dell’aria dall’inquinamento è diventata oggi una delle priorità della società. Dopotutto, se una persona può vivere senza acqua per diversi giorni, senza cibo - per diverse settimane, allora senza aria non si può vivere nemmeno per pochi minuti. Dopotutto, la respirazione è un processo continuo.

Viviamo sul fondo del quinto, arioso, oceano del pianeta, come viene spesso chiamata l'atmosfera. Senza di esso, la vita sulla Terra non avrebbe potuto nascere.

Composizione dell'aria

La composizione dell'aria atmosferica è rimasta costante sin dall'avvento dell'umanità. Sappiamo che il 78% dell'aria è costituito da azoto, il 21% da argon e l'anidride carbonica insieme rappresenta circa l'1%. E tutti gli altri gas in totale ci danno una cifra apparentemente insignificante dello 0,0004%.

E gli altri gas? Ce ne sono molti: metano, idrogeno, monossido di carbonio, ossidi di zolfo, elio, idrogeno solforato e altri. Finché il loro numero in aria non cambia, va tutto bene. Ma con un aumento della concentrazione di uno qualsiasi di essi, si verifica l'inquinamento atmosferico. E questi gas avvelenano letteralmente le nostre vite.

Conseguenze del cambiamento della composizione dell'aria

L’inquinamento atmosferico è pericoloso anche perché le persone hanno una serie di reazioni allergiche. Secondo i medici, le allergie sono spesso causate dal fatto che il sistema immunitario umano non è in grado di riconoscere le sostanze chimiche sintetiche create non dalla natura, ma dall'uomo. Pertanto, la protezione della purezza dell’aria svolge un ruolo importante nella prevenzione delle malattie allergiche umane.

Ogni anno viene prodotto un numero enorme di nuove sostanze chimiche. Cambiano la composizione dell’atmosfera nelle grandi città, dove di conseguenza cresce il numero di persone che soffrono di malattie respiratorie. Nessuno si sorprende che una nube velenosa di smog incombe quasi costantemente sui centri industriali.

Ma anche l’Antartide, coperta di ghiaccio e assolutamente disabitata, non è rimasta esente dal processo di inquinamento. E non c'è da stupirsi, perché l'atmosfera è la più mobile di tutti i gusci della Terra. E né i confini tra gli stati, né i sistemi montuosi, né gli oceani possono fermare il movimento dell'aria.

Fonti di inquinamento

Le centrali termoelettriche, gli impianti metallurgici e chimici sono i principali inquinanti atmosferici. Il fumo dei camini di tali imprese viene trasportato dal vento per grandi distanze, portando alla diffusione di sostanze nocive per decine di chilometri dalla fonte.

Le grandi città sono caratterizzate da ingorghi, in cui migliaia di auto con il motore acceso sono ferme. contenere monossido di carbonio, ossidi di azoto, prodotti della combustione incompleta del carburante e particelle sospese. Ognuno di loro è pericoloso per la salute a modo suo.

Il monossido di carbonio interferisce con l'apporto di ossigeno al corpo, provocando l'esacerbazione di malattie del cuore e dei vasi sanguigni. Le particelle solide penetrano nei polmoni e si depositano al loro interno, causando asma e malattie allergiche. Gli idrocarburi e l'ossido nitrico sono la fonte e la causa dello smog fotochimico nelle città.

Smog grande e terribile

Il primo segnale serio sulla necessità di proteggere l'aria dall'inquinamento fu il "grande smog" del 1952 a Londra. A causa della nebbia che ristagnava sulla città e si formava durante la combustione del carbone nei caminetti, nelle centrali termiche e nelle caldaie, la capitale della Gran Bretagna è soffocata per tre giorni per mancanza di ossigeno.

Circa 4mila persone sono rimaste vittime dello smog e altre 100mila hanno subito esacerbazioni di malattie dell'apparato respiratorio e cardiovascolare. E per la prima volta si è parlato massicciamente della necessità di protezione aerea in città.

Il risultato fu l'adozione nel 1956 della legge "Sull'aria pulita", che vietava la combustione del carbone. Da allora, nella maggior parte dei paesi, la protezione dell’aria dall’inquinamento è stata sancita dalla legislazione.

Legge russa sulla protezione aerea

In Russia, il principale atto normativo in questo settore è la legge federale "Sulla protezione dell'aria atmosferica".

Stabiliscono standard per la qualità dell’aria (igienica e sanitaria) e standard per le emissioni nocive. La legge richiede la registrazione statale degli inquinanti e delle sostanze pericolose e la necessità di un permesso speciale per il loro rilascio. La produzione e l'utilizzo del carburante è possibile solo se il carburante è certificato per la sicurezza atmosferica.

Se non è accertato il grado di pericolo per l'uomo e per la natura, è vietata l'emissione di tali sostanze nell'atmosfera. È vietato gestire strutture economiche che non dispongono di un impianto per la purificazione dei gas emessi e di sistemi di controllo. Non è consentito l'uso di veicoli con un'eccessiva concentrazione di sostanze pericolose nelle emissioni.

La legge sulla protezione dell'aria stabilisce anche gli obblighi dei cittadini e delle imprese. Per l'emissione di sostanze nocive nell'atmosfera in quantità superiori agli standard esistenti, hanno la responsabilità legale e finanziaria. Allo stesso tempo, il pagamento delle sanzioni comminate non esonera dall'obbligo di installare sistemi di trattamento dei rifiuti gassosi.

Le città più "sporche" della Russia

Le misure di protezione dell’aria sono particolarmente importanti per quegli insediamenti che sono in cima alla lista delle città russe con la situazione ambientale più grave, compreso l’inquinamento atmosferico. Questi sono Azov, Achinsk, Barnaul, Beloyarsky, Blagoveshchensk, Bratsk, Volgograd, Volzhsky, Dzerzhinsk, Ekaterinburg, Winter, Irkutsk, Krasnoyarsk, Kurgan, Kyzyl, Lesosibirsk, Magnitogorsk, Minusinsk, Mosca, Naberezhnye Chelny, Neryungri, Nizhnekamsk, Nizhny Tagil, Novokuznetsk, Novocherkassk, Norilsk, Rostov sul Don, Selenginsk, Solikamsk, Stavropol, Sterlitamak, Tver, Ussuriysk, Chernogorsk, Čita, Yuzhno-Sakhalinsk.

Proteggere le città dall’inquinamento atmosferico

La protezione dell'aria in città dovrebbe iniziare con l'eliminazione degli ingorghi, soprattutto nelle ore di punta. Pertanto, si stanno costruendo svincoli stradali per evitare di fermarsi ai semafori, introdotti su strade parallele, ecc. Per limitare il numero di veicoli, si stanno costruendo tangenziali oltre le città. In molte grandi città del mondo ci sono giorni in cui nelle zone centrali è consentito viaggiare solo con i mezzi pubblici, ed è meglio lasciare l'auto personale in un garage.

Nei paesi europei, come Olanda, Danimarca, Lituania, i residenti locali considerano la bicicletta il miglior tipo di trasporto urbano. È economico, non richiede carburante, non inquina l'aria. Sì, e gli ingorghi non hanno paura di lui. E i vantaggi del ciclismo danno un ulteriore vantaggio.

Ma la qualità dell’aria nelle città non dipende solo dai trasporti. Le imprese industriali sono dotate di sistemi di purificazione dell'aria, i livelli di inquinamento sono costantemente monitorati. Cercano di alzare i camini delle fabbriche in modo che il fumo non si dissipi nella città stessa, ma venga portato oltre i suoi confini. Ciò non risolve il problema nel suo complesso, ma riduce la concentrazione di sostanze pericolose nell'atmosfera. Allo stesso scopo è vietata la costruzione di nuove imprese "sporche" nelle grandi città.

Lotta antincendio

Molte persone ricordano l'estate del 2010, quando molte città della Russia centrale furono invase dallo smog provocato dalle torbiere in fiamme. I residenti di alcuni insediamenti hanno dovuto essere evacuati non solo a causa del pericolo di incendi, ma anche a causa del forte fumo nella zona. Pertanto, le misure di protezione dell’aria dovrebbero includere la prevenzione e il controllo degli incendi boschivi e di torba in quanto inquinanti atmosferici naturali.

La cooperazione internazionale

Proteggere l'aria dall'inquinamento non è una questione che riguarda solo la Russia o qualsiasi altro paese. Dopotutto, come già accennato, la circolazione aerea non riconosce i confini statali. Pertanto, la cooperazione internazionale è semplicemente vitale.

Il principale coordinatore delle azioni dei vari paesi sulla politica ambientale è l'Assemblea generale delle Nazioni Unite che determina le principali direzioni della politica ambientale, i principi delle relazioni tra i paesi sulla protezione della natura. Tiene conferenze internazionali sui problemi più acuti dell'ambiente, sviluppa raccomandazioni per la protezione della natura, comprese le misure di protezione dell'aria. Ciò aiuta a sviluppare la cooperazione di molti paesi del mondo

Sono state le Nazioni Unite ad avviare la firma di trattati multilaterali sulla protezione dell'aria atmosferica, sulla protezione dello strato di ozono e su molti altri documenti sul benessere ambientale dei paesi del mondo. Dopotutto, ora tutti capiscono che abbiamo una Terra per tutti e anche l'atmosfera è una.

ATMOSFERA COME PARTE DELL'AMBIENTE NATURALE FONTI NATURALI E ARTIFICIALI DELL'INQUINAMENTO ATMOSFERICO CONSEGUENZE DELL'INQUINAMENTO ATMOSFERICO MISURE PER PROTEGGERE L'ATMOSFERA DALL'INQUINAMENTO

ATMOSFERA COME PARTE DELL'AMBIENTE NATURALE

Atmosfera (dal greco atmoc - vapore e sfera - palla) - il guscio di gas (aria) della Terra, che ruota con esso. La vita sulla Terra è possibile finché esiste l’atmosfera. Tutti gli organismi viventi utilizzano l'aria dell'atmosfera per respirare, l'atmosfera protegge dagli effetti dannosi dei raggi cosmici e dalla temperatura dannosa per gli organismi viventi, dal freddo “respiro” dello spazio.

L'aria atmosferica è una miscela di gas che costituisce l'atmosfera terrestre. L'aria è inodore, trasparente, la sua densità è di 1,2928 g/l, la sua solubilità in acqua è di 29,18 cm~/l, e allo stato liquido acquista un colore bluastro. La vita umana è impossibile senza aria, senza acqua e cibo, ma se una persona può vivere senza cibo per diverse settimane, senza acqua per diversi giorni, la morte per soffocamento avviene in 4-5 minuti.

I principali componenti dell'atmosfera sono: azoto, ossigeno, argon e anidride carbonica. Oltre all'argon sono contenuti in basse concentrazioni altri gas inerti. L'aria atmosferica contiene sempre vapore acqueo (circa 3 - 4%) e particelle solide - polvere.

L'atmosfera terrestre è suddivisa nell'omosfera inferiore (fino a 100 km) con una composizione omogenea dell'aria superficiale e nell'eterosfera superiore con una composizione chimica eterogenea. Una delle proprietà importanti dell'atmosfera è la presenza di ossigeno. Non c'era ossigeno nell'atmosfera primaria della Terra. Il suo aspetto e il suo accumulo sono associati alla diffusione delle piante verdi e al processo di fotosintesi. Come risultato dell'interazione chimica delle sostanze con l'ossigeno, gli organismi viventi ricevono l'energia necessaria per la loro vita.

Attraverso l'atmosfera avviene lo scambio di sostanze tra la Terra e lo Spazio, mentre la Terra riceve polvere cosmica e meteoriti e perde i gas più leggeri: idrogeno ed elio. L'atmosfera è permeata da una potente radiazione solare, che determina il regime termico della superficie del pianeta, provoca la dissociazione delle molecole del gas atmosferico e la ionizzazione degli atomi. La vasta e rarefatta atmosfera superiore è composta principalmente da ioni.

Le proprietà fisiche e lo stato dell'atmosfera cambiano nel tempo: durante il giorno, le stagioni, gli anni - e nello spazio, a seconda dell'altezza sul livello del mare, della latitudine, della distanza dall'oceano.

ATMOSFERA CTPOEHIE

L'atmosfera, con una massa totale di 5,15 x 10 tonnellate, si estende verso l'alto dalla superficie terrestre fino a circa 3.000 km. La composizione chimica e le proprietà fisiche dell'atmosfera cambiano con l'altitudine, quindi è divisa in troposfera, stratosfera, mesosfera, ionosfera (termosfera) ed esosfera.

La maggior parte dell'aria nell'atmosfera (fino all'80%) si trova nello strato superficiale inferiore: la troposfera. Lo spessore della troposfera è in media di 11 - 12 km: 8 - 10 km - sopra i poli, 16 - 18 km - sopra l'equatore. Quando ci si allontana dalla superficie terrestre nella troposfera, la temperatura diminuisce di 6 "C per 1 km (Fig. 8). Ad un'altitudine di 18 - 20 km, la diminuzione graduale della temperatura si interrompe, rimane quasi costante: - 60 ...-70" C. Questa regione dell'atmosfera è chiamata tropopausa. Lo strato successivo, la stratosfera, occupa un'altezza di 20-50 km dalla superficie terrestre. Il resto (20%) dell'aria è concentrato in esso. Qui la temperatura aumenta con una distanza dalla superficie terrestre di 1 - 2 "C per 1 km e nella stratopausa ad un'altezza di 50 - 55 km raggiunge 0" C. Inoltre, ad un'altitudine di 55-80 km, si trova la mesosfera. Allontanandosi dalla Terra, la temperatura scende di 2 - 3 "C per 1 km, e ad un'altitudine di 80 km, nella mesopausa, raggiunge - 75 ... - 90" C. La termosfera e l'esosfera, che occupano rispettivamente altezze di 80 - 1.000 e 1.000 - 2.000 km, sono le parti più rarefatte dell'atmosfera. Qui ci sono solo singole molecole, atomi e ioni di gas, la cui densità è milioni di volte inferiore a quella della superficie della Terra. Sono state rinvenute tracce di gas fino ad un'altezza di 10 - 20mila km.

Lo spessore del guscio d'aria è relativamente piccolo se paragonato alle distanze cosmiche: è un quarto del raggio della Terra e un decimillesimo della distanza Terra-Sole. La densità dell'atmosfera al livello del mare è 0,001 g/cm~, cioè mille volte inferiore alla densità dell'acqua.

Esiste uno scambio costante di calore, umidità e gas tra l'atmosfera, la superficie terrestre e le altre sfere della Terra che, insieme alla circolazione delle masse d'aria nell'atmosfera, influenza i principali processi di formazione del clima. L'atmosfera protegge gli organismi viventi da un potente flusso di radiazioni cosmiche. Ogni secondo, un flusso di raggi cosmici cade sugli strati superiori dell'atmosfera: gamma, raggi X, ultravioletti, visibili, infrarossi. Se tutti raggiungessero la superficie terrestre, in pochi istanti distruggerebbero tutta la vita.

Il valore protettivo più importante è lo scudo di ozono. Si trova nella stratosfera ad un'altitudine compresa tra 20 e 50 km dalla superficie terrestre. La quantità totale di ozono (Oz) nell'atmosfera è stimata in 3,3 miliardi di tonnellate. Lo spessore di questo strato è relativamente piccolo: in totale è di 2 mm all'equatore e di 4 mm ai poli in condizioni normali. La concentrazione massima di ozono - 8 parti per milione di parti di aria - si trova ad un'altitudine di 20 - 25 km.

Il significato principale dello scudo dell'ozono è che protegge gli organismi viventi dalle forti radiazioni ultraviolette. Parte della sua energia viene spesa nella reazione: S O2<> S 0z. Lo schermo dell'ozono assorbe i raggi ultravioletti con una lunghezza d'onda di circa 290 nm o inferiore, quindi i raggi ultravioletti raggiungono la superficie terrestre, che sono utili per gli animali superiori e gli esseri umani e distruttivi per i microrganismi. La distruzione dello strato di ozono, osservata all'inizio degli anni '80, si spiega con l'uso di freon negli impianti di refrigerazione e con il rilascio nell'atmosfera degli aerosol utilizzati nella vita di tutti i giorni. Le emissioni di freon nel mondo hanno poi raggiunto 1,4 milioni di tonnellate all'anno, e il contributo dei singoli paesi all'inquinamento atmosferico da freon è stato: 35% - Stati Uniti, 10% ciascuno - Giappone e Russia, 40% - Paesi CEE, 5% - altri paesi. Le misure concordate hanno consentito di ridurre il flusso di freon nell'atmosfera. I voli di aerei supersonici e di veicoli spaziali hanno un effetto devastante sullo strato di ozono.

L'atmosfera protegge la Terra da numerosi meteoriti. Ogni secondo, fino a 200 milioni di meteoriti entrano nell'atmosfera, accessibili all'osservazione ad occhio nudo, ma bruciano nell'atmosfera. Piccole particelle di polvere cosmica rallentano il loro movimento nell'atmosfera. Ogni giorno circa 10 "piccoli meteoriti cadono sulla Terra. Ciò porta ad un aumento della massa della Terra di 1 mila tonnellate all'anno. L'atmosfera è un filtro termoisolante. Senza l'atmosfera, la differenza di temperatura sulla Terra ogni giorno raggiungerebbe i 200" C (da 100 "C di giorno a - 100 "di notte).

EQUILIBRIO DEI GAS NELL'ATMOSFERA

Di grande importanza per tutti gli organismi viventi è la composizione relativamente costante dell'aria atmosferica nella troposfera. L'equilibrio dei gas nell'atmosfera è mantenuto a causa dei processi in corso del loro utilizzo da parte degli organismi viventi e del rilascio di gas nell'atmosfera. L'azoto viene rilasciato durante potenti processi geologici (eruzioni vulcaniche, terremoti), durante la decomposizione dei composti organici. La rimozione dell'azoto dall'aria avviene a causa dell'attività dei batteri noduli.

Tuttavia, negli ultimi anni, si è verificato un cambiamento nel bilancio dell’azoto nell’atmosfera a causa delle attività economiche delle persone. La fissazione dell’azoto nella produzione di fertilizzanti azotati è aumentata notevolmente. Si presume che il volume della fissazione dell'azoto industriale aumenterà in modo significativo nel prossimo futuro e supererà il suo ingresso nell'atmosfera. Si prevede che la produzione di fertilizzanti azotati raddoppierà ogni 6 anni. Ego soddisfa il crescente fabbisogno di fertilizzanti azotati dell'agricoltura. Resta tuttavia irrisolta la questione della compensazione per la rimozione di azoto dall’aria atmosferica. Allo stesso tempo, a causa dell’enorme quantità totale di azoto nell’atmosfera, questo problema non è così grave come l’equilibrio tra ossigeno e anidride carbonica.

Circa 3,5 - 4 miliardi di anni fa, il contenuto di ossigeno nell'atmosfera era 1000 volte inferiore a quello attuale, poiché non esistevano i principali produttori di ossigeno: le piante verdi. L'attuale rapporto tra ossigeno e anidride carbonica è mantenuto dall'attività vitale degli organismi viventi. Come risultato della fotosintesi, le piante verdi consumano anidride carbonica e rilasciano ossigeno. Viene utilizzato per la respirazione di tutti gli organismi viventi. I processi naturali di consumo di CO3 e O2 e la loro immissione nell'atmosfera sono ben bilanciati.

Con lo sviluppo dell'industria e dei trasporti, l'ossigeno viene utilizzato nei processi di combustione in quantità sempre maggiori. Ad esempio, in un volo transatlantico, un aereo a reazione brucia 35 tonnellate di ossigeno. Un'auto per 1,5 mila chilometri consuma la norma giornaliera di ossigeno per una persona (in media, una persona consuma 500 litri di ossigeno al giorno, facendo passare 12 tonnellate di aria attraverso i polmoni). Secondo gli esperti, la combustione di vari tipi di combustibile richiede oggi dal 10 al 25% dell'ossigeno prodotto dalle piante verdi. L'apporto di ossigeno all'atmosfera sta diminuendo a causa della riduzione delle aree di foreste, savane, steppe e dell'aumento dei territori desertici, della crescita delle città e delle vie di trasporto. Il numero di produttori di ossigeno tra le piante acquatiche sta diminuendo a causa dell’inquinamento di fiumi, laghi, mari e oceani. Si ritiene che nei prossimi 150 - 180 anni la quantità di ossigeno nell'atmosfera sarà ridotta di un terzo rispetto al suo contenuto attuale.

L'utilizzo delle riserve di ossigeno aumenta contemporaneamente ad un equivalente aumento del rilascio di anidride carbonica nell'atmosfera. Secondo l'ONU, negli ultimi 100 anni, la quantità di CO~ nell'atmosfera terrestre è aumentata del 10 - 15%. Se la tendenza prevista continua, nel terzo millennio la quantità di CO~ nell'atmosfera potrebbe aumentare del 25%, vale a dire dallo 0,0324 allo 0,04% del volume di aria atmosferica secca. Un certo aumento dell’anidride carbonica nell’atmosfera ha un effetto positivo sulla produttività delle piante agricole. Quindi, quando l'aria delle serre è satura di anidride carbonica, la resa delle verdure aumenta a causa dell'intensificazione del processo di fotosintesi. Tuttavia, con l’aumento della COz nell’atmosfera, sorgono problemi globali complessi, che saranno discussi di seguito.

ARGOMENTO.2. Composizione dell'aria. Protezione dell'aria atmosferica dall'inquinamento.

PIANO:

la composizione dell'aria nella regione;

i principali inquinanti tecnogenici dell'atmosfera della regione (ossidi di carbonio, zolfo e azoto; metalli pesanti tossici, isotopi radioattivi);

cause della riduzione dell'ozono;

smog foto-chimico;

modi per pulire le emissioni gassose nelle imprese della regione.

Fondamentalmente le principali fonti di inquinamento atmosferico sono tre: l'industria, le caldaie domestiche, i trasporti. La quota di ciascuna di queste fonti nell’inquinamento atmosferico totale varia notevolmente da luogo a luogo. È ormai generalmente riconosciuto che la produzione industriale inquina maggiormente l’aria. Fonti di inquinamento: centrali termoelettriche che, insieme al fumo, emettono anidride solforosa e anidride carbonica nell'aria, imprese metallurgiche, in particolare metallurgia non ferrosa, che emettono idrogeno solforato, cloro, fluoro, ammoniaca, composti del fosforo, particelle e composti di mercurio e arsenico nell'aria; impianti chimici e cementifici. I gas nocivi entrano nell'aria a seguito della combustione di carburanti per esigenze industriali, riscaldamento domestico, trasporto, combustione e trattamento dei rifiuti domestici e industriali. Gli inquinanti atmosferici si dividono in primari, che entrano direttamente nell'atmosfera, e secondari, derivanti dalla trasformazione dei primari. Pertanto, l'anidride solforosa che entra nell'atmosfera viene ossidata in anidride solforica, che interagisce con il vapore acqueo e forma goccioline di acido solforico. Quando l'anidride solforica reagisce con l'ammoniaca, si formano cristalli di solfato di ammonio. Allo stesso modo, a seguito di reazioni chimiche, fotochimiche, fisico-chimiche tra inquinanti e componenti atmosferici, si formano altri segni secondari. La principale fonte di inquinamento pirogenico sul pianeta sono le centrali termoelettriche, le imprese metallurgiche e chimiche, gli impianti di caldaie che consumano oltre il 170% dei combustibili solidi e liquidi prodotti annualmente. Le principali impurità nocive di origine pirogenica sono:

Fig.1 Emissioni di sostanze gassose in un'impresa industriale. . La composizione chimica dell'aria

Gas

Designazione

Percentuale

Ossigeno

Diossido di carbonio

ANIDRIDE CARBONICA (CO 2 )

L'anidride carbonica ad alta pressione e a bassa temperatura (anidride carbonica, anidride carbonica) è ottenuta dai gas di scarico dell'ammoniaca, della produzione di alcol, nonché dalla combustione di carburanti speciali e altre industrie. L'anidride carbonica viene prodotta come liquido a bassa temperatura, liquido ad alta pressione e gassoso.
Appuntamento. L'anidride carbonica viene utilizzata per creare un ambiente protettivo durante la saldatura dei metalli, per scopi alimentari nella produzione di bevande gassate, ghiaccio secco, per raffreddare, congelare e conservare prodotti alimentari a contatto diretto e indiretto con essi; per l'essiccazione degli stampi; per la lotta antincendio e altri scopi in tutti i settori. L'anidride carbonica liquida viene utilizzata principalmente per le esigenze della produzione di saldatura.

Proprietà. L'anidride carbonica gassosa è un gas incolore e inodore alla temperatura di 20 OC e una pressione di 101,3 kPa (760 mm Hg), densità - 1,839 kg / m 3 . L'anidride carbonica liquida è un liquido incolore e inodore.

Pericolo per l'uomo. L'anidride carbonica è atossica e non esplosiva. A concentrazioni superiori al 5% (92 g/m 3 ) l'anidride carbonica è dannosa per la salute umana perché è più pesante dell'aria e può accumularsi in zone poco ventilate vicino al pavimento. Ciò riduce la frazione volumetrica di ossigeno nell'aria, che può causare il fenomeno della carenza di ossigeno e del soffocamento.

OSSIGENO (O 2 ).

L'ossigeno è ottenuto dall'aria atmosferica mediante il metodo di distillazione a bassa temperatura e mediante elettrolisi dell'acqua.

Appuntamento. L'ossigeno gassoso tecnico viene utilizzato per il trattamento alla fiamma dei metalli e per altri scopi tecnici.

Proprietà. L'ossigeno è un gas incolore, inodore e insapore. Punto di ebollizione - meno 183,0 OC, punto di fusione - meno 218,8 OCON.

Pericolo per l'uomo. Non ha alcun effetto dannoso sull'ambiente. Non tossico. Non combustibile e non esplosivo, tuttavia, essendo un forte agente ossidante, aumenta la capacità di combustione dei materiali. Quando interagisce con i lubrificanti, esplode. L'inalazione prolungata di ossigeno gassoso provoca danni al sistema respiratorio e ai polmoni. Se l'ossigeno freddo entra nella pelle e negli occhi, provoca congelamento.

OSSIDO D'AZOTO.

emiossido N 2 O e monossido NO (gas incolori), sesquiossido N 2 O 3 (liquido blu), biossido NO 2 (gas marrone, in condizioni normali una miscela di NO 2 e il suo dimero N 2 O 4), ossido N 2 O 5 (cristalli incolori). N 2 O e NO sono ossidi non salini, N 2 O 3 con acqua dà acido nitroso, N 2 O 5 - acido nitrico, NO 2 - una miscela di essi. Tutti gli ossidi di azoto sono fisiologicamente attivi. N 2 O - un anestetico ("gas esilarante"), NO e NO 2 - prodotti intermedi nella produzione di acido nitrico, NO 2 - un ossidante nel carburante liquido per missili, esplosivi misti, un agente nitrante.

Si forma durante l'ossidazione dell'anidride solforosa. Il prodotto finale della reazione è un aerosol o una soluzione di acido solforico nell'acqua piovana, che acidifica il suolo e aggrava le malattie respiratorie umane. La precipitazione dell'aerosol di acido solforico dalle fiamme di fumo delle imprese chimiche si osserva con bassa nuvolosità e elevata umidità dell'aria. Tali imprese sono solitamente densamente punteggiate da piccoli punti necrotici. Le imprese pirometallurgiche della metallurgia non ferrosa e ferrosa, nonché le centrali termiche emettono ogni anno decine di milioni di tonnellate di anidride solforica nell'atmosfera.

Solfuro di idrogeno e disolfuro di carbonio

Entrano nell'atmosfera separatamente o insieme ad altri composti dello zolfo. Le principali fonti di emissioni sono le imprese per la produzione di fibre artificiali, zucchero, coke, raffinerie di petrolio e giacimenti petroliferi. Nell'atmosfera, quando interagiscono con altri inquinanti, subiscono una lenta ossidazione ad anidride solforica.

ossido d'azoto

Le principali fonti di emissioni sono le imprese che producono: fertilizzanti azotati, acido nitrico e nitrati, coloranti all'anilina, composti nitro, seta viscosa, celluloide. La quantità di ossidi di azoto che entrano nell'atmosfera. è di 20 milioni di tonnellate all'anno.

Composti del fluoro

Fonti di inquinamento sono le aziende produttrici di alluminio, smalti, vetro e ceramica. acciaio, fertilizzanti fosfatici. Le sostanze contenenti fluoro entrano nell'atmosfera sotto forma di composti gassosi: acido fluoridrico o polvere di fluoruro di sodio e calcio. I composti sono caratterizzati da un effetto tossico. I derivati ​​del fluoro sono potenti insetticidi.

Composti del cloro

Entrano nell'atmosfera da imprese chimiche che producono acido cloridrico, pesticidi contenenti cloro, coloranti organici, alcool idrolitico, candeggina, soda. Nell'atmosfera si trovano come una miscela di molecole di cloro e vapori di acido cloridrico. La tossicità del cloro è determinata dal tipo di composti e dalla loro concentrazione. Nell'industria metallurgica, durante la fusione della ghisa e la sua trasformazione in acciaio, vengono rilasciati nell'atmosfera vari metalli pesanti e gas tossici. Quindi, per 1 tonnellata di ghisa satura, oltre a 2,7 kg di anidride solforosa e 4,5 kg di particelle di polvere, che determinano la quantità di composti di arsenico, fosforo, antimonio, piombo, vapori di mercurio e metalli rari, sostanze di catrame e idrogeno cianuro, vengono rilasciati.

Inquinamento da aerosol dell'atmosfera.

Gli aerosol sono particelle solide o liquide sospese nell'aria. I componenti solidi degli aerosol in alcuni casi sono particolarmente pericolosi per gli organismi e causano malattie specifiche nell'uomo. Nell'atmosfera, l'inquinamento da aerosol viene percepito sotto forma di fumo, nebbia, foschia o foschia. Una parte significativa degli aerosol si forma nell'atmosfera quando particelle solide e liquide interagiscono tra loro o con il vapore acqueo. La dimensione media delle particelle di aerosol è 1-5 micron. Ogni anno circa 1 km³ di particelle simili a polvere di origine artificiale entrano nell'atmosfera terrestre. Un gran numero di particelle di polvere si formano anche durante le attività produttive delle persone.

Le principali fonti di inquinamento atmosferico da aerosol artificiale sono le centrali termoelettriche che consumano carbone ad alto contenuto di ceneri, impianti di lavorazione e impianti metallurgici. impianti di cemento, magnesite e nerofumo. Le particelle di aerosol provenienti da queste fonti si distinguono per un'ampia varietà di composizione chimica. Molto spesso, nella loro composizione si trovano composti di silicio, calcio e carbonio, meno spesso - ossidi di metalli: ferro, magnesio, manganese, zinco, rame, nichel, piombo, antimonio, bismuto, selenio, arsenico, berillio, cadmio, cromo , cobalto, molibdeno e amianto. Una varietà ancora maggiore è caratteristica della polvere organica, compresi idrocarburi alifatici e aromatici, sali acidi. Si forma durante la combustione di prodotti petroliferi residui, durante il processo di pirolisi nelle raffinerie di petrolio, nel settore petrolchimico e in altre imprese simili. Fonti permanenti di inquinamento da aerosol sono le discariche industriali: cumuli artificiali di materiale ridepositato, principalmente ricoperti, formati durante l'attività mineraria o dai rifiuti delle industrie di trasformazione, delle centrali termoelettriche. La fonte di polvere e gas velenosi è la sabbiatura di massa. Pertanto, a seguito di un'esplosione di medie dimensioni (250-300 tonnellate di esplosivo), vengono rilasciati nell'atmosfera circa 2mila m³ di monossido di carbonio convenzionale e più di 150 tonnellate di polvere.

Anche la produzione di cemento e altri materiali da costruzione è una fonte di inquinamento atmosferico dovuto a polveri. I principali processi tecnologici di queste industrie - macinazione e lavorazione chimica di cariche, semilavorati e prodotti ottenuti in flussi di gas caldo sono sempre accompagnati da emissioni di polveri e altre sostanze nocive nell'atmosfera. Gli inquinanti atmosferici includono idrocarburi - saturi e insaturi, contenenti da 1 a 3 atomi di carbonio. Subiscono varie trasformazioni, ossidazione, polimerizzazione, interagendo con altri inquinanti atmosferici dopo essere stati eccitati dalla radiazione solare. Come risultato di queste reazioni si formano composti di perossido, radicali liberi, composti di idrocarburi con ossidi di azoto e zolfo, spesso sotto forma di particelle di aerosol. In determinate condizioni meteorologiche, nello strato d'aria superficiale possono formarsi accumuli particolarmente grandi di impurità gassose e aerosol nocive. Questo di solito accade quando c'è un'inversione nello strato d'aria direttamente sopra le fonti di emissione di gas e polvere - la posizione di uno strato di aria più fredda sotto aria calda. che ostacola le masse d'aria e ritarda il trasporto verso l'alto delle impurità. Di conseguenza, le emissioni nocive si concentrano sotto lo strato di inversione, il loro contenuto vicino al suolo aumenta notevolmente, il che diventa uno dei motivi per la formazione di una nebbia fotochimica precedentemente sconosciuta in natura.

Nebbia fotochimica (smog).

La nebbia fotochimica è una miscela multicomponente di gas e particelle di aerosol di origine primaria e secondaria. La composizione dei principali componenti dello smog comprende ozono, ossidi di azoto e di zolfo, numerosi composti di perossido organico, collettivamente chiamati fotoossidanti.

Lo smog fotochimico si verifica a seguito di reazioni fotochimiche in determinate condizioni: la presenza nell'atmosfera di un'elevata concentrazione di ossidi di azoto, idrocarburi e altri inquinanti. intenso irraggiamento solare e ricambio d'aria calmo o molto debole nello strato superficiale con inversione potente e accentuata per almeno un giorno. Per creare un'alta concentrazione di reagenti è necessario un clima calmo e prolungato, solitamente accompagnato da inversioni. Tali condizioni si creano più spesso in giugno-settembre e meno spesso in inverno. In condizioni di tempo sereno e prolungato, la radiazione solare provoca la rottura delle molecole di biossido di azoto con la formazione di ossido nitrico e ossigeno atomico. L'ossigeno atomico con l'ossigeno molecolare dà l'ozono. Sembrerebbe che l'ossido nitrico atomico e ossidante dovrebbe nuovamente trasformarsi in ossigeno molecolare e l'ossido nitrico in biossido. Ma ciò non accade. L'ossido nitrico reagisce con le olefine presenti nei gas di scarico, che rompono il doppio legame formando frammenti molecolari ed ozono in eccesso. Come risultato della dissociazione in corso, nuove masse di biossido di azoto si dividono e forniscono ulteriori quantità di ozono. Si verifica una reazione ciclica, a seguito della quale l'ozono si accumula gradualmente nell'atmosfera.

Cause geologiche della distruzione dello strato di ozono della Terra.

La scienza oggi riconosce che la concentrazione di ozono nella stratosfera continua a diminuire. Questo processo iniziò a essere risolto approssimativamente dalla metà degli anni '80.

HLADONI (freon), nome tecnico di un gruppo di idrocarburi alifatici alogenati saturi utilizzati come refrigeranti; gas (es. CCl 2 F 2 , bp 29,8 °C) o liquidi volatili (es. CCl 3 F , bp 23,7 °C). Non tossico, non forma miscele esplosive con l'aria, non reagisce con la maggior parte dei metalli. Sono usati come propellenti, solventi, ecc. Alcuni freon hanno un effetto distruttivo sullo strato di ozono dell'atmosfera terrestre e quindi il volume della loro produzione è ridotto.

I freon vengono utilizzati principalmente come liquido facilmente evaporabile nella produzione di materiali porosi e come refrigerante nelle unità di refrigerazione. Secondo l'ipotesi tecnogenica del freon, tutto il freon industriale entra nella stratosfera, dove lo strato di ozono si trova ad un'altitudine di 20-25 km. Nella stratosfera, sotto l'influenza dei raggi ultravioletti del sole, il cloro, che fa parte del freon, reagisce con l'ozono e lo distrugge. Tuttavia, questa ipotesi presenta una contraddizione. Pertanto, il buco dell’ozono più grande si trova sopra l’Antartide, mentre le principali fonti di freon tecnogenico si trovano nell’emisfero settentrionale. Lo scambio tra le masse d'aria di entrambi gli emisferi è difficile, come è stato stabilito, in particolare, nello studio del movimento dei prodotti dei test nucleari. Inoltre, l'ipotesi tecnogenica del freon non fornisce previsioni accurate, sebbene disponga di dati accurati sulla posizione e sulla quantità di freon industriale. Il candidato alle scienze geologiche e mineralogiche Vladimir Leonidovich Syvorotkin, che da dieci anni si occupa del problema dello strato di ozono, ha sviluppato un'ipotesi alternativa, secondo la quale lo strato di ozono sta diminuendo per cause naturali. È noto che il ciclo di distruzione dell'ozono da parte del cloro non è l'unico. Esistono anche cicli dell’azoto e dell’idrogeno che portano alla distruzione dell’ozono. È l'idrogeno, "il gas principale della Terra". Le sue principali riserve sono concentrate nel nucleo del pianeta ed entrano nell'atmosfera attraverso un sistema di profonde faglie (rift). Secondo stime approssimative, nei freon tecnogenici c'è decine di migliaia di volte più idrogeno naturale che cloro. Tuttavia, il fattore decisivo a favore dell'ipotesi dell'idrogeno è Syvorotkin V.L. ritiene che i centri delle anomalie dell'ozono si trovino sempre sopra i centri di degassamento dell'idrogeno della Terra.

RIFT (Rift inglese), una struttura a fessura o a rov allungata linearmente (diverse centinaia e migliaia di km) dell'estensione della crosta terrestre, larga da diverse decine a diverse centinaia di km, limitata da faglie; è un sistema di graben e horst con un'ampiezza di spostamento verticale fino a diversi km (ad esempio, i sistemi di rift africano-arabo, Baikal, Reno; rift delle dorsali medio-oceaniche). Il rift è una fase naturale nello sviluppo della crosta terrestre (la formazione di cinture mobili geosinclinali; la loro trasformazione in strutture orogeniche - montuose; il rift; la fase finale è la formazione degli oceani).

Il sistema delle zone di rift della Terra è ora ben studiato dai geologi e ciò consente di prevedere la posizione dei buchi dell'ozono. Pertanto, la costanza del buco dell'ozono sull'Antartide è spiegata dal fatto che i principali canali di degassamento - i rift medio-oceanici - convergono intorno all'Antartide e aumentano lo "spurgo dell'idrogeno nell'atmosfera" in questa regione. Inoltre, in Antartide si trova il vulcano attivo Erebus con le maggiori emissioni di gas nell'atmosfera. A proposito, ai piedi di questo vulcano si trova la stazione americana McMurdo, che monitora lo stato dell'atmosfera. Secondo VL Syvorotkin l'assottigliamento dello strato di ozono terrestre è un fenomeno progressivo. Ed è direttamente collegato all’intensificazione del profondo degasaggio del nostro pianeta. Tuttavia, le ragioni di questo aumento non sono chiare.

isotopi radioattivi

Situazione ecologica dell'atmosfera a Chelyabinsk.

Si dice che tra circa 20 anni 5 miliardi di persone vivranno in megalopoli, ed entro il 2025 l’intera popolazione del globo sarà generalmente concentrata in 100 città giganti. L'aspetto abituale di una città media si formò finalmente nel XIX secolo sotto l'influenza della rivoluzione industriale. Una massa enorme di persone si spostò dalle campagne verso le zone degli stabilimenti e delle fabbriche in costruzione. E in questo senso Chelyabinsk non fa eccezione.

Oggi, qui, come in molte città della Federazione Russa, esiste una chiara dipendenza dello stato dell'ambiente dal volume della produzione industriale: maggiore è l'attività economica nell'industria, peggiori sono gli indicatori dello stato dell'ambiente.

Non vale la pena menzionare ancora una volta il fatto che i principali inquinanti del bacino aereo sono le grandi imprese. Solo lo scorso anno il volume totale delle emissioni provenienti da fonti fisse di inquinamento ammontava a quasi 160.000 tonnellate. La concentrazione di benzopirene nell'atmosfera di Chelyabinsk supera la concentrazione massima consentita di 8-10 volte.

Chelyabinsk è un grande centro industriale. Molte imprese si trovano nella sua linea. Le emissioni di ChEMK influenzano in modo significativo la purezza dell'aria nelle regioni Centrale, Sovetsky, Kalininsky e Traktorozavodsky. Quasi tutte le imprese emettono nell'atmosfera particelle di metalli pesanti: manganese, cromo, zinco, piombo, benzopirene, vari prodotti chimici come toluene, ammoniaca. Tutti colpiscono il sistema polmonare del corpo, causano cancro e reazioni allergiche. La situazione è notevolmente complicata dal fatto che circa 150 giorni all'anno a Chelyabinsk il clima è calmo, cioè per quasi sei mesi tutte le sostanze nocive si depositano in città. Le imprese sono soggette a restrizioni sull'emissione di sostanze nocive. Ogni anno ognuno di loro riceve un permesso speciale, che determina la quantità massima consentita di sostanze che entrano nell'atmosfera. Il documento è rilasciato dal Dipartimento federale per la supervisione tecnologica e ambientale del distretto di Chelyabinsk. Ma la pratica dimostra che queste misure non sono sufficienti.

Negli ultimi anni il trasporto automobilistico è diventato un fattore sempre più grave nell’impatto sull’ambiente. Secondo varie stime, le automobili emettono nell'atmosfera di Chelyabinsk almeno 90mila tonnellate di sostanze nocive all'anno.

Per risolvere parzialmente il problema, e quindi ridurre il danno che i trasporti causano all'ambiente, potrebbero essere dispositivi speciali che neutralizzano i gas di scarico. Ora questo problema è in fase di risoluzione a livello federale.

In condizioni di crescente carico tecnogenico, soffrono la vegetazione e la fauna, che sono geneticamente meno adatte all'inquinamento dell'aria, dell'acqua e del suolo. Secondo gli esperti, a causa del degrado dell'ambiente naturale, ogni anno scompaiono 10-15mila varietà di organismi (principalmente protozoi). Ciò significa che nel prossimo mezzo secolo il pianeta perderà, secondo varie fonti, da un quarto alla metà della sua diversità biologica, formatasi centinaia di milioni di anni.