Экологическое состояние воздушного бассейна

Атмосфера — источник жизни на всей планете, не имеющий границ. Так как атмосфера является общим богатством всего человечества на земном шаре, ее качество, чистота являются ни с чем не сравнимой частью биосферы. Масса ее равна 5,157*10^15 т. Атмосфера состоит из нескольких слоев — тропосферы, озона, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы. Каждый слой имеет свою функцию, свой газовый состав, свое значение для жизнедеятельности. Особое значение имеют тропосфера и озоновый слой.

В настоящее время качество, чистота атмосферного воздуха меняются не в лучшую сторону. Причина — распространение производственных газов, появляющихся в результате деятельности людей и загрязняющих воздух.

Трудно переоценить значение атмосферы в жизни человека. Атмосфера не только снабжает весь земной шар чистым воздухом, но и обогащает окружающую среду необходимыми газообразными элементами (кислородом, азотом, углекислым газом, аргоном и др.). К тому же атмосфера защищает Землю от вредных космических излучений, способствует обмену энергии и веществ в природе, а в конечном счете — устойчивости жизни на Земле.

Но в последние годы столь необходимый человеку воздушный бассейн подвергся основательным изменениям. Качество воздушной атмосферы определяется показателями ее загрязненности. Если показатели содержания вредных веществ в атмосфере не отвечают нормам предельно допустимой концентрации или превышают их, то считается, что воздушная среда загрязнена.

Основные источники загрязнения природы — промышленные предприятия, автотранспорт, выделяемое заводами тепло, испытания военного оружия, космические корабли и ракеты. Попавшие в атмосферу с указанных объектов вещества вызывают химические или фотохимические реакции, а следовательно, изменения (табл. 4).

Химические продукты, возникшие подобным образом, попадая в воду, землю, разрушают все живые организмы, здания, строительные материалы. Сбалансированность объемов кислорода и углекислого газа позволяет сохранять устойчивость воздушных потоков в атмосфере. Например, кислород, обеспечивая жизнедеятельность живых организмов, в то же время участвует во всех химических реакциях, происходящих в воде и почве. Там, где ощущается нехватка кислорода, не могут свободно дышать люди и животные. Основной источник кислорода на Земле — это происходящий в зеленых растениях процесс фотосинтеза. Превышение концентрации углекислого газа в воздушной среде затрудняет дыхание людей и животных. Поэтому содержание его в атмосферном воздухе должно быть устойчивым. Нарушение баланса двух основных газов приводит к экологическим бедствиям на планете. Поэтому сохранение чистоты воздушной среды все государства земного шара рассматривают как одно из важнейших условий экономического развития и вносят в это дело посильный вклад. В Казахстане за уровнем загрязнения воздушной среды вредными веществами и различными химическими соединениями регулярно следит научно-исследовательский институт при "Казгидрометцентре". В зависимости от времени года уточняется ситуация метеорологической обстановки и регулярно сообщаются результаты населению в журнале "Экологический бюллетень". Если судить по индексу загрязнения атмосферы (ИЗА) в 1995—2005 гг., то неблагополучными в этом плане являются города Риддер, Зыряновск, Усть-Каменогорск, Жезказган, Балхаш, Караганда, Павлодар, Экибастуз, Темиртау, Алматы. Конечно, эти показатели постоянно меняются, потому что производственные предприятия этих городов работают неравномерно. Например, если в 1995 г. среди самых загрязненных городов отмечались Жезказган и Балхаш, то в 1999—2005 гг. их "обогнали" Риддер и Усть-Каменогорск. В этих регионах много ядовитых газов в атмосферу выбрасывают предприятия черной и цветной металлургии. А в Алматы и Зыряновске нет метеорологических условий для нейтрализации и рассеивания вредных веществ в воздушной среде. Промышленные предприятия республики плохо оснащены современным оборудованием, предупреждающим вредные выбросы в атмосферу. Следовательно, из-за устаревшей технологии производства в воздушную среду в большом количестве выбрасываются твердые, жидкие, газообразные, вредные для живых организмов вещества. Такие химические соединения бывают очень ядовиты и опасны. Это диоксиды серы, оксиды углеводородов, оксиды азота, сернистый водород, аммиак и др.

Из постоянных источников загрязнения ежегодно в атмосферу городов выбрасывается следующее количество вредных веществ: Павлодар — 763 тыс. т, Караганда — 601 тыс. т, Жезказган — 487 тыс. т, города Южного Казахстана — 170 тыс. т, Костанай — 170 тыс. т, Астана — 120 тыс. т, Атырау — 90 тыс. т. В этих регионах сосредоточены предприятия энергетики, металлургии, нефтегазовой промышленности. Большая часть извергаемых ими пыли и газа распространяется и оседает на данной территории, загрязняя растительный мир, водные и земельные ресурсы, здания, окружающую среду в целом. По данным "Казгидромета", на каждый гектар территории нашей республики ежегодно выпадает 1,13 т вредных веществ.

В условиях Казахстана воздушный бассейн многих городов загрязняется выхлопными газами автотранспорта. Например, вредные вещества, выделяемые автотранспортом, достигают следующих показателей: в Костанае — 119,4 тыс. т, Южном Казахстане — 87,3 тыс. т, Алматы — 85,0 тыс. т, Павлодаре — 74,4 тыс. т, Кокшетау — 53,6 тыс. т. Оксид углерода, выделяемый автотранспортом, составляет 70—80% всех вредных веществ.

По уточненным сведениям 2000 г., в Усть-Каменогорске содержание в воздухе диоксида серы, фенолформальдегида, диоксида азота превысило предельно допустимые концентрации (ПДК) в 1—4 раза. Выросла загрязненность атмосферы в таких городах, как Актау,

Темиртау, Шымкент, Тараз. По некоторым наблюдениям, предельно допустимые концентрации ядовитого формальдегида в атмосфере городов Шымкент, Тараз и Петропавловск превышены в 3 раза. В воздушной среде Темиртау содержание аммиака и фенола превышает допустимые нормы в 2—3 раза. В Петропавловске концентрация диоксида серы в воздушной среде в 3 раза больше допустимой нормы, а в Астане ПДК фтористого водорода превышена в 4 раза. Загрязнение воздушной атмосферы Казахстана связано и с некоторыми особенностями резко континентального климата. Из-за выпадения небольшого количества атмосферных осадков плохо происходит и естественное очищение воздушной среды. А города Алматы, Шымкент, Риддер, Зыряновск построены так, что практически не продуваются ветрами, поэтому над ними постоянно висит густая дымовая завеса в виде смога.

Очень большую опасность представляет тот факт, что в воздушной среде содержится довольно большое количество тяжелых металлов. Постоянно в атмосфере присутствуют свинец, цинк, олово, ртуть и другие ядовитые соединения. Хотя в целом по республике содержание в воздухе соединений тяжелых металлов не очень велико, ситуация в отдельных городах вызывает тревогу. Например, в Риддере содержание свинца превышает предельно допустимые концентрации в 17 раз, в Балхаше — в 8 раз, Шымкенте — в 6 раз. Надо признать, что эти показатели в некоторых городах вырастали до 17—81 раза, что сказалось на живых организмах и человеке.

Загрязняющие воздушную среду Казахстана вредные вещества попадают и в соседние государства, так как атмосфера для всех едина. Приведенные ниже сведения подтверждают данный факт.

Если принять, что загрязняющий источник в Казахстане выбрасывает в атмосферу 100% вещества, то у нас в республике его остается:

1)  серы — 46%, или 380 ООО т; азота (обогащенный) — 19%, или 46 400 т; азота (необогащенный) — 51%, или 11 300 т. В соседних странах:

2)  серы — 54%; азота (обогащенный) — 81%; азота (необогащенный) — 49%.

В свою очередь, происходит обмен азотсодержащих и серосодержащих веществ из атмосферы Казахстана в Россию, Кыргызстан, Узбекистан благодаря воздушным потокам.

Ежегодный объем выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ достигает в совокупности во всем мире 200 млн. т. А в их составе содержится до 20 химических элементов, в том числе свинец, цинк и содержащие их соединения, которыми чаще всего отравляются люди и загрязняется окружающая среда. Их концентрация в воздухе не должна превышать 0,0003 мг/м3.

Главные источники этих опасных для здоровья элементов — выхлопные газы автомобилей и свинцовые аккумуляторы. Из-за фактов отравления этими веществами в Японии, Ираке и других странах запретили использовать свинец при ловле рыбы, при изготовлении пуль. Поэтому, чтобы сократить выбросы вредных веществ в окружающую среду, необходимо разрабатывать и внедрять прогрессивные безотходные и малоотходные технологии. Нужно также заниматься комплексной переработкой отходов, чтобы затем использовать их в производстве. Это жесткое требование сегодняшнего дня.

1.Атмосфера — это источник жизни. Чистота ее крайне необходима для жизнедеятельности.

2.Развитие промышленности, увеличение количества транспорта способствуют выделению в воздух вредных газов.

3.По уровню загрязнения на первое место выходят города Риддер, Зыряновск, Усть-Каменогорск.

4.Имеются сведения годового выхода в атмосферу вредных веществ по различным регионам Казахстана.

1.  Значение атмосферы для жизни на Земле.

2.Назовите основные слои атмосферы и их функции.

3.Перечислите основные источники загрязнения атмосферы.

1.  Назовите слои атмосферы и их функции.

2.Назовите самые загрязненные города Казахстана и объясните причины их загрязнения.

3.Почему необходимо внедрять в производство новые технологии?

1.  Есть ли отличия в источниках загрязнения городов Алматы и Риддер?

2.Почему загрязняется атмосфера тяжелыми металлами?

3.Как определяется уровень загрязнения атмосферы?

Что вы знаете о загрязнении воздушной среды вашего города, поселка? Занесите данные в таблицу.