Справки  ->  Энциклопедии  | Автор: Алена Межова | Добавлено: 2014-11-11

Из чего состоит озоновый слой в атмосферы

Проблема озонового экрана. Важнейшей составной частью атмосферы, влияющей на климат и защищающей все живое на Земле от ультрафиолетового излучения солнца, является озоновый слой. Основная масса озона находится на высотах от 10 до 50 км, а его максимальная плотность наблюдается на высоте 16-26 км. Озон поглощает эти радиоактивные лучи или отражает их, создавая так называемый озоновый экран.

В последние годы населения планеты тревожит истощение и разрушение озонового слоя. Главная причина этого явления – антропогенный фактор. В 1996 году группе ученых, американским исследователям М. Малину и другим работающим в области химической экологии, была присуждена Нобелевская премия. Они выявили причины истощения озонового слоя. Как оказалось, к разрушению озонового слоя привело широкое использование в промышленности и быту хлорсодержащих хладонов. Эти химические соединения, называемые фреонами, содержатся в промышленных отходах, в выхлопных газах автомобилей и ракет. В быту применяются в холодильниках, аэрозолях, пенообразователях, растворителях и т.д. Фреоны поднимаются в верхние слои атмосферы, там под воздействием ультрафиолетовых лучей разрушаются и выделяют хлор, который разрушает молекулы озона. Одна молекула хлора может уничтожить 10 тыс. молекул озона.

Области влияния озонового слоя

Проблема "кислотных" дождей приобретает все более серьезный характер. Около 26 тыс.т. оксидов серы и азота ежегодно выбрасывается в атмосферу предприятиями и теплоэлектростанциями, они выпадают вместе с атмосферными осадками в виде ядовитых "кислых" дождей. На суше общие потери углеводородов слагаются из выбросов в атмосферу в результате несовершенной технологии продуктов сгорания в факелах, газов, ожога и обжига, утечек в грунт, потерь со сточными водами. На типовом заводе, перерабатывающем 12 млн.т. нефти в год, абсолютные потери составляют 180 тыс.т. Если эту цифру принять за 100%, то она складывается из следующих видов потерь - 40% приходится на резервуары, в которых нефть и продукты ее переработки должны надежно храниться. Часть потерь при хранении объясняется "дыханием" емкостей. При повышении давления избыток выходит наружу, а при понижении приходится выпускать наружный воздух. Это происходит при изменении температуры, например, при смене дня и ночи, при резком изменении барометрического атмосферного давления и т.п. Так как такой процесс повторяется ежегодно, то приводит к большим потерям топлива. За одно "дыхание" из емкости 5000 м3 уходит в атмосферу около 35 кг, бензина, а за год это составляет 12,8т.

Установлено, что при заполнении резервуара на 80% годовые потери составляют 8%, а при его использовании лишь на 20% возрастают до 14%. Около 1/5 всех потерь уносится при испарении с поверхности жидкостей, загрязненных нефтепродуктами.

Ощутимый вклад вносят операции "налива-слива". В этих случаях происходит и испарение и утечка. В летнее время при закачке теряется 0,56 кг. на каждый километр продукта, а при скачке - 0,1кг. Представьте себе, сколько на планете различного рода топливных емкостей, резервуаров, цистерн, бензоколонок и баков; Земля давно была бы окутана густым паром летучих углеводородов, если бы они не испарялись в верхние слои атмосферы. Когда условий для их испарения нет , то наступает смог, однако улетают они не все. По данным ученых, 100% потерь распределяются так: 85% попадает в атмосферу, а 15% загрязняют почву и водоемы. Химики здесь видят один рациональный путь - сделать атмосферу источником сырья и использовать находящиеся в ней вредные газы как компоненты химического синтеза полезных продуктов, список возможных органических производных уже сейчас достаточно велик и включает в себя полимеры, искусственное топливо, метиловый спирт, альдегиды, органические кислоты и другие, ценные для народного хозяйства соединения.

Парниковый эффект

За первыми признаками нарушения равновесия в природе встает грозное предупреждение: природа не в силах больше безболезненно выдерживать, ее способность к самоочищению исчерпана! Переступив черту, мы вызовем более опасные последствия, которые необходимо предвидеть и своевременно запланировать борьбу с ними. При расширении производства одновременно с увеличением потерь теплоты возрастает количество углекислого газа в атмосфере. В 20 веке его количество в атмосфере увеличилось почти на 9%, что составляет 2*1011. Вместе теплота и углекислый газ изменяют теплоотдачу земной поверхности и создают нежелательный "парниковый эффект". Суть его состоит в следующем: в парниках пленка или стекло пропускает солнечный свет, но задерживает теплоту, идущую от нагретой почвы, и тем самым повышает температуру в теплицах. Там этот эффект желателен и заранее запланирован, а в масштабах Земли он приводит к нарушению баланса.

Подъем температуры у поверхности Земли вызывает таяние ледников, льдов полярных морей и океанов. Это вызовет подъем воды на десятки метров с затоплением миллионов квадратных километров суши новым "всемирным потопом". Климат изменится от экватора до полюсов, а это не может не отразиться на нашем с вами "житье".

Сжигание горючего создает еще одну грозящую человеку опасность - кислородное голодание. Дело в том, что свободный кислород на нашей планете был не всегда, а "приобретен" в процессе существования Земли как побочный продукт жизнедеятельности первичных организмов. Первичные формы жизни были анаэробными, т.е. обходились без кислорода. Он накапливался как продукт их деятельности в результате освобождения из оксидов и других соединений, в которых находился в связанной форме.

По абсолютному выбросу газов автомобиль стоит на первом месте; он источник почти половины загрязнителей воздуха, зарегистрированных в некоторых странах. Главный вред причиняет угарный газ. Выделяемый в основном автомобилями, он почти равен всем другим главным загрязнителям воздуха вместе взятым. При определении негативного влияния автомобилей на качество воздуха, следует учитывать и выброс азота и фотохимических окислителей.

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не главную роль. Окись углерода становится опасной при высокой концентрации, но измерения концентрации на больших площадях и в любое время суток показывают, что ее влияние на организм человека, вероятно, не столь велико по сравнению с другими более редкими загрязнителями.

Судя по тому, что известно об их распределении и вредном эффекте, окислы серы и разнообразные мелкие частицы , по-видимому, вызывают даже больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей. Эти загрязнения поступают первоначально от объектов, именуемых "постоянными источниками" - электростанций, заводов и жилых домов. Окислы серы и тонкие частицы пыли обычно концентрируются в местах наиболее интенсивного сжигания угля и главным образом опасны зимой, когда для обогрева приходится сжигать большие топлива. Фотохимический смог, наоборот, бывает более плотным в летнее время.

Помимо основных загрязнителей, в тех или иных местах в воздухе циркулируют различные вредные вещества, самый распространенный из токсичных тяжелых материалов - свинец - обычная составная часть бензина. Переносимые по воздуху никель, ртуть относительно редки, но в некоторых работах они представляют собой прямую угрозу. Канцерогенные волокна асбеста обнаружены в городском воздухе повсеместно. И, наконец, часть радиоактивных осадков - последствие испытаний ядерного оружия - выпадает на Землю вместе с дождем.

В атмосферу попадают токсичные вещества от тех предметов, которые мы каждый день держим в руках, и не представляем вред, который они могут нанести. Например, сухая батарейка, содержащая ртуть, покупается, используется по назначению и "выбрасывается". Но что происходит с ней дальше? Сначала она попадает в мусорный контейнер. Затем контейнер отвозят на мусоросжигательную станцию. Здесь ртуть нагревается, она образует ртутные пары, которые выбрасываются через трубу. Ртутные пары токсичны. Ветер подхватывает их, и, в конце концов, они оказываются в атмосфере, конечно, потом токсичные пары осаждаются на Землю с дождем или снегом.

Нужна активная борьба со смогом. Он состоит из двух частей: дыма и пыли от заводов и выхлопных газов автомашин. Уменьшить долю смога, создаваемую промышленностью, можно с помощью пылеуловителей, если оборудовать ими предприятия. Далеко не всегда это удается. Промышленника в первую очередь волнуют вопросы: принесет ли это прибыль и сколько? Вырастет ли доходность предприятия? Сколько нужно заплатить и сколько можно получить? При таком подходе к проблеме видишь, что ее корни не только технического, но и социального характера.

Автомобиль почти ровесник века. Он был изобретен, чтобы облегчить жизнь людей, но постепенно превратился в источник опасности. Принимаются специальные меры для снижения этой опасности. Грузовой транспорт в городах движется только по отделенным для него магистралям, по кольцевым дорогам в объезд городов. В самом городе строятся подземные переходы и тоннели для машин. Над тротуарами возникли автомобильные эстакады. Все менее токсичным стараются сделать горючее для автомашин. К бензину добавляют различные добавки, снижающие токсичность выхлопных газов, делаются смеси из воды, спирта и бензина. Водяные пары способствуют более полному сгоранию топлива. Присутствие спиртов в горючем снижает содержание угарного газа в выхлопах. На улицах городов появились в большом количестве автомобили, работающие на природном газе. Их двигатель дает меньше вредных выбросов. К тому же газ примерно в 2 раза дешевле бензина.

Полностью решить проблему загрязнения воздуха можно только при перестройке технологий действующих и вновь строящихся предприятий, путем организации безотходного производства. Постепенно появляется все большее количество заводов, работающих по замкнутому циклу. Создание безотходного производства во всех отраслях промышленности требует решения ряда сложных инженерно- технологических задач, огромных капиталовложений.

Долгое время загрязнения воздуха связывали с Экономическим благосостоянием и ростом городов; сегодня эти связи не находят полного оправдания. Но наиболее интенсивное загрязнение воздуха, как и прежде, отмечается в крупных районах, где циркуляция воздуха задерживается и невелика.

В атмосферу ежегодно выбрасываются сотни миллионов тонн различных веществ. Вот сколько их: твердых веществ - 130млн. тонн, двуокиси серы - 180-200; окиси углерода - 350-400; окислов азота - 60-65; углеводородов - 80-90 млн. тонн. Выходит, что вся наша атмосфера представляет собой аэрозоль, так как содержит массу взвешенных частиц. Массу аэрозольных частиц поставляют химические предприятия в процессе превращения газов в твердые тела. Так, при образовании сульфатов из двуокиси серы в воздух за тот же срок уходят 150 млн. тонн частиц. Всего из-за деятельности человека в год в атмосферу вносится 350-400 млн. тонн пыли.

Загрязнение воздуха в ЗКО. В Западно-Казахстанской области достаточно источников, которые загрязняют или могут загрязнять воздушный бассейн. Это Карачаганакское месторождение газового конденсата, строительные организации в городе Уральске, автомобильные дороги, трассы газы и нефтепроводов, скотопрогоны, участки пастбищ, на которых был допущен перевыпас.

Загрязнение атмосферы оксидами серы, азота, углерода, углеводородном стало, происходит после того, как в 1984 году началось использование Карачаганакского газоконденсатного месторождения, но технический процесс газодобывающего производства в то время еще не соответствовал экологическим требованиям.

Пример: В 1999 году, добывая каждый день по 70 тыс. м3 газового конденсата, Карачаганак – Газпром загрязнял окружающую среду – почвы, воздух, воды.

Ежегодно в факелах сжигались 7 млн. м3 газа, бесполезные потери составлял 2 тыс. тонн конденсата.

В 1999 году в воздушный бассейн Западно-Казахстанской области было выброшено 22,6 тыс. тонн вредных веществ, а в 1997 году – всего 14,1 тыс. тонн при этом 1\5 часть составляют твердые вещества и 4\5 – газообразные и жидкие. Пригороды Уральска характеризуются по своим природным условиям как благоприятные для жизни населения, и по уровню техногенного загрязнения атмосферы Уральск среди городов республики занимают одно из последних мест. Это связано с относительно небольшим воздействием на атмосферу промышленного производства, имеющегося в городе. Основным загрязнителем воздуха в городе, Уральске является транспорт, на который приходится 70% всех газовых выбросов. Большую роль в очищении воздуха от вредных веществ играют зеленые растения, особенно деревья: 1 га зеленых насаждений очищает воздух от 30 до 70 тонн вредных веществ и снижает загрязненность воздушного бассейна на 10-35%.

Особую роль зеленые насаждения в виде парков, скверов и бульваров имеют в городах, которые представляет собой очаги высокого загрязнения атмосферы. Над городами, в том числе и над Уральском, образуется как бы купол из вредных газов и пыли, через который свежий воздух не может проникнуть в город и обтекает его.

Каковы же меры по защите атмосферного воздуха от загрязнений? Это – применение научно обоснованных условий сжигания топлива, создание санитарно-защитных зон вблизи крупных ТЭЦ, использование фильтров для улавливания пылевидных частиц и т.д.

В ходе проверок выявлено 1074 факта нарушения природоохранного законодательства. По сравнению с 2005 г. количество выявленных нарушений уменьшилось на 15,4%. Особое внимание в ходе инспекций уделяется контролю соблюдения экологических требований и норм природоохранного законодательства при ведении проверок текущего года на КПО Б. В. Как юридическое лицо наложено 33 административных штрафа на общую сумму 235,5 млн. тенге. Предъявлено 4 претензии по возмещению экологического ущерба, нанесенного окружающей среде, в сумме 426,8 млн. тенге за самовольные выбросы в атмосферу.

Производственный мониторинг за окружающей средой организован на 30-ти крупных предприятиях области, в их числе КПО Б. В., АО «Конденсат», ТОО «Жайыкмунай», ОАО «Жайыктеплоэнерго», ГКП «Аксайжылуэнерго», ГКП «Спецавтобаза», УМГ «Уральск», Уральское нефтепроводное управление и др. По результатам производственного мониторинга в 2006 г. существенных превышений загрязнения окружающей среды не выявлено.

Воздушный бассейн г. Уральска по сравнению с другими областными центрами РК оценивается как относительно чистый и занимает по чистоте одно из первых мест в республике.

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)