В. Д. Венцель, В. С. Сердюк, С. В. Янчий
Основы промышленной экологии и природопользования Учебное пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 136 с.
Глава 2. Антропогенное воздействие на атмосферу
2.1. Виды и источники загрязнения окружающей среды, опасные факторы их воздействия на геосферу и биоту
Атмосфера – газовая оболочка Земли,
компоненты которой распределены неравномерно. В зависимости от температуры выделяют
несколько зон, расположенных на различных высотах. Самый близкий к Земле слой –
тропосфера – располагается до высот 10…12 км над уровнем моря
(температура изменяется с увеличением высоты с +40 градусов Цельсия до –50
градусов). Выше располагается слой толщиной около 40 км – стратосфера
(температура около –50 градусов), а еще выше – мезосфера (температура –70
градусов). За мезосферой расположена термосфера, не имеющая определенной
верхней границы и температура там достигает +1600 градусов.
Атмосфера является
жизненной средой и выполняет функцию защиты жизни от воздействия открытого космоса.
Так, озоновый и ионный слои атмосферы снижают воздействие космических и рентгеновских
излучений, ограничивают проникновение ультрафиолетовых и инфракрасных лучей и
др. В то же время атмосфера пропускает достаточное количество солнечной
энергии, необходимой для осуществления реакции синтеза, освещения поверхности
Земли.
Все негативные процессы
на планете происходят под воздействием двух факторов: естественного
(природного) и искусственного (техногенного) происхождения.
Природные факторы
существовали всегда, проявляли себя с различной периодичностью и в разной
местности неодинаково, однако они не оказывали столь заметного влияния на
качество среды обитания, как это происходит с факторами техногенного характера.
Одним из основных
факторов, влияющих на качество среды обитания, является загрязнение
окружающей среды – поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии,
свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное
воздействие на окружающую среду; загрязняющее вещество
– вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация которых превышают
установленные нормы для химических веществ, в том числе радиоактивных, иных
веществ и микроорганизмов, которые оказывают негативное воздействие на
окружающую среду.
В соответствии с Федеральным законом от 4 мая 1999 г. № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» [2], атмосферный воздух
является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой
частью среды обитания человека, растений и животных. Настоящий Федеральный
закон устанавливает правовые основы охраны атмосферного воздуха и направлен на
реализацию конституционных прав граждан на благоприятную окружающую среду и
достоверную информацию о ее состоянии.
Загрязнение атмосферного
воздуха – поступление в атмосферный воздух или образование в нем вредных
(загрязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установленные государством
гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха.
Вредное физическое
воздействие на атмосферный воздух – вредное воздействие шума, вибрации,
ионизирующего излучения, температурного и других физических факторов,
изменяющих температурные, энергетические, волновые, радиационные и другие
физические свойства атмосферного воздуха, на здоровье человека и окружающую
природную среду.
Охрана атмосферного
воздуха
– система мер, осуществляемых органами государственной власти Российской
Федерации, органами государственной власти субъектов Российской Федерации,
органами местного самоуправления, юридическими и физическими лицами в целях
улучшения качества атмосферного воздуха и предотвращения его вредного воздействия
на здоровье человека и окружающую природную среду.
По характеру
происхождения выделяют источники загрязнения О.С. естественного и антропогенного
(искусственного) характера.
По воздействию на
организмы и экосистемы загрязнители О.С. подразделяют:
-
на механические;
-
химические;
-
радиоактивные;
-
биологические;
-
шум и
вибрация;
-
электромагнитного
характера;
-
информационного
характера.
Исходя из классификации,
легко определить целую гамму источников и загрязнителей.
Так, многие природные явления
либо сами являются источниками загрязняющих веществ, либо способствуют их
распространению (ветровые явления, осадки, вулканы, гейзеры и т.п.). Кроме
того, некоторые внезапно «проснувшиеся» вулканы из-за мощных и длительных
выбросов вызывают небольшое похолодание на всей планете, длящееся 1–2 года.
Что касается
антропогенных загрязнителей, то видов, источников и самих загрязняющих веществ (ЗВ)
великое множество. Наиболее опасные среди них – это химические, биологические и
радиоактивные источники.
Наиболее распространенный
из химических загрязнителей – углекислый газ СО2, и хотя он входит в
состав атмосферы (азот – 78 %; кислород – 21 %; СО2 – 0,03 %, др.
газы – 0,9 %), его переизбыток поступления в атмосферу относит его к
загрязнителям, так как уже при его концентрации 0,1% затрудняется дыхание, а
при концентрации 4 % – это смертельная опасность.
Сжигая кислород из
воздуха мы одновременно выбрасываем в атмосферу различные соединения, опасные в
той или иной мере. Например, человек потребляет в сутки в среднем ~500 л кислорода, а
выдыхает углекислый газ. В целом за год растения поглощают и усваивают около
200 млрд. т СО2 (3¸3,6 т/год с га) и выделяют около 150 млрд. т. О2
(1,8¸5 т/год с га), однако, в процессе окисления сбрасываемой
листвы и другой органики поглощается около 50 % кислорода.
Статья 50 Закона «Об охране окружающей среды» особо отображает необходимость охраны окружающей среды от
негативного биологического воздействия. В частности, запрещаются производство, разведение и использование
растений, животных и других организмов, не свойственных естественным
экологическим системам, а также созданных искусственным путем, без разработки
эффективных мер по предотвращению их неконтролируемого размножения,
положительного заключения государственной экологической экспертизы, разрешения
федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих государственное
управление в области охраны окружающей среды, иных федеральных органов исполнительной
власти в соответствии с их компетенцией и законодательством Российской
Федерации.
Должны соблюдаться требования в области охраны окружающей среды, природоохранные
нормативы, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций
микроорганизмов, государственные стандарты и иные нормативные документы в области охраны окружающей среды.
Юридические и физические
лица, осуществляющие деятельность, связанную с возможностью негативного
воздействия микроорганизмов на окружающую среду, должны соблюдать требования в области охраны окружающей среды, природоохранные
нормативы, государственные стандарты и иные нормативные документы в области охраны окружающей среды. В связи с чем, они обязаны
обеспечивать экологически безопасное производство, транспортировку,
использование, хранение, размещение и обезвреживание микроорганизмов,
разрабатывать и осуществлять мероприятия по предотвращению аварий и катастроф,
предупреждению и ликвидации последствий негативного воздействия микроорганизмов
на окружающую среду.
Биологическое загрязнение
также связывают с распространением различных вирусных инфекций, возможным
проявлением действия бактериологического оружия и т. п.
Все источники
ионизирующих излучений можно разделить на три группы:
-
природные –
это космическое излучение и естественно-радиоактивные нуклиды, содержащиеся в
земной коре и объектах окружающей среды;
-
техногенные – это источники,
образующиеся за счет добычи урансодержащих, т.е. локального изменения
распределения естественных источников радиации, что приводит к изменению
радиационного воздействия в отдельных условиях жизнедеятельности;
-
антропогенные – это источники
радиации, созданные человеком (рентгеновские аппараты и другая специальная
медицинская техника, ускорители, ядерные реакторы, термоядерные установки,
искусственно-радиоактивные радионуклиды, приборы с источниками ионизирующего излучения
и т.п. аппараты).
Электромагнитное
насыщение образуется вблизи мощных электрических и радиочастотных
источников (радаров, мощных волновых ЛЭП, трансформаторов и силовых кабелей,
источников мощных магнитных полей). Этот вид загрязнения О.С. оказывает влияние
на биоту, изменяет её структуру и свойства. Поэтому под ЛЭП и на нормируемом, в
зависимости от величины напряжения, расстоянии от крайнего провода существует так
называемая охранная зона, в которой не рекомендуется выращивать с/х растения и
не должны длительное время находиться люди или животные.
Проблема шума
актуальна, в основном, в городах и на производстве. Источники шума –
автотранспорт, рельсовый транспорт (до 93 дБ на расстоянии 7,5 м от электропоезда), воздушный транспорт (90¸100 дБ в районе аэропорта), промышленные
установки, станочное оборудование и т. д. Шум определенной силы, тона, стимулирует
процесс мышления. Однако основной диапазон звуковых колебаний ведет к постепенной
потере слуха, сокращает продолжительность жизни на 10¸12 лет. Неожиданный звук
вызывает усиленное сердцебиение и повышает кровяное давление. Непрерывный шум
вызывает сужение периферических кровеносных сосудов и приток крови к мышцам и
мозгу. Шум уменьшает продолжительность и глубину сна. С возрастом повышается
чувствительность людей к шумам.
Вибрация может быть общей
(воздействует на весь организм) и локальной (воздействует на отдельные части
тела). В результате воздействия может развиться профессиональное заболевание –
виброболезнь.
Для защиты населения
установлены санитарные нормы допустимых уровней и спектров шума и вибрации,
определены меры, направленные на снижение шума и вибрации от различных
источников.
Понятие «информационное
загрязнение» появилось сравнительно недавно, и суть его в том, что через
средства массовой информации можно «зомбировать» человека на выполнение
какого-то определенного действия. Результатом такого «зомбирования» могут быть
различные психические расстройства. На телевидении, например, известна технология
«25-го кадра» (при норме 24 кадра в секунду), а также использование
особых цветов экрана в сочетании с любым сюжетом. Например, в Японии несколько
лет назад около 300 детей попали в больницу с симптомами психического расстройства
после просмотра вроде бы обычного мультфильма.
Таким образом, источники
загрязнения – это особые объекты производственной деятельности человека, а
также явления природы, которые нарушают естественное состояние О.С. и приносят
в атмосферу, водные ресурсы, почву и органический мир загрязнение или иное
воздействие.
Наиболее подвержена
воздействию загрязнителей атмосфера, но это оказывает свое влияние на всю
геосферу и качество здоровья биоты; кроме того, наносит урон зданиям,
сооружениям, металлоконструкциям, памятникам и т.п. объектам, портятся ткани,
кожа, резина и др. материалы, выводятся из с/х оборота целые площади сельхозугодий,
падает цена и ценность с/х земель. Многие загрязнители растворяются в воде,
попадают в почву и пищевую цепочку, оказывая свое вредное воздействие в той или
иной мере.
Атмосфера – рассеиватель,
но и переносчик различного вида загрязнений. Процессы, в ней происходящие, в
современный период создают следующие ситуации:
-
резкие
изменения погоды и постепенное изменение климата;
-
возникновение
опасных концентраций вредных примесей;
-
температурные
инверсии и кислородный голод в крупных городах;
-
значительные
превышения допустимого уровня шума в городах;
-
разрушение
озонового слоя атмосферы;
-
значительный
ущерб зданиям, сооружениям и др. объектам, конструкциям, материалам, что может
привести к аварийной ситуации либо катастрофе.
Загрязнителем может быть
любой физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным
образом микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или возникающие в
ней в количествах, выходящих за рамки своей обычной концентрации – предельных
естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.
В Омске основное
загрязнение воздушного бассейна создают: энергетика – 51 %; нефтехимическая
промышленность – 30,9 %; автомобильный транспорт – 19,4 %. В количественном
отношении в городе выбрасывается свыше 400 тыс. тонн вредных веществ в год.
В нашей стране повышенная
кислотность осадков (rН = 4–5,5) отмечается в отдельных промышленных
регионах. Наиболее неблагополучными городами являются города: Березняки, Тюмень,
Тамбов, Архангельск, Вологда, Петрозаводск и еще около 30 других городов и
населенных пунктов.
Выброс вредных
(загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарным источником допускается
на основании разрешения, выданного территориальным органом федерального
органа исполнительной власти в области охраны окружающей среды, органами
исполнительной власти субъектов Российской Федерации, осуществляющими
государственное управление в области охраны окружающей среды, в порядке,
определенном Правительством Российской Федерации. Запрещается выброс в атмосферный
воздух веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для
окружающей природной среды не установлена.
Вредные
физические воздействия на атмосферный воздух допускаются на основании
разрешений, выданных в порядке, определенном Правительством Российской
Федерации.
В соответствии с
постановлением Правительства РФ от 30 июля 2004 г. № 401, порядок выдачи и форма разрешений на
выбросы вредных (загрязняющих) веществ устанавливаются Федеральной службой по
экологическому, технологическому и атомному надзору.
Разрешением на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух устанавливаются
предельно допустимые выбросы и другие условия, которые обеспечивают охрану атмосферного воздуха.
Порядок выдачи разрешений
на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при эксплуатации
транспортных и иных передвижных средств устанавливается федеральным органом
исполнительной власти в области охраны окружающей среды.
За выдачу разрешений на
выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредные физические
воздействия на атмосферный воздух могут взиматься сборы в соответствии с
законодательством Российской Федерации.
При отсутствии разрешений
на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредные
физические воздействия на атмосферный воздух, а также при нарушении условий,
предусмотренных данными разрешениями, выбросы вредных (загрязняющих) веществ в
атмосферный воздух и вредные физические воздействия на него могут быть
ограничены, приостановлены или прекращены в порядке, установленном
законодательством Российской Федерации.
|