Денатурація атмосфери

Денатураця атмосферного повітря відбувається внаслідок його забруднення природними та антропогенними факторами, в результаті чого воно істотно відрізняється від повітря незміненого навколишнього природного середовища.

Джерела забруднень атмосфери

Забруднення атмосфери – це зміни газового складу атмосфери в результаті вмісту в ній домішок.

Природними джерелами забруднення є вулканічні виверження, пилові бурі, космічний пил, гейзери, лісові та степові пожежі, виділення рослин, тварин та мікроорганізмів. Деякі шкідливі домішки (вуглекислий газ, оксид вуглецю, сірководень, хлориди й інші сполуки) поступають в атмосферу з океану. Особливість природних забруднень полягає в тому, що вони не такі токсичні, як антропогенні, і діють періодично.

В антропогенному забрудненні атмосфери найбільш значну роль відіграють виробничі та побутові процеси.

Основними джерелами антропогенних забруднень є:

1) промислові підприємства і теплові електростанції; 2) автотранспорт; 3) топки котелень та будівель.

У різних країнах, в залежності від стану економічного розвитку, відмічається різна структура основних джерел атмосферних забруднень. У США, у зв’язку з високим ступенем автомобілізації, внесок транспорту в загальні викиди складає близько 60 %, промисловості – 17 %, енергетики – 14 %, опалення та видалення відходів – 9 %. У Франції промислові забруднення складають 37 %, опалення – 25 %, транспорт – 23 %, енергетика – 15 %. Така ж картина спостерігається в інших промислово розвинутих країнах.

Одним з найбільш потужних джерел забруднень є промисловість, зокрема, потужні теплоелектростанції (ТЕС), які працюють на низькосортному, пилоподібному паливі. В результаті спалювання палива у повітря викидаються зола, сажа, різноманітні газоподібні продукти.

Повітря забруднюється також пилом, парами та газами при різній обробці природних речовин на промислових підприємствах. За об’ємом шкідливих викидів чільні місця належать чорній та кольоровій металургії (24 та 10 % відповідно від усіх викидів в атмосферу) [42]. Хімічний склад викидів в атмосферу буває різним в залежності від виду палива й способу його згорання, складу виробничої сировини, технології виробництва тощо.

Котельні установки теплоелектроцентралей дають велику кількість валових викидів речовин, які забруднюють атмосферу. Основними шкідливими домішками тут є окисли сірки і азоту, пилу й сажі.

Транскордонні забруднення атмосфери визначаються перенесенням промислових відходів на великі відстані й істотним несприятливим впливом на великі території.

Джерелами забруднення атмосфери є також практично всі засоби сучасного транспорту. До них відноситься автомобільний, залізничний, морський і річковий, а також авіація. Проте, частіше за інших спричиняє загальні забруднення атмосфери автомобільний транспорт. Над великими містами світу все частіше «нависає» фотохімічний смог (рис. 81). Він утворюється в результаті фотохімічного впливу компонентів, які входять до його складу з атомарним киснем. Схематично цей процес можна представити таким чином: окисли азоту+вуглеводні→пероксиацетилнітрат (ПАН) і озон (О₃).

Фотохімічний смог утворюється звичайно в період температурних інверсій, коли забруднене повітря затиснене верхнім тепловим шаром, що запобігає вертикальному перенесенню забруднень. Такі явища найчастіше спостерігаються під час антициклону (рис. 82).

У великих містах має місце забруднення повітря людьми. Кожна людина щоденно видихає близько 10 м³ повітря, насиченого парами води, і яке містить близько 4 % вуглекислого газу, і виділяє 600–900 г поту. У місті з п’ятимільйонним населенням люди щодобово виділяють в атмосферу близько 2 млн м³ водяної пари і близько 600 м³ секрету потових залоз.

Джерелами забруднення атмосфери міст та інших населених пунктів є також каналізаційні системи, пил від зношених матеріалів, взуття, покришок автотранспорту, гази кухонь, сміттєпроводів, звалищ тощо.

Загальна кількість забруднюючих речовин, які постійно містяться в земній атмосфері, оцінюються в 9–10 млн т.

До забруднюючих атмосферу речовин відносяться також радіоактивні речовини. Джерелами радіоактивного забруднення зовнішнього середовища являються експериментальні вибухи при дослідженні атомних і водневих бомб, а також різні виробництва й атомні електростанції. Радіоактивні продукти в атмосфері можуть знаходитись від 3 до 9 років, а в нижніх шарах атмосфери – до 3 місяців.