К загрязнениям воздуха относятся вещества, присутствующие в атмосфере в концентрациях, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на человека и окружающую среду. Большинство таких веществ, как диоксид серы, оксиды азота и другие, обычно присутствуют в атмосфере в низких (фоновых), не представляющих опасности концентрациях. Они образуются как в результате природных процессов, так и из антропогенных источников. Иногда эти вещества могут играть жизненно важную роль в естественных циклах роста и разложения.
Таблица 4.1
Состав сухого воздуха в нижней тропосфере (без водяного пара)
|
Газ |
Фоновая концентрация, % |
Период выведения* (расчетный) |
|
Основные газы |
||
|
Азот |
78,0 |
Непрерывное |
|
Кислород |
20,9 |
То же |
|
Аргон |
0,93 |
« |
|
Диоксид углерода |
0,032** |
2 – 4 года |
|
Следы газов |
0,034 – 0,035-1 ** |
- |
|
Инертные газы |
||
|
Гелий |
5,2, млн.-1 |
~ 2 млн. лет |
|
Неон |
18, млн.-1 |
Непрерывное |
|
Криптон |
1,1, млн.-1 |
То же |
|
Ксенон |
0,086, млн.-1 |
« |
|
Реакционноспособные газы |
||
|
Оксид углерода |
0,1 |
0,5 лет |
|
Метан |
1,4 |
4 – 7 лет |
|
Непредельные углеводороды |
< 1 · 10 -3 |
Сведений нет |
|
Оксид азота (I) Оксид азота (II) |
0,25 0,2 – 2,0 · 10 -3 |
4 года 5 дней |
|
Оксид азота (IV) |
0,5 – 4 · 10 -3 |
Несколько дней |
|
Аммиак |
6 – 20 ·10 -3 |
7 дней |
|
Сероводород |
0,2 – 10 |
2 дня |
|
Диоксид серы |
0,2 – 10 |
4 дня |
|
Хлор |
3 -15 ·10 -4 |
Несколько дней |
|
Йод |
0,4 – 4 · 10 -5 |
- |
|
Фтористый водород |
0,08 – 18 ·10 -3 |
- |
|
Водород |
0,58 |
- |
|
Озон |
0 – 0,05 |
~ 60 дней |
|
* Под периодом выведения подразумевается среднее время, в течение которого вещество находится в атмосфере до полного обезвреживания либо в результате адсорбции земной поверхностью, либо взаимодействия в атмосфере. ** В малонаселенных районах |
||
В некоторых исключительных случаях наблюдаются необычно высокие концентрации этих веществ в природной среде, как, например, метана («болотного газа») или диоксида серы, выделяемого геотермальными источниками. Таким образом, к загрязнениям воздуха следует относить вещества в высоких концентрациях (по сравнению с фоновыми значениями), которые возникают в результате химических или биологических процессов, используемых человеком. Наиболее значительную роль среди них иг
рают процессы сгорания топлива, используемые для обогрева, приготовления пищи, в промышленности и для производства электроэнергии.
В табл. 4.1 приведены фоновые концентрации газов, встречающихся в естественных условиях (измеренные в незагрязненных районах), а также периоды их выведения, полученные расчетным путем. Уровни, выше которых эти газы могут оказывать влияние на человека и природную среду, были названы стандартами качества воздуха.
Первичный стандарт основан на информации о здоровье человека и обычно устанавливает более высокие концентрации (25 % и более), чем вторичный стандарт, способствующий охране природной среды, земли, материалов, климата, экономических ценностей и т.д. Существующие стандарты качества воздуха устанавливают допустимые концентрации вредных веществ на два или более порядков выше фоновых уровней.