6.2. Атмосфера, джерела її забруднення

 

Маса атмосфери нашої планети дуже мала – всього лише одна мільйонна маси Землі. Проте її роль у природних процесах біосфери величезна. Атмосферне повітря є косною речовиною біосфери і середовищем існування живої речовини – рослин, тварин, людей. Атмосферне повітря забезпечує рослинний, тваринний світ і людей життєво необхідними газоподібними речовинами, захист Землі від дії метеоритів, космічного опромінення, процеси виробничої діяльності людини киснем, азотом, воднем, інертними газами. Атмосферне повітря використовують у промисловості як реагент для спалювання палива, теплоносій для нагрівання й охолодження продуктів, обладнання та приміщень, для добування зріджених газів. Атмосферний  кисень є умовою життя людей і багатьох тварин. Без їжі людина може прожити до двох місяців, без води  - тиждень, а без повітря – кілька хвилин. За добу людина споживає 500 л кисню, пропускаючи через легені 10 тис літрів  (12 кг) повітря, а їжі й води – близько 2 кг.

Для спалювання палива, виробництва металургійної та хімічної продукції, на додаткове окиснення різних відходів щороку в усьому світі витрачається 10 -20 млрд. т кисню. На початку нового тисячоліття ця величина  має зрости  до 50 млрд. т. Підвищення витрат кисню, спричинене діяльністю людини, становить не менш як  10 – 16% щорічного біогенного утворення, що викликає занепокоєння.

Міжнародним геофізичним і геодезичним союзом у 1951 р. прийнятий поділ атмосфери на шари за температурною ознакою (табл. 6.2).

Таблиця 6.2

Будова атмосфери

 

Назва шару	Середня висота (в км)
Тропосфера	0 – 11
Стратосфера	11 – 40
Мезосфера	10  - 80
Термосфера	80 – 300
Екзосфера	300 і більше

 

Атмосферне повітря в нижніх шарах тропосфери складається переважно з азоту, кисню, аргону, вуглекислого газу. У невеликих кількостях містяться неон та інші інертні гази, оксиди нітрогену, водень, метан, озон, аміак, чадний газ.

У результаті антропогенної діяльності відбувається забруднення атмосфери, що призводить до зміни хімічного складу атмосферного повітря. Забруднення атмосфери – це привнесення у повітря сторонніх речовин або утворення не властивих для нього речовин і явищ, а також збільшення концентрації звичайних компонентів. 

Існує два основних джерела забруднення атмосфери: природне і антропогенне. Природне джерело – це вулкани, пилові бурі, лісові пожежі, процеси розкладання рослин і тварин.

До основних антропогенних джерел забруднення відносять підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різні машинобудівні підприємства. Розглянемо найважливіші з них.

Теплові електростанції. Забруднюють атмосферу викидами, що містять оксиди сульфуру, нітрогену, сажу, яка є носієм смолистих речовин,  пил і золу, що містять солі важких металів.

Комбінати чорної металургії, що включають доменне, сталеплавильне, прокатне виробництва; гірничорудні цехи, агломераційні фабрики, заводи коксохімічні та з переробки відходів основних виробництв, теплоенергетичні установки. Викиди в атмосферу містять оксиди карбону, нітрогену, сульфуру, пил, гідрогенсульфур, аміак, сірковуглець, аерозолі хрому і мангану, бензол, фенол, піридин, нафталін.

Кольорова металургія забруднює атмосферу сполуками флуору, кольорових і важких металів (часто у вигляді аерозолів), парами ртуті, сполуками сульфуру, карбону, нітрогену, поліметалічним пилом, смолистими речовинами, вуглеводнями, що містять бенз(а)пірен.

Машинобудування і металообробка. Викиди в атмосферу підприємств цього профілю містять аерозолі сполук кольорових і важких металів, зокрема, пари ртуті з парами органічних розчинників.

Нафтопереробна і нафтохімічна промисловість є джерелом таких забруднювачів атмосфери: сполук сульфуру, оксидів карбону, аміаку, вуглеводнів, у тому числі бенз(а)пірену.

Підприємства неорганічної хімії. Викиди в атмосферу містять оксиди сульфуру, нітрогену, карбону, гідрогенсульфур, аміак, сполуки фосфору, вільний хлор.

Підприємства органічної хімії. Викиди в атмосферу великої кількості органічних речовин, що мають складний хімічний склад, хлоридної кислоти,  сполук важких металів, сажі й пилу.

Підприємства по виробництву будівельних матеріалів. Забруднюють атмосферу пилом, що містить сполуки важких металів, флуору, оксид силіцію, азбест, гіпс, тонкодисперснийскляний пил.

Хімічне забруднення атмосфери автотранспортом.     Цей вид забруднення є  одним з найбільш небезпечних для здоров’я людини, бо вихлопні гази надходять у приземний шар повітря, звідки утруднене їх розсіювання; до того ж будинки жилих кварталів, які знаходяться поряд з автомагістралями, є свого роду екраном для вловлювання забруднювачів. У  складі відпрацьованих газів автомобілів  міститься понад 200 шкідливих речовин, серед яких оксиди карбону, неспалені вуглеводні, сажа, сполуки плюмбуму, оксиди сульфуру, нітрогену, бенз(а)пірен, озон та інші. Вони викликають захворювання верхніх дихальних шляхів,  серцево-судинної системи, різні онкопатології.