Оценка экологического состояния атмосферы в промышленной зоне

Проблема загрязнения воздуха волнует все человечество. Наиболее остро он оказался в промышленно развитых странах. Ущерб здоровью человека от загрязнения воздуха не меньше, чем от сброса сточных вод, промышленных и бытовых отходов в водные объекты.

Запасы кислорода на Земле практически безграничны. Атмосферный воздух относится к категории неисчерпаемых природных ресурсов, но хозяйственная деятельность человека влияет на атмосферу и меняет состав воздуха. Эти изменения часто бывают настолько значительными и стойкими, что необходимо принимать меры для их защиты. [10]. 

За последние 100 лет атмосфера как природный ресурс претерпела значительные изменения из-за антропогенного воздействия, которое приводит к притоку огромного количества загрязняющих веществ и влияет на эволюционные физические и химические процессы, происходящие в атмосфере. Антропогенное влияние хозяйственной деятельности приобрело глобальный характер.

Антропогенное загрязнение может быть локальным, когда концентрация загрязняющих веществ увеличивается на небольшой территории - городе, районе, сельскохозяйственном районе, региональным, когда загрязнена большая территория, и глобальным, когда состояние атмосферы в целом на Земле меняется. [13]. 

На состав атмосферы негативно влияют выбросы вредных веществ: оксидов серы, азота, углеводородов, пыли. Состояние воздушного бассейна определяется массой вредных веществ, подаваемых с выхлопными газами, и концентрацией вредных веществ. Главный показатель - это концентрация вредных веществ и ее отношение к ПДК. Концентрация вредных веществ в атмосфере определяется не только массой выброса, но и климатическими и метеорологическими характеристиками местности, в которой этот выброс происходит. Закономерности распределения примесей определяются как свойствами самих загрязнителей, так и регенерационной способностью окружающей природной среды. Скорость диффузии примесей зависит от распределения температуры по высоте над землей. Важную роль в рассеивании и переносе примесей в атмосфере играет распределение скорости ветра по высоте над землей и коэффициенты турбулентности в воздушном слое, в котором происходит рассеяние. [2]. 

В настоящее время основными глобальными атмосферными проблемами являются парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные осадки и фотохимический смог.

Парниковый эффект - это повышение температуры земной поверхности из-за нагрева нижних слоев атмосферы за счет накопления парниковых газов. В результате температура воздуха выше, чем должна быть, а это приводит к таким необратимым последствиям, как изменение климата и глобальное потепление. Несколько веков назад эта экологическая проблема существовала, но не была столь очевидной. С развитием технологий количество источников, обеспечивающих парниковый эффект в атмосфере, с каждым годом увеличивается. [4]

Причины парникового эффекта следующие:

- использование горючих полезных ископаемых в промышленности: угля, нефти, природного газа, при сжигании в атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа и других вредных соединений;

- транспорт - легковые и грузовые автомобили выделяют выхлопные газы, которые также загрязняют воздух и усиливают парниковый эффект;

- вырубка лесов, которая поглощает углекислый газ и выделяет кислород, и с уничтожением каждого дерева на планете количество СО2 в воздухе увеличивается;

- лесные пожары - еще один источник гибели растений планеты;

- рост населения влияет на увеличение спроса на продукты питания, одежду, жилье и, чтобы гарантировать это, растет промышленное производство, которое все больше загрязняет воздух парниковыми газами;

- агрохимия и удобрения содержат разное количество соединений, в результате испарения которых выделяется азот - один из парниковых газов;

- разложение и сжигание отходов на свалках способствует увеличению выбросов парниковых газов.

По результатам парникового эффекта можно определить, что основным из них является изменение климата. С повышением температуры воздуха с каждым годом воды морей и океанов испаряются все интенсивнее. Некоторые ученые предсказывают, что через 200 лет произойдет такое явление, как «высыхание» океанов, а именно значительное понижение уровня воды. Это одна сторона проблемы. Другой заключается в том, что повышение температуры приводит к таянию ледников, что способствует повышению уровня воды Мирового океана и приводит к затоплению побережий материков и островов. Увеличение количества наводнений и затоплений прибрежных территорий свидетельствует о том, что уровень океанических вод увеличивается с каждым годом.

Повышение температуры воздуха приводит к тому, что участки, мало увлажненные атмосферными осадками, становятся засушливыми и непригодными для жизни. Урожай здесь гибнет, что приводит к продовольственному кризису для населения района. Также животные не находят пищи, потому что растения вымирают из-за недостатка воды.

Изменения климата в Беларуси связаны с природными и антропогенными факторами. По средним оценкам, ожидаемые изменения газового и аэрозольного состава атмосферы, в основном из-за антропогенной деятельности, приведут к повышению среднегодовой температуры в республике примерно на 1 ° C к 2025 году. общее потепление, годовые колебания температуры и осадков резко увеличатся (между сезонами) и между годами, а также количество экстремальных погодных и климатических явлений.

Исследования показали, что глобальное потепление связано с выбросами парниковых газов в различных секторах экономики, прежде всего в энергетическом секторе. Выбросы парниковых газов в республике в настоящее время составляют около 60 миллионов тонн эквивалента двуокиси углерода. 

Наблюдается тенденция снижения над территорией республики общего содержания озона, что сопровождается повышением уровня приземного ультрафиолетового излучения, что негативно отражается на здоровье населения республики, функционировании экосистем и росте числа заболеваний, инициированных ультрафиолетовой радиацией [8]. 

Основные проблемы в области охраны атмосферного воздуха связаны с его загрязнением вредными выбросами от стационарных и мобильных источников. Выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников характеризуются как общее количество загрязняющих веществ, попадающих в атмосферный воздух от всех организованных и неорганизованных стационарных источников. В структуре выбросов преобладают оксид углерода (56,4%), диоксид серы (6,9), оксиды азота (11,1) и углеводороды (14,3%). Снижение выбросов из стационарных источников происходит как при строительстве газоочистных установок, так и при внедрении новых технологий, использовании топлива, сырья и материалов, снижающих вредное воздействие на атмосферный воздух. Решая проблемы повышения энергоэффективности производства, использование возобновляемых источников энергии также способствует решению экологических проблем по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. [8,15]. 

Выбросы загрязняющих веществ мобильными источниками рассчитываются на основании количества потребляемого топлива. Выбросы от мобильных источников на территории республики характеризуются некоторым ростом, который в зависимости от вещества составляет от 8 до 17%. Максимальный объем выбросов отмечается в Минске и Минской области, минимальный - в Могилевской области [15].