Екологія - Васюкова Г.Т. - 3.1.1 Хімічне забруднення атмосфери.

3.1.1 Хімічне забруднення атмосфери.

Найбільш масштабним і значним є хімічне забруднення середовища невластивими їй речовинами хімічної природи. Серед них - газоподібні й аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження. Людина забруднює атмосферу вже тисячоліттями, однак, наслідки застосування вогню, яким вона користувалась весь цей період, були незначні. Доводилося миритися з тим, що дим заважав диханню і що сажа лягала чорним покривом на стелі і стіни житла. Одержуване тепло було для людини важливіше, ніж чисте повітря і не закопчені стіни печери. Це початкове забруднення повітря не представляло проблеми, тому що люди жили тоді невеликими групами, займаючи незмірно велике недоторкане природне середовище. І навіть значне зосередження людей на порівняно невеликій території, як це було в класичній стародавності, не супроводжувалося ще серйозними наслідками.

Так було аж до початку дев'ятнадцятого століття. Лише за останні сто років розвиток промисловості "обдарував" нас такими виробничими процесами, наслідки яких людина спочатку ще не могла собі уявити.

В основному існують три основних джерела забруднення атмосфери: промисловість, побутові котельні, транспорт. Частка кожного з цих джерел у загальному забрудненні повітря сильно розрізняється в залежності від місця. Зараз загальновизнано, що найбільш сильно забруднює повітря промислове виробництво. Джерела забруднень - теплоелектростанції, що разом з димом викидають у повітря сірчистий і вуглекислий гази; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, що викидають у повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, з'єднання фосфору, частки і з'єднання ртуті і миш'яку; хімічні і цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря в результаті спалювання палива для потреб промисловості, опалення житла, роботи транспорту, спалювання і переробки побутових і промислових відходів. Атмосферні забруднення розділяють на первинні, що надходять безпосередньо в атмосферу, і вторинні, що є результатом перетворення останніх. Так, сірчистий газ, що надходить в атмосферу, окислюється до сірчаного ангідриду, який взаємодіє з парами води й утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком утворюються кристали сульфату амонію. Подібним чином, у результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами і компонентами атмосфери утворюються інші побічні ознаки. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті є теплові електростанції, металургійні і хімічні підприємства, котельні установки, що споживають більше 70% твердого і рідкого палива, яке добувається щорічно. Основними шкідливими домішками пірогенного походження є наступні.

A) Оксид вуглецю.

Виникає при неповному згорянні вуглеводистих речовин. У повітря він потрапляє в результаті спалювання твердих відходів, з вихлопними газами автомобілів і викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу надходить в атмосферу не менш 1250 млн. т. Оксид вуглецю, є з'єднанням, що активно реагує зі складовими частинами атмосфери і сприяє підвищенню температури на планеті, і створенню парникового ефекту.

Б) Сірчистий ангідрид.

Виділяється в процесі згоряння палива, яке містить сірку, чи переробки сірчистих руд (до 170 млн. т. на рік). Частина з'єднань сірки виділяється при горінні органічних залишків у гірничорудних відвалах. Тільки в США загальна кількість викинутого в атмосферу сірчистого ангідриду складає 65 % від загальносвітового викиду.

B) Сірчаний ангідрид.

Утворюється при окислюванні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктом реакції є аерозоль чи розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює ґрунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових смолоскипів хімічних підприємств відзначається за наявністю низької хмарності і високої вологості повітря. Листові пластинки рослин, що виростають на відстані менше 11км. від таких підприємств, звичайно бувають густо засіяні дрібними некротичними плямами, що утворилися в місцях осідання краплі сірчаної кислоти. Металургійні підприємства кольорової і чорної металургії, а також ТЕС щорічно викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду.

Г) Сірководень і сірковуглець.

Надходять в атмосферу окремо чи разом з іншими з'єднаннями сірки. Основними джерелами викиду є підприємства по виготовленню штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні, а також нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами піддаються повільному окислюванню до сірчаного ангідриду.

Д) Окисли азоту.

Основними джерелами викиду є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту, нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість окисів азоту, що надходять в атмосферу, складає 20 млн. т. на рік.

Є) З'єднання фтору.

Джерелами забруднення є підприємства з виробництва алюмінію, емалі, скла, кераміки, сталі, фосфорних добрив. Речовини, що містять фтор, надходять в атмосферу у вигляді газоподібних з'єднань — фтор вуглецю чи пилу фториду натрію і кальцію. З'єднання характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.

Ж) З'єднання хлору.

Надходять в атмосферу від хімічних підприємств, що виробляють соляну кислоту, пестициди, що містять хлор, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері зустрічаються, як домішки, молекули хлору і пари соляної кислоти. Токсичність хлору визначається видом з'єднань і їхньою концентрацією.

В металургійній промисловості при виплавці чавуна і при переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металів і отруйних газів. Так, у розрахунку на 1 т. передільного чавуну виділяється крім 12,7 кг. сірчистого газу і 14,5 кг. пилових часток, що визначають кількість з'єднань миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, парів ртуті і рідких металів, смоляних речовин і ціанистого водню.