Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.
Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух, содержащий (% по объему) азота – 78,08, кислорода – 20,95, инертных газов – 0,93, углекислого газа – 0,03, прочих газов – 0,01.
Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят:
- пыль (растительного, вулканического, космического происхождения);
- туман;
- дым и газы от лесных и степных пожаров;
- газы вулканического происхождения;
- различные продукты растительного, животного происхождения и др.
Естественные источники загрязнения бывают двух видов:
1. распределенные, например, выпадение космической пыли;
2. локальные, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов.
К основным загрязняющим веществам, содержащимся в воздушной среде практически всех городов, относятся взвешенные вещества, диоксиды азота и серы, оксид углерода, фенол.
Основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в Российской Федерации является автотранспорт, использующий свинец, содержащий бензин.
Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются взвешенные вещества (пыль, сажа), оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, углеводороды. Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Источники выбросов вредных веществ в атмосферу
|
Вредные вещества |
Основные источники |
Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3 |
|
|
естественные |
антропогенные |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Взвешенные вещества |
вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары и др. |
сжигание топлива в промышленных и бытовых установках |
в городах 0,04-0,4 |
|
Диоксид серы |
вулканические извержения, окисления серы и сульфатов, рассеянных в море |
сжигание топлива в промышленных и бытовых установках |
в городах до 1,0 |
Продолжение табл. 4.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Оксиды азота |
лесные пожары |
промышленность, автотранспорт, ТЭС |
в районах с развитой промышленностью до 0,2 |
|
Оксид углерода |
лесные пожары, испарения океанов |
автотранспорт, ТЭС, черная металлургия |
в городах 1-50 |
|
Углеводороды |
лесные пожары, природный метан |
автотранспорт, химические и нефтеперерабатывающие заводы |
в районах с развитой промышленностью до 0,3 |
Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.
Кроме приведенных выше веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается. Количество некоторых вредных веществ, поступающих в атмосферу, приведено в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Ежегодное количество примесей, поступающих в атмосферу Земли
|
Вещество |
Выбросы, млн. т |
Доля антропогенных выбросов от общих поступлений, % |
|
|
естественные |
антропогенные |
||
|
пыль |
3700 |
1000 |
27 |
|
оксид углерода |
5000 |
304 |
5,7 |
|
углеводороды |
2600 |
88 |
3,3 |
|
оксиды азота |
770 |
53 |
6,5 |
|
оксиды серы |
650 |
100 |
13,3 |
|
диоксид углерода |
485 000 |
18 300 |
3,6 |
Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.
Фоновым загрязнением атмосферного воздуха называется загрязнение без учета выбросов рассматриваемого предприятия. Поэтому при изучении загрязнения атмосферного воздуха каким-либо предприятием нужно учитывать фоновое загрязнение по каждому ингредиенту.
Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется, прежде всего, составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних. В настоящее время экологические показатели теплоэнергетики, металлургии, нефтехимического производства и ряда других производств изучены достаточно подробно. Меньше исследованы показатели машиностроения и приборостроения, их отличительными особенностями являются: широкая сеть производств, приближенность к жилым зонам, значительная гамма выбрасываемых веществ, среди которых могут содержаться вещества 1 и 2-го класса опасности, такие, как пары ртути, соединения свинца и т. п.