Последствия загрязнения воздушной среды

Загрязнение воздуха в результате поступления в него различного рода загрязняющих веществ имеет ряд неблагоприятных последствий.

Санитарно-гигиенические. Поскольку воздух является средой, в которой человек находится в течение всей жизни и от которой зависит его здоровье, самочувствие и работоспособность, наличие в воздушной среде порой даже небольших концентраций загрязняющих веществ может неблагоприятно отразиться на человеке, привести к необратимым последствиям и даже к смерти.

Экологические. Воздух является важнейшим элементом окружающей среды, находящимся в непрерывном контакте со всеми другими элементами природы. Ухудшение качества воздуха вследствие присутствия в нем различных загрязнителей приводит к гибели лесов, посевов сельскохозяйственных культур, травяного покрова, животных, к загрязнению водоемов, а также к повреждению строительных конструкций, различного рода сооружений и т. д.

Экономические. Загрязнение воздуха вызывает значительные экономические потери. Запыленность и загазованность воздуха в производственных помещениях приводит к снижению производительности труда, потере рабочего времени из-за увеличения заболеваемости. Во многих производствах наличие пыли в воздушной среде ухудшает качество продукции, ускоряет износ оборудования. В процессе производства, добычи, транспортирования многих видов материалов, сырья, готовой продукции часть этих веществ переходит в пылевидное состояние и теряется (уголь, руда, цемент и др.), загрязняя в то же время окружающую среду. Потери на ряде производств составляют до 3 - 5 % . Велики потери из-за загрязнения окружающей среды. Мероприятия по уменьшению последствий загрязнения обходятся дорого.

Характерным примером влияния выбросов промышленных предприятий на окружающую среду является металлургия, которая дает значительную часть всех выбросов в воздушную среду.

На предприятиях черной металлургии основными источниками выбросов в атмосферу являются:

• подготовка сырьевых материалов (обогащение, агломерация и др.);

• производство кокса;

• доменное производство;

• производство стали;

• прокатное производство;

• энергетические установки.

На предприятиях имеют место организованные (через трубы, вентиляционные шахты и т. п.) и неорганизованные выбросы (через фонари и проемы в цехах, от мест погрузки и разгрузки транспорта, из-за утечек в коммуникациях и др.). Неорганизованные выбросы по мнению специалистов составляют от 10 до 26 % от общего количества выбросов в атмосферу.

Причинами значительных выбросов в атмосферу являются: отсутствие или неэффективная локализация источников выделения газов и пыли; недостаточная герметичность, конструктивные недостатки производственного оборудования, его техническая неисправность; неправильное ведение технологических процессов и др.

При работе предприятий черной металлургии в воздух выделяются газы, содержащие пыль, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, фенолы, сероводород, бензол, аммиак и другие вредные соединения.

По имеющимся данным валовой вынос пыли до очистки на каждые 1 млн. т годовой производительности предприятия составляет 350 т/сутки.

Выбросы диоксида серы и оксида углерода составляют соответственно 200 и 400 т/сутки. В результате улавливания пыли и газов поступление их в атмосферу можно уменьшить: пыли на 93 %, диоксида серы — на 67 %, оксида углерода — на 20 %, что, конечно, явно недостаточно.

В результате интенсивных выбросов пыли на территории завода и в районе расположения металлургических заводов осаждается значительное количество пыли.

Представляют интерес данные о содержании оксида углерода в воздухе над территорией, прилегающей к металлургическому заводу. На расстоянии 6—8 км от завода воздух загрязнен оксидом углерода в концентрациях, превышающих ПДК в 2,4 - 2 раза (максимально разовая - 3 мг/м³, среднесуточная - 1 мг/м³). В радиусе до 4 км от завода содержание СО превышало ПДК в 3-4 раза.

Зона загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы вокруг металлургического завода достигала 6 км.

Зона загрязнения сероводородом достигала 6 км, значительны также зоны загрязнения воздуха оксидами азота, фенолом и др. газовыми выделениями.

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий приводит к значительному уменьшению солнечной радиации, снижению видимости, освещенности, к увеличению частоты туманов. Это отрицательно сказывается на здоровье населения. Солнечный свет - важнейшее условие нормальной жизни организма, его психического и физического развития, здоровья и работоспособности. Особенно важна для человека ультрафиолетовая радиация. Под ее влиянием повышается обмен веществ, возрастает активность эндокринной системы, иммунитет организма, тонус мышечной и центральной нервной системы.

Загрязнение атмосферного воздуха приводит к снижению прозрачности атмосферы для солнечной радиации в целом и, в первую очередь, для ультрафиолетовой части спектра.

Запыленность атмосферы значительно уменьшает ультрафиолетовую радиацию. По данным Московского научно-исследовательского института гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана суммарная средняя потеря ультрафиолетовой радиации в крупном городе составляет 64 %.

В результате загрязнения атмосферного воздуха выбросами цементных заводов потеря суммарной солнечной радиации доходят до 29%, а потеря ультрафиолетовой радиации достигает 66 %.

В районе нахождения металлургического завода общая ультрафиолетовая радиация ослабляется на 8-32 % .

Присутствие в воздухе различных загрязняющих веществ в сочетании с другими факторами окружающей среды вызывает повреждение материалов, строительных конструкций и др. изделий. Соответствующие данные приведены в табл. 1.

Таблица 1. Повреждение материалов под действием загрязненного воздуха

Материалы	Тип повреждения	Основные загрязняющие вещества	Другие факторы окружающей среды
Металлы	Коррозионное потускнение	Оксиды серы, другие кислые газы	Влага, воздух, соли
Каменная кладка	Эрозия поверхности и обесцвечивание	Оксиды серы, другие кислые газы, аэрозоли	Влага, колебания температуры, соли, вибрация, микроорганизмы, углекислый газ
Краска	Эрозия поверхности и обесцвечивание	Оксиды серы, сероводород, озон, аэрозоли	Влага, солнечный свет, микроорганизмы
Текстильные товары	Уменьшение прочности на разрыв, загрязнение	Оксиды серы и азота, аэрозоли	Влага, солнечный свет, физическое изнашивание
Бумага	Появление хрупкости	Оксиды серы	Влага, физическое изнашивание
Кожа	Снижение прочности, шероховатость поверхности	Оксиды серы	Физическое изнашивание
Керамические изделия	Изменение внешнего вида	Кислые газы	Влага

Под действием оксидов серы, находящихся в воздухе, подвергаются разрушению сооружения, имеющие большую художественную и историческую ценность, а также произведения искусства — древние статуи.

Известно, что возникли проблемы с сохранностью зданий и скульптур в Греции. Быстро разрушаются Колизей в Риме, собор Святого Марка в Венеции и многие другие сооружения. Во Франции скульптуры, находящиеся на открытом воздухе, заменяют копиями. Такие же проблемы приходится решать в Германии (Кельнский собор XII в.), в Японии и других странах.

Известно, что каменный обелиск Клеопатры, перевезенный из Александрии в Лондон, за неполные 100 лет подвергся большему разрушению, чем за предыдущие 3000 лет нахождения его в Египте.

Аэрозоли вызывают загрязнение поверхностей. Они также способствуют разрушению поверхности различных материалов тем, что аэрозольные частицы являются центрами конденсации и адсорбции газообразных загрязняющих веществ.