А. Е. Аствацатуров. Инженерная экология 5 страница

Говоря об исключительных свойствах воды, таящих в себе загадки, которые природа неохотно открывает науке, следует обратить внимание на тяжелую (дейтериевую) воду. Что это за феномен - тяжелая вода? О тяжелой воде, ее качествах и особенно характере воздействия на человеческий организм и природную среду еще далеко не все известно. Обнаружение тяжелой воды современная наука относит к началу сороковых годов нашего столетия. В 1932 г. американский ученый Гарольд Юри (1893-1981 гг.), позднее лауреат Нобелевской премии (1934 г), впервые выделил тяжелый изотоп водорода - дейтерий, содержащийся в обычном водороде. Вскоре после этого ученый получил и тяжелую воду, в молекуле которой вместо атома водорода находился атом дейтерия. Открытие дейтерия подтвердило предсказание Эрнеста Резерфорда (1871-1937 гг.) о существовании тяжелого изотопа водорода. Об открытии дейтерия Г.Юри сделал сообщение в 1931году на собрании Американской ассоциации развития науки в Нью-Орлеане. В дальнейшем с помощью электролиза, газовой диффузии, дистилляции воды и других методов ученому удалось получить образец с высоким содержанием дейтерия. Тяжелая вода впервые получена Г. Юри и Э.Ф. Осборном в 1932 г. Полагают, что структура H2O и структура тяжелой воды D20 почти идентичны, с той лишь разницей, что D2О значительно прочнее, поскольку дейтериевая вода сильнее водородной.

Природа же продолжает хранить свою тайну в глубинах безбрежного океана. По органическим характеристикам отличить тяжелую воду от обычной оказалось непросто, ибо как тяжелая, так и обычная вода не обладают ни цветом, ни вкусом, ни запахом.

Известие о том, что в природе существует отличная от обычной тяжелая вода, которую мы так или иначе вводим в свой организм в течение всей своей жизни, озадачило многих ученых. "В эволюции химических форм в биосфере и литосфере тяжелая вода не может принимать участия. Вопрос о том, в какой стадии такого эволюционного процесса находится тяжелая вода в нашу эпоху, в стадии накопления ее в природе или в стадии деградации, представляется весьма важным с точки зрения обмена веществ в живых организмах, в которых вода играет первостепенную роль. Все живое проводит через свой организм громадные массы обыкновенной воды, а вместе с ней и тяжелую воду. Какое же влияние оказывает последняя на жизненные функции организма? Пока это неизвестно, но такое влияние должно быть несомненным", - писал академик Н.Д. Зелинский в 1934 г.

Как же влияет тяжелая вода на живые организмы и природу? На этот вопрос пока однозначно ответить нелегко.

Ученые выяснили, что тяжелая вода, в отличие от обыкновенной, подавляет все живое. Микробы в тяжелой воде гибнут, семена не прорастают, растения и цветы гибнут при поливке такой водой. Тяжелая вода гибельно влияет на животных. А на человека? К сожалению, о тяжелой воде нам известно еще далеко не все. А что же мы все-таки знаем? Например, знаем, что в 1 т речной воды присутствует около 150 г тяжелой. В океанской воде ее чуть больше: на 1 т приходится 165 г. В озерах дейтериевой воды обнаружено на 12-20 г больше, чем в реках, из расчета на 1 т. Любопытно отметить, что дождевая вода содержит больше окиси дейтерия, чем снег. Такие различия кажутся странными, ведь и то, и другое - осадки атмосферного происхождения. Да, источник один, а содержание тяжелой воды разное. Молодым ученым предстоит пролить свет на целый ряд вопросов, загадок и гипотез. А пока судьба тяжелой воды тесно переплелась с развитием атомной энергетики. Дейтериевая вода, как известно, используется в ядерных реакторах как теплоноситель и замедлитель нейтронов.

Если же говорить и о физических свойствах тяжелой воды, то пока еще данных о влиянии молекул D2O на структуру воды нет; но уже известно, что молекулы D2O повышает вязкость, скрытую теплоту парообразования и скрытую теплоту плавления. Кроме того, в тяжелой воде понижаются диэлектрическая постоянная, электропроводность, растворимость солей, подвижность ионов, давление паров и некоторые другие характеристики.

Можно продолжить, что в недалеком будущем эти и другие свойства D2O, изучаемые учеными, найдут свое применение в науках о гидросфере, биосфере, литосфере, космосе, в геронтологии, в медицине и т.д.

Особо надо остановиться на грунтовых водах. Общий объем подземных вод с большой точностью установить невозможно. Ориентировочно воды, скрытые под землей, сейчас оцениваются специалистами в 23,4 млн. км3.

До недавнего времени было широко распространено мнение, что грунтовые воды - главный источник пресной воды для питьевого и бытового водоснабжения - это имеющиеся в изобилии "бесплатные" неисчерпаемые блага природы. Если большинство природных ресурсов планеты таких, как, например, нефть, уголь, цветные и драгоценные металлы и т.д. не восстанавливаются, то грунтовые воды мы склонны были считать подарком природы, данным нам навсегда. Замечательная особенность водных ресурсов - способность к возобновлению в процессе круговорота - успокаивала сознание. В научной литературе и даже некоторых учебных пособиях, изданных уже в 90-е годы, вопросу об истощении грунтовых вод не уделено внимания.

Сегодня изучение истощения и загрязнения запасов подземных вод показало ясно, что мы имеем дело в этом случае с весьма лимитирующим фактором. Именно поэтому грунтовые воды - один из самых важных для человека ресурсов - взяты под защиту закона.

Основы водного законодательства в нашей стране предусматривают использование пресной воды лишь для питьевого и бытового водоснабжения. Подземная вода образует водоносные пласты, горизонты и гидрологические бассейны, эксплуатация которых для нужд, не связанных с питьевым и бытовым потреблением, разрешается только с согласия специальных государственных органов, осуществляющих регулирование, использование и охрану водных ресурсов. К крупнейшим бассейнам в стране относятся: Московский артезианский, Днепровско-Донецкий, Западносибирский и другие.

Подземные воды, несмотря на лучшую естественную защищенность по сравнению с поверхностными водоемами, тоже подвержены загрязнению вредными веществами.

Различают два основных вида загрязнений подземных вод: микробное и химическое. Очагами микробного загрязнения могут быть поля ассенизации и фильтрации, животноводческие фермы и другие объекты, в которых осуществляется прямая фильтрация загрязненных вод. Источниками химического загрязнения чаще всего служат поверхностные воды и атмосферные осадки, загрязняемые промышленными выбросами в воздушную среду, а также на территории промышленных предприятий, загроможденных отходами производства, ядохимикатами поверхностно-активными веществами (ПАВ). Особую опасность представляют воды, смываемые с сельскохозяйственных полей и промышленных площадок, просачивающиеся через поры и трещины пластов земли и загрязняющие подземные воды продуктами химических удобрений, ядохимикатами, а также солями металлов и их окислами, кислотами, цианистыми соединениями и т.д. Не менее опасны утечки углеводородов - нефти, бензина, керосина, мазута, особенно в больших количествах, которые способны быстро просачиваться в водоносные горизонты. Однако подземная вода обычно намного чище речной и озерной, так как она хорошо защищена совокупностью гидрологических условий, предохраняющих от попадания вредных веществ в водоносные пласты. Именно это позволило во многих городах (например, Минске, Киеве, Тюмени, Витебске) почти полностью перейти на подземную питьевую воду. Около двух третей наших городов для питьевых и бытовых нужд используют воду из-под земли и еще 20% потребляют подземную воду с речной водой.

Однако в связи с заметным ростом населения и его производственной деятельностью потребность в воде значительно стала возрастать и сейчас достигла таких масштабов, что проблема нехватки пресной воды возникла практически во всех промышленно развитых странах.

В США грунтовые воды дают 25% всей пресной воды. Говоря об использовании подземных вод в США, крупный американский эколог Ю.Одум свидетельствует, что в 1975 г. около 70% грунтовых вод шло на орошение, а в последующий период, т.е. в 80-х годах, потребление воды в этих целях резко возросло: 15% идет на нужды промышленности и примерно столько же - на бытовые нужды. В основном в сельскохозяйственных районах Запада США в 1975 г. почти четверть всех водозаборов превышали приток. Приводя в пример водоносный горизонт Огаллала, снабжающий водой равнины Техаса, Канзаса, Оклахомы, Небраски и водосточной части Колорадо, ученый пишет, что производство зерна, основанное на орошении в указанных районах, составляет существенную часть экспортных товаров, поступлениями от которых США расплачиваются за ввозимую из-за рубежа нефть. Приносящая миллиарды долларов экономика этого региона, - отмечает Ю. Одум, - основана на комбинации "ископаемой " воды с горючими ископаемыми (которые необходимы, чтобы выкачивать воду). Предсказывают, что за два-три предстоящих десятилетия этот водоносный слой будет практически исчерпан. Ископаемая вода кончится раньше ископаемого топлива, но и топливо окажется без воды бесполезным. Тогда этот регион будет охвачен тяжелой экономической депрессией, и придется искать какое-то другое место для выращивания зерна - если только не окажется возможным перебросить сюда воду из речной системы Миссисипи.

Полагаем, что мимо внимания читателя не прошел факт "искусного" решения экологической проблемы, связанной с добычей нефти и других видов топлива. Связанные с вредной технологией и загрязнением биосферы (в частности, и сточных вод) разработка и производство топлива заменяются безобидным, на первый взгляд, орошением полей для производства экспортируемого зерна, за счет поступления от которых США платит за импортируемую нефть.

Но это только на первый взгляд. Решая одну экологическую проблему - не загрязнять окружающую среду производством, добычей и разработкой топлива, закупая его за рубежом, упускают другое: бесконтрольное сведение грунтовых вод приводит к другому, не менее тяжелому кризису. Не лучшим является и локальность "решения" экологической проблемы путем приобретения топлива, ведь попытка не загрязнять среду одного региона за счет щедрой оплаты производства, загрязняющего среду в другой части планеты, в глобальном, т.е. планетарном, балансе экологический дефицит отнюдь не устраняет. Биосфера постоянно разрушается. От каждой экологической катастрофы страдает все человеческое общество в целом и его потомство. Как и всегда, причина и следствие находятся в единстве. Любое явление природы и общества есть следствие той или иной причины. И если мы - люди - загрязняем среду обитания или сводим леса и воды без учета возможностей природы, самовосстановления, естественного развития всех компонентов биосферы, то в этом случае следствие - экологическая катастрофа - последует неотвратимо.

Чем больше и невежественнее причина, тем жестче и "невежественнее" следствие. И здесь напрашивается вывод, что человек всегда должен решать свои хозяйственно-экономические задачи в научно-обоснованной взаимосвязи с проблемами экологии, видеть планету как наш общий дом, как единое целое.

^ 3.6. Антропогенный стресс как лимитирующий фактор

индустриальной цивилизации

Природные экосистемы постоянно подвержены антропогенным воздействиям, несущим нарушения нормальной жизнедеятельности природы и живых организмов от клетки до человека. Эти негативные напряжения называют антропогенным стрессом (от англ. - давление, напряжение). Условно различают два вида стрессов экосистем:

1) внезапный острый стресс с быстрым ростом нарушений, но небольшой продолжительности;

2) хронический стресс с относительно невысокой интенсивностью нарушений, несущий постоянно беспокоящие воздействия.

Природные экосистемы обладают значительной способностью справляться с тяжелыми периодическими и острыми нарушающими воздействиями и нередко восстанавливаются после загрязнения окружающей среды. Однако это замечательное свойство природы имеет свои пределы. Непрерывно продолжающиеся загрязнения и отравления уже сегодня приводят к хроническим, устойчивым, нарушениям. Эволюционная способность к адаптации не может защитить организмы от все возрастающего потока токсичных отходов. Ядовитые отходы, особенно выбросы химической промышленности, стали реальной угрозой здоровью человека и всего живого на планете и представляют собой основной лимитирующий фактор.

Загрязнение пищи, питьевой воды и атмосферного воздуха в настоящее время приблизилось к критическим размерам, наносящим значительный вред здоровью человека.

Одна из главных причин возможной катастрофы - загрязнение рек и озер, а также грунтовых вод и глубоких водоносных горизонтов, поставляющих значительную долю воды для городов, промышленности и сельского хозяйства. Приведем несколько примеров по катастрофическому загрязнению рек и озер.

Крупнейшая река Европы - Рейн - превращена в сточную магистраль отходов различных промышленных предприятий. Ежегодно в Рейн сбрасывается 941 т ртути, 1040 т мышьяка, 1700 т свинца, 1400 т меди, 13000 т цинка, 100 т хрома и 200 млн. т различных сульфатов, нефти и других химикатов. Очистные установки не в состоянии отфильтровать лавинные потоки загрязнений, в результате часть вредных веществ попадает в систему водоснабжения, угрожая здоровью населения более 20 млн. человек (от Базеля до Роттердама). В 1986 г. Рейн сильно пострадал на большом протяжении из-за утечки большого количества ядохимикатов в реку после крупной аварии на химическом заводе фирмы "Сандос" в г. Базеле (Швейцария) в верховьях Рейна. В ряде населенных пунктов ФРГ вынуждены были снабжать людей привозной питьевой водой.

Во Франции в начале прошлого века парижане пили воду непосредственно из Сены. В наши дни во Франции в крупных реках нельзя купаться, редко где можно ловить рыбу из-за загрязнения их сточными водами промышленных предприятий.

В Италии крупнейшая, прекрасная в прошлом, река По превращается в сточную канаву из-за пренебрежения мерами очистки. Теперь это преимущественно мутный поток, загрязненный промышленными и бытовыми стоками. После исследования реки до дельты в Адриатическом море итальянские экологи отметили, что на всем протяжении в 652 км По ежегодно несет в своих водах более 26 млн. т опасных ядов и вредных химических веществ, самая большая река Италии на краю гибели из-за загрязнения.

Главным источником водоснабжения в Египте является Нил, по протяженности - самая большая река в мире (по площади бассейна реки на пятом месте), утоляющая жажду всего животного и растительного мира огромных территорий Северной Африки. Но здесь сточные воды, содержащие промышленные и бытовые отходы, бесконтрольно сбрасываемые в воду, стали угрожать экологическими бедствиями. Специалисты считают, что если не будут предприняты срочные меры по очистке сточных вод, Нил в скором времени может стать "мертвой" рекой.

В Великобритании река Темза с середины прошлого века загрязнялась сточными водами Лондона в такой мере, что в 1849 и затем в 1854 гг. по этой причине разразилась эпидемия холеры, стоившая столице 25 тыс. жизней. По мнению самих англичан, Темза оставалась до середины 20 в. самой грязной среди сточных рек.

В 60-е гг. оказалась в бедственном состоянии и Москва-река из-за неуклонно возраставшего сброса стоков многих промышленных предприятий, частично или вовсе неочищенных. Один только автозавод имени Лихачева сбрасывает в реку до 120 тыс. м3 загрязненной воды (объем, который потребляет средний город страны), в результате вода в пределах города местами обрела мутный цвет, неприятный запах, рыба вся вымерла.

Среди наиболее загрязненных водоемов: реки Западный Буг, Днестр, Дунай, Дон, реки острова Сахалин, реки и озера Кольского полуострова, нижнее течение Амура, где концентрация ряда загрязняющих веществ превышает предельно допустимые в 10 раз. В бассейнах Дуная - аммонийный азот, соли меди и цинка, Днестра - аммоний и нитратный азот, фенолы, Дона - соли меди, формальдегид, Иртыша - соли железа, Волги - соли меди, Амура - соли цинка, никеля, хрома, Кубани - нефтепродукты.

Самое крупное в Европе пресноводное Ладожское озеро площадью 17700 км2 с объемом воды более 900 км3 и богатейшим внутриозерным миром оказалось на грани экологической беды. Вспомним, что площадь бассейна Ладоги составляет 276 тыс. км2, что значительно превышает территорию, скажем, такой страны, как Великобритания.

Совсем недавно, в конце 60-х гг., состояние Ладожского озера считалось удовлетворительным, с высоким качеством воды, богатой флорой и фауной. Однако уже в 70-е гг. положение резко ухудшилось в результате бесконтрольных загрязнений, особенно в водах, примыкающих к местам сброса сточных вод. В озере быстро стал развиваться процесс антропогенного эвтрофирования, обусловленный сбросами в озеро большого количества биогенных веществ, особенно фосфора и азота. В такой среде, представляющей собой "прекрасное" озерное удобрение, началось гипертрофированное развитие планктона и других организмов, образующих огромную массу органического вещества, оседающего на дно. Уже говорилось, что минерализация, или разложение, органического вещества связана с расходами больших количеств кислорода, растворенного в воде. Возникает дефицит кислорода, который подавляет жизнь организмов в воде, а также усиливает выделение в воду некоторых веществ из донных отложений, в частности фосфора, который еще более усиливает эвтрофирование озера. В результате процесс получает внутриводное ускорение, становится необратимым и ведет к нарушению экологического равновесия.

По сведениям ученых, в Ладогу сбрасываются неочищенные воды различных промышленных предприятий и в их числе целлюлозно-бумажных, смываются дождями минеральные удобрения и ядохимикаты. Мировая практика показывает, что помочь озеру можно прежде всего резким сокращением поступления в него биогенных веществ. По самым скромным расчетам, за каждый год промедления придется заплатить не менее чем пятью годами, которые потребуются на восстановление естественного состояния озера.

Загрязнение атмосферы ежегодно характеризуется выбросом в окружающую воздушную среду миллионов тонн опасных химических веществ.

Одним из самых распространенных случаев хронического стресса сейчас становятся тепловые загрязнения. Электростанции высвобождают в воздух и воду огромные количества тепла. Особенно большие объемы воды для охлаждения требуются атомным электростанциям. Например, при производстве 1 кВтч на тепловой электростанции тепловые отходы в атмосферу и охлаждающую воду составляют соответственно 400 и 135 ккал, а на атомных электростанциях - 130 и 1900 ккал. Подсчитано, что АЭС средней мощности, дающая 3000 мегаватт электроэнергии, производит в час более 5109 ккал бросового тепла.

^ Часть II. Загрязнение окружающей среды

Глава 4. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

ОТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Что мы понимаем под загрязнением среды? Загрязнение природной среды – это любые изменения воздуха, воды, почв или пищевых продуктов от поступления в их среду каких-либо веществ и энергии, оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека, живые организмы и растения, "неживую" природу и любые объекты ноосферы.

Обычно загрязнения создают угрозу человеку и вообще любым организмам, когда присутствие их превышает определенное количество. Содержание загрязняющих веществ, выше которого наблюдаются болезненные реакции организма, называют пороговым уровнем.

В наше время загрязнение проявляется в огромных и беспрецедентных объемах по всей планете.

Загрязнители окружающей среды в основном химические вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. Они образуются при добыче, переработке и использовании различных ресурсов и могут представлять собой выбросы тепла, шума и вибрации, радиации, различных вредных излучений.

Атмосфера – газовая оболочка Земли, ее масса составляет около 5,51015 т – простирается условно (так как точную сферу перехода в космическое пространство установить невозможно) на 2 тыс. км, хотя и на высоте 12 тыс. км обнаружены молекулы земных газов.

Современный газовый состав атмосферы имеет биогенное происхождение, т.е. сформировался в процессе эволюции жизни на планете (табл.4.1).

http://gendocs.ru/v37546/аствацатуров_а.е._инженерная_экология?page=5

Таблица 4.1

Газовый состав атмосферы Земли для сухого воздуха, %

Азот	78,1
Кислород	20,9
Аргон и др. инертные газы	0,95
Углекислый газ	0,03
Озон	0,000002

Помимо этого в атмосфере всегда имеются пары воды – примерно до 4%, частицы аэрозолей и в малых количествах другие газы.

Более 80% массы воздуха и почти весь водяной пар находятся в приземном слое – тропосфере (высота до 10 км над полюсами и до 18 км над экватором). В слоях тропосферы температура воздуха уменьшается по мере отдаления от поверхности Земли на каждый километр приблизительно на 60С, достигая минимума на высоте 10-15 км – минус 60-700С.

Выше тропосферы располагаются еще четыре сферы:

Стратосфера – находится на высоте около 50 км от границы тропосферы и характеризуется разреженным слоем атмосферы с ничтожным содержанием влаги. Температура воздуха на высоте 30 км сохраняет постоянную величину (–500С).

Мезосфера – простирается от стратосферы до высоты 80 км и характеризуется значительным понижением температуры (от –75 до –900С).

Ионосфера – верхняя граница этой сферы достигает высоты 800 км, характеризуется резким повышением температуры, при этом газы, благодаря ультрафиолетовому излучению Солнца, находятся в ионизированном состоянии.

Экзосфера – расположена на высоте от 800 км до 3000 км от поверхности Земли, где господствуют атомы водорода и гелия, образуя экзотическую корону планеты, достигающую 20 тыс. км.

Кислород – самая важная для жизнедеятельности человека составная часть воздуха. Наибольшая часть атмосферы – азот – для биологических процессов в биосфере имеет сравнительно небольшое значение. В атмосфере всегда присутствуют инертные газы: аргон, неон, гелий, криптон, ксенон, не оказывающие биологического воздействия на человека. В воздухе встречаются также радон и его изотопы в сравнительно ничтожных концентрациях. В верхних слоях атмосферы из атомарного кислорода в результате фотохимической реакции под влиянием солнечной радиации образуется озон – активный газ, неблагоприятно действующий на человека. Обычно в нижней части атмосферы концентрация озона незначительна и опасности для человека не представляет.

В атмосфере содержится около 0,03% СО2, или 2,31012 т, источником которого являются вулканические газы, горячие ключи, дыхание живых организмов и растений и сжигание человеком различных горючих ископаемых. При сжигании топлива выбрасывается в атмосферу ежегодно около 11010 т углекислоты, причем объем этих выбросов постоянно увеличивается. В непрерывном обменном круговороте между атмосферой и океаном находится примерно 11011 т СО2. Время обмена углекислоты в верхних слоях океана составляет 5-25 лет, в глубоких слоях – 200-1000 лет, а полный обмен СО2 в атмосфере происходит примерно за 300-500 лет.

4.1. Основные источники загрязнения атмосферы

Различают природные (естественные) и антропогенные (искусственные) источники загрязнения. К природным источникам относятся: пыльные бури, пожары, различные аэрозоли растительного, животного или микробиологического происхождения и т.п. Антропогенные выбросы в атмосферу ежегодно составляют более 19 млрд. т, из них более 15 млрд. т углекислого газа, 200 млн. т оксида углерода, более 500 млн. т углеводородов, 120 млн. т золы и др.

На территории Российской Федерации, например, в 1991г., выбросы загрязняющих веществ в воздушную среду составили около 53 млн. т, в том числе промышленностью – 32 млн. т (61%), автотранспортом 21 млн. т (39%). В одном из крупных регионов страны, Ростовской области, выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 1991 и 1996 гг. составили соответственно 944,6 тыс. т и 858,2 тыс. т в том числе:

Более половины от общего объема составляют выбросы от автотранспорта. Загрязнения в основном получаются в виде побочных продуктов или отходов при добыче, переработке и использовании ресурсов, а также могут представлять собой одну из форм вредных выбросов энергии, например, избыточного тепла, шума и радиации.

Большинство естественных загрязнений (например, извержение вулкана, сжигание угля) рассеиваются по обширной территории, и их концентрация, зачастую, снижается до безопасной (за счет разложения, растворения и рассеивания). Антропогенные загрязнения воздуха возникают на урбанизированных территориях, где большие количества загрязнителей концентрируются в небольших объемах воздуха.

Наиболее опасными и широко распространенными считаются следующие восемь категорий загрязнителей:

1) взвеси – мельчайшие частицы вещества во взвешенном состоянии;

2) углеводороды и другие летучие органические соединения, находящиеся в воздухе в виде паров;

3) угарный газ (СО) – чрезвычайно ядовит;

4) оксиды азота (NOx) – газообразные соединения азота и кислорода;

5) оксиды серы (SO2 диоксид) – ядовитый газ, опасный для растений и животных;

6) тяжелые металлы (медь, олово, ртуть, цинк и т.д.);

7) озон и другие фотохимические окислители;

8) кислоты (преимущественно серная и азотная).

Рассмотрим, что это за загрязнители и как они образуются.

В крупных городах можно встретить два основных вида источников загрязнителей: точечные, например, труба ТЭЦ, дымовая труба, выхлопная труба автомобиля и т.д. и неточечные – поступающие в атмосферу с обширных источников.

Различают твердые, жидкие и газообразные вещества, загрязняющие окружающую среду.

Твердые – образуются при механической обработке материалов или их транспортировке, при сжигании и тепловых процессах производства. К ним относятся пыль и взвеси, образующиеся: первые – при добыче, переработке и транспортировке сыпучих материалов, различных технологических процессах и ветровой эрозии; вторые – при открытом сжигании отходов и из промышленных труб в результате самых различных технологических процессов.

Жидкие загрязняющие вещества – продукт химических реакций, конденсации или распыления жидкости в технологических процессах. Основными жидкими загрязнителями являются нефть и продукты ее переработки, загрязняющие атмосферу углеводородами.

Газообразные загрязнители образуются в результате химических реакций, электрохимических процессов, сжигания топлива, реакций восстановления. Наиболее распространенными загрязнителями в газовом состоянии являются: оксид углерода СО, диоксид углерода СО2, оксиды азота NO, N2O, NO2, NO3, N2O5, диоксид серы SO2, соединения хлора и фтора.

Рассмотрим наиболее опасные, широко распространенные загрязнители. Каковы они и в чем их опасность?

1. ^ Пыль и взвеси – это взвешенные в воздухе тонкие частицы, например, дыма и сажи (табл.4.2). Основными источниками взвеси являются промышленные трубы, транспорт и открытое сжигание топлива. Мы можем наблюдать такие взвеси в виде смога или дымки.

По дисперсности, т.е. степени измельченности различают пыль:

- крупнодисперсную – с частицами размером более 10 мкм, оседающую в неподвижном воздухе с возрастающей быстротой;

- среднедисперсную – с частицами от 10 до 5 мкм, медленно оседающую в неподвижном воздухе;

- мелкодисперсную и дым – с частицами размером 5 мкм, быстро рассеивающуюся в окружающей среде и почти не оседающую.

Таблица 4.2

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха

Пыль, способная некоторое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии, называется аэрозоль, в отличие от осевшей пыли, называемой аэрогель. Мелкодисперсная пыль представляет для организма наибольшую опасность, поскольку она не задерживается в верхних дыхательных путях и может проникнуть глубоко в легкие. Кроме того, тонкая пыль может быть проводником в организм человека различных ядовитых веществ, например, тяжелых металлов, которые на пылинках могут проникать глубоко в дыхательные пути.