Atmosfer, sebagai komponen ekologis, adalah lapisan udara di bawah tanah dan di atas permukaannya, di mana pengaruh timbal balik dari semua komponen lingkungan (termasuk udara itu sendiri) diamati. Oleh karena itu, pencemaran udara mempengaruhi komposisi dan sifat komponen alam dan kesehatan manusia.

Polutan memasuki atmosfer dari sumber alami dan antropogenik.

Zat-zat yang dipancarkan oleh sumber alam antara lain: debu tumbuhan, vulkanik dan asal kosmik; debu dari erosi tanah; partikel garam laut; kabut; produk pembakaran selama kebakaran hutan dan stepa; gas asal vulkanik; berbagai produk asal tanaman, hewan dan mikrobiologi, dll. Kontaminan ini menciptakan latar belakang alami.

Ketika produksi industri tumbuh, polusi antropogenik di atmosfer bumi meningkat.

Saat ini di industri negara maju setiap tahun lebih dari 2,25 kg/orang berbagai polutan dilepaskan ke atmosfer, termasuk 1,5 kg/orang zat gas dan 0,75 kg/orang zat padat.

Emisi dari pembangkit listrik yang menggunakan batu bara sangat berbahaya - jumlahnya mencapai 133 juta kg sulfur oksida per tahun, 21 juta kg nitrogen oksida, 5 juta kg partikel, yang terutama menyebabkan hujan asam..

Bagikan distribusi emisi berbahaya antar industri di masing-masing negara berbagai (Tabel 2.1.).

Tabel 2.1
Kandungan emisi (dalam %) berbagai industri industri di negara maju (menurut data tahun 1991)

Tingkat polusi udara di kota-kota sangat tinggi, misalnya pada tahun 1996 sumber stasioner 171,1 ribu ton zat berbahaya memasuki atmosfer Moskow, dan 204,4 ribu ton di wilayah Moskow.

Dinamika perubahan emisi polutan ke atmosfer Moskow disajikan dalam Nasi. 2.1.

Ada tren naik yang jelas total polutan. Sumber utama polusi udara (Gbr. 2.2.) menjadi transportasi motor - menyumbang hingga 83% emisi zat berbahaya ke udara kota yang tercemar. Knalpot mobil menimbulkan bahaya khusus untuk monumen arsitektur yang terletak di sepanjang jalan raya utama.

Beras. 2.1 (kiri). Dinamika perubahan emisi polutan ke atmosfer Moskow
Beras. 2.2 (kanan). Sumber utama polusi udara perkotaan

Perbandingan konsentrasi beberapa polutan gas untuk pedesaan dan kota-kota Rusia, disajikan dalam tab. 2.2, menunjukkan bahwa di kota-kota muncul situasi kritis untuk indeks kualitas udara ini.

Tabel 2.2
Konsentrasi beberapa polutan gas untuk daerah pedesaan dan kota-kota di Rusia

Kotoran beracun di udara	Sumber emisi	Konsentrasi (mg/m3)
		di kota-kota	di daerah pedesaan
Karbon monoksida, CO	Kebakaran, knalpot mobil	5,0	0,1
Sulfur dioksida, SO2	Pembakaran batu bara, penyulingan minyak, produksi H 2 SO 4	0,2	0,002
oksida nitrat, NO	Di mesin, pembangkit listrik, pembakaran	0,2	0,002
Nitrogen dioksida, NO2	Pembakaran, oksidasi, di pembangkit listrik	0,1	0,001
Ozon	Atmosfer, reaksi fotokimia	0,3	0,01
Metana	Gas alam, proses pembusukan	3,0	1,4
Etilen	knalpot mobil	0,05	0,001
Asetilen	-"-	0,07	0,001
PANCI	Oksidasi atmosfer aldehida	0,03	0,001
Aldehida, C 3 -C 8	knalpot mobil	0,02	0,001
Total hidrokarbon (kecuali CH 4)	-"-	2,0	0,005
Amonia	membusuk	0,01	0,01
hidrogen sulfida	-"-	0,004	0,002
Formaldehida	pembakaran tidak sempurna	0,05	0,001

Angka-angka ini menunjukkan bahwa ekosistem kota besar tidak dapat lagi berfungsi menyediakan udara bersih.

Kelebihan kasus konsentrasi maksimum hingga 10 MAC terdaftar di 70 kota Rusia.

Polusi atmosfer dan kejenuhan biosfer dengan logam berat sedang berlangsung. Diperkirakan sepanjang sejarah masyarakat manusia melebur sekitar 20 miliar ton besi. Jumlah besi dalam komposisi struktur, mesin, peralatan, dll. sekarang diperkirakan sekitar 6 miliar ton Akibatnya, sekitar 14 miliar ton tersebar di lingkungan akibat korosi dan proses lainnya. Logam lain bahkan lebih tersebar. Misalnya, dispersi merkuri dan timbal adalah 80-90% dari produksi tahunannya. Ketika batu bara dibakar, beberapa unsur penting secara ekonomi dilepaskan ke lingkungan bersama dengan abu dan gas buang. Misalnya, lebih banyak yang disuplai daripada yang diekstraksi dari usus: magnesium - 1,5 kali, molibdenum - 3 kali, arsenik - 7 kali, uranium, titanium - 10 kali, aluminium, yodium, kobalt - 15 kali, merkuri - 50 kali, litium , vanadium, strontium, berilium, zirkonium - ratusan kali, galium, germanium - ribuan kali, natrium - puluhan ribu kali.

Polutan "sekunder" mulai menimbulkan bahaya khusus di kota-kota. Fotokimia atmosfer ditandai dengan pembentukan senyawa yang tidak diinginkan yang berfungsi sebagai dasar kabut fotokimia. Produk utama dari reaksi fotokimia ini adalah aldehida, keton, hidrokarbon aromatik, karbon monoksida— CO, oksida asam CO 2 , SO 2 , NO 2 , nitrat organik dan oksidan - ozon, nitrogen dioksida, senyawa seperti peroxyacetyl nitrates, dll. Diketahui bahwa peroxyacetyl nitrate (PAN) sangat mengiritasi selaput lendir mata, berdampak negatif pada alat asimilasi tanaman. Iradiasi olefin dan senyawa aromatik menyebabkan pembentukan sejumlah besar aerosol. Oksida asam yang terdaftar dioksidasi dan, bereaksi dengan air, membentuk asam. Masalah hujan asam telah menjadi masalah nyata yang nyata tidak hanya di kota-kota industri, tetapi juga di mana-mana di daerah perkotaan.

Setiap tahun, jutaan ton asam dan polutan lainnya turun bersama curah hujan, yang berbahaya dalam hal perubahan kimia global. lingkungan alami. Emisi sulfur dioksida (SO 2 ) dengan limbah gas dari industri juga menyebabkan kerugian ekonomi yang besar, karena zat berharga seperti sulfur hilang. Cadangan terbukti dunia dari bahan mentah ini hampir habis. Pada saat yang sama, jumlah belerang teknogenik yang memasuki atmosfer pada tahun 2000, menurut berbagai sumber, berkisar antara 275 hingga 400 juta ton.

DAMPAK ANTROPOGENIK TERHADAP ATMOSFER

Masalah dampak manusia terhadap atmosfer menjadi pusat perhatian para spesialis dan pencinta lingkungan di seluruh dunia. Dan ini bukan kebetulan, karena masalah lingkungan global terbesar di zaman kita - "efek rumah kaca", pelanggaran lapisan ozon, jatuhnya hujan asam, justru terkait dengan polusi antropogenik di atmosfer.

Perlindungan udara atmosfer adalah masalah utama dalam perbaikan lingkungan alam. Udara atmosfer menempati posisi khusus di antara komponen biosfer lainnya. Signifikansi untuk semua kehidupan di Bumi tidak bisa ditaksir terlalu tinggi. Seseorang dapat hidup tanpa makanan selama lima minggu, tanpa air selama lima hari, dan tanpa udara hanya selama lima menit. Pada saat yang sama, udara harus memiliki kemurnian tertentu dan setiap penyimpangan dari norma berbahaya bagi kesehatan.

Udara atmosfer juga menjalankan fungsi perlindungan lingkungan yang paling kompleks, melindungi Bumi dari Kosmos yang benar-benar dingin dan alirannya radiasi sinar matahari. Proses meteorologi global terjadi di atmosfer, iklim dan cuaca terbentuk, massa meteorit tertunda.

Atmosfer memiliki kemampuan untuk memurnikan diri. Itu terjadi ketika aerosol tersapu keluar dari atmosfer oleh presipitasi, pencampuran lapisan permukaan udara yang bergolak, pengendapan zat-zat yang tercemar di permukaan bumi, dll. kondisi modern kemungkinan sistem alami pemurnian diri atmosfer sangat dirusak. Di bawah serangan besar-besaran polusi antropogenik, konsekuensi lingkungan yang sangat tidak diinginkan, termasuk yang bersifat global, mulai muncul di atmosfer. Karena alasan ini, udara atmosfer tidak lagi sepenuhnya memenuhi fungsi ekologis pelindung, termoregulasi, dan pendukung kehidupan.

§ 1. Polusi udara

Pencemaran udara atmosfer harus dipahami sebagai setiap perubahan komposisi dan sifatnya yang berdampak negatif pada kesehatan manusia dan hewan, kondisi tumbuhan dan ekosistem.

Polusi atmosfer dapat bersifat alami (alami) dan antropogenik (teknogenik).

Pencemaran udara alami disebabkan proses alami. Ini termasuk aktivitas vulkanik, pelapukan gunung, erosi angin, pembungaan massal tanaman, asap dari kebakaran hutan dan stepa, dll. Pencemaran antropogenik dikaitkan dengan pelepasan berbagai polutan selama aktivitas manusia. Dalam skalanya, secara signifikan melebihi polusi udara alami.

Tergantung pada tingkat distribusi, ada jenis yang berbeda polusi atmosfer: lokal, regional dan global. Pencemaran lokal ditandai dengan meningkatnya kandungan polutan pada wilayah besar(kota, kawasan industri, zona pertanian, dll.) (Gbr. 13.1). Dengan polusi regional di bola dampak negatif area signifikan terlibat, tetapi tidak seluruh planet. Polusi global dikaitkan dengan perubahan keadaan atmosfer secara keseluruhan.

Menurut keadaan agregasi, emisi zat berbahaya ke atmosfer diklasifikasikan menjadi: 1) gas (sulfur dioksida, nitrogen oksida, karbon monoksida, hidrokarbon, dll.); 2) cairan (asam, basa, larutan garam, dll.); 3) padat (zat karsinogenik, timbal dan senyawanya, debu organik dan anorganik, jelaga, zat tar, dll.).

Polutan utama (polutan) udara atmosfer yang dihasilkan dalam proses industri dan aktivitas manusia lainnya adalah sulfur dioksida (SO 2), karbon monoksida (CO) dan partikel. Mereka menyumbang sekitar 98% dari total emisi zat berbahaya. Selain polutan utama, lebih dari 70 jenis zat berbahaya diamati di atmosfer kota besar dan kecil, termasuk formaldehida, hidrogen fluorida, senyawa timbal, amonia, fenol, benzena, karbon disulfida, dll. polutan utama (sulfur dioksida, dll.) paling sering melebihi tingkat yang diizinkan di banyak kota Rusia.

Total pelepasan global ke atmosfer dari empat polutan utama (iolutan) atmosfer pada tahun 1990 adalah 401 juta ton, dan di Rusia pada tahun 1991 - 26,2 juta ton (Tabel 13.1; WorM ..., National ... , 1992 ). Selain polutan utama ini, banyak zat beracun lain yang sangat berbahaya memasuki atmosfer: timbal, merkuri, kadmium, dan logam berat lainnya (sumber emisi: mobil, peleburan, dll.); hidrokarbon (C^^, di antaranya yang paling berbahaya adalah benzo (a) pyrene, yang memiliki efek karsinogenik (gas buang, tungku batu bara, dll.), aldehida dan, pertama-tama, formaldehida, hidrogen sulfida, pelarut volatil beracun ( bensin, alkohol, eter) dan lain-lain

Emisi ke atmosfer polutan utama (polutan) di dunia dan di Rusia

Zat, juta ton	Sulfur dioksida	oksida nitrogen	karbon monoksida	Partikel padat
Jumlah emisi global
Rusia (hanya sumber stasioner)
Rusia (termasuk semua sumber),

Polusi atmosfer yang paling berbahaya adalah radioaktif. Saat ini, hal ini terutama disebabkan oleh isotop radioaktif berumur panjang yang didistribusikan secara global - produk uji senjata nuklir dilakukan di atmosfer dan bawah tanah. Lapisan permukaan atmosfer juga tercemar oleh emisi ke atmosfer. zat radioaktif dari pengoperasian PLTN selama operasi normalnya dan sumber lainnya.

Tempat khusus ditempati oleh pelepasan zat radioaktif dari blok keempat pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl pada bulan April - Mei 1986. Jika ledakan bom atom di Hiroshima (Jepang) melepaskan 740 g radionuklida ke atmosfer, maka sebagai akibat kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl pada tahun 1986, total pelepasan zat radioaktif ke atmosfer mencapai 77 kg.

Bentuk lain dari polusi atmosfer adalah input panas berlebih lokal dari sumber antropogenik. Tanda polusi termal (termal) atmosfer adalah yang disebut gelombang termal, misalnya "pulau panas" di kota-kota, pemanasan badan air, dll.

Secara umum, dilihat dari data resmi tahun 1997-1999, tingkat polusi udara di negara kita, terutama di kota-kota Rusia, tetap tinggi, meskipun terjadi penurunan produksi yang signifikan, yang terutama terkait dengan peningkatan jumlah mobil, termasuk - rusak.

Penghapusan, pemrosesan, dan pembuangan limbah dari 1 hingga 5 kelas bahaya

Kami bekerja dengan semua wilayah Rusia. Lisensi yang valid. Set lengkap dokumen penutupan. Pendekatan individu kepada klien dan kebijakan penetapan harga yang fleksibel.

Dengan menggunakan formulir ini, Anda dapat meninggalkan permintaan untuk penyediaan layanan, permintaan menawarkan atau dapatkan konsultasi gratis spesialis kami.

Kirim

Ada berbagai sumber polusi udara, dan beberapa di antaranya berdampak signifikan dan sangat merugikan lingkungan. Penting untuk mempertimbangkan faktor pencemar utama untuk mencegah konsekuensi serius dan menyelamatkan lingkungan.

Klasifikasi sumber

Semua sumber polusi dibagi menjadi dua kelompok besar.

1. Alam atau alami, yang mencakup faktor-faktor akibat aktivitas planet itu sendiri dan sama sekali tidak bergantung pada manusia.
2. Polutan buatan atau antropogenik yang terkait dengan aktivitas yang giat orang.

Jika kita mengambil tingkat dampak polutan sebagai dasar klasifikasi sumber, maka kita dapat membedakan yang kuat, sedang dan kecil. Yang terakhir termasuk pabrik boiler kecil, boiler lokal. Kategori sumber polusi yang kuat termasuk yang besar perusahaan industri, setiap hari memancarkan berton-ton senyawa berbahaya ke udara.

Berdasarkan tempat pendidikan

Menurut fitur keluaran campuran, polutan dibagi menjadi non-stasioner dan stasioner. Yang terakhir ini selalu berada di satu tempat dan melakukan emisi di zona tertentu. Sumber polusi udara non-stasioner dapat berpindah dan dengan demikian menyebarkan senyawa berbahaya melalui udara. Pertama-tama, ini adalah kendaraan bermotor.

Karakteristik spasial emisi juga dapat diambil sebagai dasar klasifikasi. Ada polutan tinggi (pipa), rendah (saluran pembuangan dan ventilasi), areal (akumulasi besar pipa) dan linier (jalan raya).

Dengan tingkat kontrol

Menurut tingkat pengendalian, sumber polusi dibagi menjadi terorganisir dan tidak terorganisir. Dampak dari yang pertama diatur dan tunduk pada pemantauan berkala. Yang terakhir melakukan emisi di tempat yang tidak tepat dan tanpa peralatan yang sesuai, yaitu secara ilegal.

Pilihan lain untuk membagi sumber polusi udara adalah dengan skala distribusi polutan. Polutan dapat bersifat lokal, hanya memengaruhi area kecil tertentu. Mereka juga membedakan sumber regional, yang pengaruhnya meluas ke seluruh wilayah dan area yang luas. Tapi yang paling berbahaya adalah sumber global yang mempengaruhi seluruh atmosfer.

Menurut sifat pencemarannya

Jika sifat dari efek pencemaran negatif digunakan sebagai kriteria klasifikasi utama, maka kategori berikut dapat dibedakan:

• Polutan fisik termasuk kebisingan, getaran, elektromagnetik dan radiasi termal, radiasi, pengaruh mekanis.
• Kontaminan biologis dapat berupa virus, mikroba atau jamur. Polutan ini termasuk patogen udara dan produk limbah serta racunnya.
• Sumber pencemaran kimiawi udara di lingkungan perumahan antara lain campuran gas dan aerosol, seperti logam berat, dioksida, dan oksida. berbagai elemen, aldehida, amonia. Senyawa semacam itu biasanya dibuang oleh perusahaan industri.

Polutan antropogenik memiliki klasifikasi sendiri. Yang pertama mengasumsikan sifat dari sumber dan termasuk:

• Mengangkut.
• Rumah tangga - timbul dalam proses pengolahan limbah atau pembakaran bahan bakar.
• Produksi, meliputi zat yang terbentuk selama proses teknis.

Berdasarkan komposisi, semua komponen pencemar dibagi menjadi bahan kimia (aerosol, seperti debu, bahan kimia dan zat gas), mekanik (debu, jelaga, dan partikel padat lainnya) dan radioaktif (isotop dan radiasi).

mata air alami

Pertimbangkan sumber utama polusi udara yang berasal dari alam:

• Aktivitas vulkanik. Dari perut kerak bumi selama letusan, berton-ton lahar mendidih naik, selama pembakaran terbentuk awan asap yang mengandung partikel bebatuan dan lapisan tanah, jelaga dan jelaga. Selain itu, proses pembakaran dapat menghasilkan senyawa berbahaya lainnya, seperti sulfur oksida, hidrogen sulfida, sulfat. Dan semua zat ini di bawah tekanan dikeluarkan dari kawah dan segera terbang ke udara, berkontribusi pada polusi yang signifikan.
• Kebakaran yang terjadi di rawa gambut, di stepa dan hutan. Setiap tahun mereka menghancurkan berton-ton bahan bakar alami, selama pembakaran yang melepaskan zat berbahaya yang menyumbat cekungan udara. Dalam kebanyakan kasus, kebakaran disebabkan oleh kelalaian orang, dan sangat sulit untuk menghentikan elemen api.
• Tumbuhan dan hewan juga tanpa sadar mencemari udara. Flora dapat mengeluarkan gas dan menyebarkan serbuk sari, yang semuanya berkontribusi terhadap polusi udara. Hewan dalam proses hidupnya juga mengeluarkan senyawa gas dan zat lain, dan setelah kematiannya, proses pembusukan berdampak buruk bagi lingkungan.
• Badai debu. Selama fenomena seperti itu, berton-ton partikel tanah dan elemen padat lainnya naik ke atmosfer, yang secara tak terelakkan dan secara signifikan mencemari lingkungan.

Sumber antropogenik

Sumber pencemaran antropogenik adalah masalah global kemanusiaan modern karena pesatnya perkembangan peradaban dan semua bidang kehidupan manusia. Polutan semacam itu adalah buatan manusia, dan meskipun pada awalnya diperkenalkan untuk kebaikan dan untuk meningkatkan kualitas dan kenyamanan hidup, saat ini polutan tersebut merupakan faktor fundamental. polusi global suasana.

Pertimbangkan polutan buatan utama:

• Mobil adalah momok umat manusia modern. Saat ini, banyak yang memilikinya dan telah berubah dari kemewahan menjadi alat transportasi yang diperlukan, tetapi sayangnya, hanya sedikit yang memikirkan betapa berbahayanya penggunaan kendaraan bagi atmosfer. Saat membakar bahan bakar dan selama pengoperasian mesin dari pipa knalpot aliran konstan dibuang, yang meliputi karbon monoksida dan karbon dioksida, benzapyrene, hidrokarbon, aldehida, nitrogen oksida. Tetapi perlu dicatat bahwa mereka berdampak buruk terhadap lingkungan dan udara serta moda transportasi lainnya, termasuk kereta api, udara, dan air.
• Kegiatan perusahaan industri. Mereka mungkin terlibat dalam pemrosesan logam, industri kimia, dan aktivitas lainnya, tetapi hampir semua pabrik besar terus-menerus melepaskan berton-ton bahan kimia, partikel, dan hasil pembakaran ke udara. Dan jika kita memperhitungkan bahwa hanya sedikit perusahaan yang menggunakan fasilitas pengolahan, maka skalanya dampak negatif industri yang terus berkembang di lingkungan sangat besar.
• Penggunaan pembangkit boiler, pembangkit listrik tenaga nuklir dan termal. Pembakaran bahan bakar adalah proses yang berbahaya dan berbahaya dalam hal pencemaran atmosfer, di mana massa berbagai zat, termasuk yang beracun.
• Faktor lain dalam pencemaran planet dan atmosfernya adalah meluasnya dan penggunaan aktif berbagai jenis bahan bakar, seperti gas, minyak, batu bara, kayu bakar. Saat dibakar dan di bawah pengaruh oksigen, banyak senyawa terbentuk, mengalir deras dan naik ke udara.

Bisakah polusi dicegah?

Sayangnya, dalam kondisi kehidupan modern yang berlaku bagi kebanyakan orang, sangat sulit untuk menghilangkan polusi udara sepenuhnya, tetapi masih sangat sulit untuk mencoba menghentikan atau meminimalkan beberapa area dari efek merugikan yang diberikan padanya. Dan hanya tindakan komprehensif yang diambil di mana-mana dan bersama-sama akan membantu dalam hal ini. Ini termasuk:

1. Penggunaan modern dan berkualitas tinggi fasilitas perawatan pada perusahaan industri besar yang kegiatannya berkaitan dengan emisi.
2. Penggunaan rasional Kendaraan: beralih ke bahan bakar berkualitas tinggi, penggunaan agen pengurang emisi, pengoperasian mesin yang stabil dan pemecahan masalah. Dan lebih baik, jika mungkin, meninggalkan mobil demi trem dan bus listrik.
3. Pelaksanaan langkah-langkah legislatif pada tingkat negara bagian. Beberapa undang-undang sudah berlaku, tetapi diperlukan undang-undang baru dengan kekuatan yang lebih besar.
4. Pengenalan titik kontrol polusi di mana-mana, yang sangat dibutuhkan dalam perusahaan besar.
5. Beralih ke alternatif dan kurang berbahaya untuk lingkungan sumber energi. Dengan demikian, penggunaan yang lebih aktif harus dibuat dari kincir angin, pembangkit listrik tenaga air, panel surya, listrik.
6. Pemrosesan limbah yang tepat waktu dan kompeten akan menghindari emisi yang dikeluarkan oleh mereka.
7. Penghijauan planet ini akan menjadi tindakan yang efektif, karena banyak tumbuhan mengeluarkan oksigen dan dengan demikian memurnikan atmosfer.

Sumber polusi utama lingkungan udara dipertimbangkan, dan informasi tersebut akan membantu untuk memahami esensi dari masalah degradasi lingkungan, serta menghentikan dampak dan melestarikan alam.

Jenis polutan udara. Menurut GOST 17.2.1.01-76, emisi ke atmosfer diklasifikasikan: menurut keadaan agregat: 1) berbentuk gas(SO 2, CO, NO x, hidrokarbon), 2) cairan(asam, basa, larutan garam, logam cair, senyawa organik), 3) padat aerosol (zat karsinogenik, timbal dan senyawanya, debu, jelaga); oleh massa ejeksi (t/hari): 1)< 0,01; 2) 0,01-0,1; 3) 0,1-1; 4) 1-10; 5) 10-100; 6) > 100; dengan ukuran partikel padat (µm): 1) hingga 1; 2) 1-10; 3) 10-50; 4) lebih dari 50; dengan ukuran partikel cairan (µm): 1)< 0,5 — супертонкий туман; 2) 0,5-3 — тонкодисперсный туман; 3) 3-10 — грубодисперсный туман; 4) более 10 — брызги.

Komposisi aerosol biasanya meliputi 4 kelompok zat: karbon padat (jelaga), sulfat, senyawa organik, air.

Jenis khusus polusi atmosfer adalah nuklida radioaktif (lihat Bagian 2.3.6).

Polusi udara alami ditentukan oleh kebakaran, badai debu, letusan gunung berapi, pelepasan petir (sintesis nitrogen oksida). Contoh: Letusan gunung Krakatau pada tahun 1883, meliputi paling langit bumi; badai debu pada tahun 1975 di gurun Sahara, yang mencapai tanah Yugoslavia.

Sumber-sumber utama polusi antropogenik suasana. Di negara maju, polusi atmosfer utama diciptakan oleh rekayasa tenaga panas (pembangkit listrik termal), industri (pabrik metalurgi dan semen) dan kendaraan bermotor. Di Rusia pada tahun 90-an. emisi polutan tahunan ke atmosfer mencapai 40 Mt (sekitar 6% dari emisi global), termasuk sekitar 20 Mt dari sumber tidak bergerak. Dari jumlah tersebut, pangsa emisi dari pembangkit listrik termal adalah 27%, metalurgi besi dan non-besi - 35%, produksi minyak dan petrokimia - 15%, industri konstruksi - 8, industri kimia- 2%. Bagian transportasi adalah 30-35% dari berat keseluruhan emisi, termasuk kendaraan - 95%, pesawat - 2,5, transportasi air- 2,5%. Di Amerika Serikat, polutan udara utama adalah kendaraan bermotor - lebih dari 50%.

Polusi industri terutama terkait dengan pemrosesan atau pembakaran batu dan batubara coklat. Jadi, saat kokas 1 ton batu bara, terbentuk sekitar 300 m 3 gas oven kokas. Selain hidrogen dan metana, yang merupakan 70-90% dari total volumenya, mengandung sekitar 4-5% CO, 2-3% hidrokarbon, 5-10% nitrogen dan senyawanya. Sekitar 6% gas hilang dan masuk ke atmosfer.

Saat melebur 1 ton pig iron, emisi debu sekitar 4,5 kg, sulfur dioksida - 2,7 kg. Bersama dengan gas blast-furnace, senyawa arsenik, fosfor, antimon, timbal, uap merkuri, dan logam langka, hidrogen sianida, dll. Mengingat volume besar besi yang dilebur (ratusan juta ton), skala pencemaran udara oleh pabrik metalurgi tinggi.

Namun, dalam skala besar, udara tercemar debu, sulfur, dan nitrogen oksida, serta zat berbahaya lainnya saat batu bara dibakar di pembangkit listrik tenaga panas. Ya, modern pembangkit listrik termal dengan kapasitas 2,4 juta kW mengkonsumsi hingga 20 ribu ton batubara per hari dan memancarkan sekitar 680 ton oksida belerang, 200 ton nitrogen oksida, 120-240 ton partikel padat (abu, jelaga, debu) ke atmosfer.

Industri kimia mencemari atmosfer dengan gas beracun. Konsekuensi dari pengaruhnya terhadap biosfer dan manusia terkadang tragis. Pada tahun 1984, di kota Bhopal di India, sebuah kecelakaan di sebuah pembangkit listrik melepaskan 40 ton gas beracun ke udara, yang menyebabkan kematian 2,5 ribu orang. dan penyakit lebih dari 50 ribu orang. Di kota Segodad, Meksiko, karena udara beracun yang dibawa dari Amerika Serikat, terjadi keracunan massal pada anak-anak dengan merkuri yang terkandung dalam bentuk suspensi. 8 ribu orang meninggal.

Polutan utama atmosfer perkotaan adalah kendaraan - 30-70%. Daya total mesin mobil lebih besar daripada daya stasiun termal. Di Uni Soviet, emisi zat berbahaya oleh mobil (80-90% truk) berjumlah (juta ton / tahun): pada tahun 1960 - sekitar 10, pada tahun 1970 - 22, pada tahun 1980 - 39. Mobil dunia pada tahun 80-an gg. setiap tahun dipancarkan ke atmosfer (juta ton / tahun): CO - 260, hidrokarbon - 40, nitrogen oksida - 20. kota-kota besar dunia (New York, Moskow, Tokyo, dll.), bagian mobil dari polusi udara dengan karbon monoksida adalah 90-99%, hidrokarbon - 65-90%, nitrogen oksida - hingga 33%. Dan tingkat polusi ini, dengan meningkatnya kendaraan bermotor, mengancam menciptakan kondisi kehidupan yang tidak sehat di kota-kota, dalam beberapa kasus berakibat fatal, terutama jika ditambahkan emisi industri lainnya.

Di kota-kota besar dengan kepadatan tinggi kendaraan dan rumah boiler terbakar batu bara, produk minyak, ketika udara mandek, kabut asap - campuran asap dan kabut beracun. Ini mengandung konsentrasi karbon monoksida CO yang tinggi dan mengancam jiwa, oksida belerang, nitrogen dan senyawanya.

Contoh. 1. Los Angeles mengalami kabut fotokimia berat hingga 60 hari dalam setahun akibat polusi udara dari kendaraan. Dalam hal ini, karena fotoreaksi, nitrat, ozon, peroksida organik, dan peroksiasetil nitrat terbentuk. 2. Di kota Donore (AS) pada tanggal 26 Oktober 1948, kabut tebal - asap - menyelimuti rumah-rumah selama dua hari. Sekitar 6 ribu orang sakit, 20 orang. mati. 3. Di London pada Desember 1952, lebih dari 4 ribu orang menderita kabut asap dalam 3-4 hari. Komponen berbahaya utama adalah sulfur oksida SO2.

Kabut asap dan hujan asam adalah contoh dampak negatif manusia terhadap alam. Itu menjadi semakin tidak menyenangkan.

berat keseluruhan pencemaran antropogenik atmosfer adalah sekitar 700 Mt/tahun. Data massa zat yang diberikan pada tabel 2.1 bersifat indikatif, karena sangat berbeda untuk penulis yang berbeda. Ini disebabkan oleh fluktuasi besar dalam emisi alami dan antropogenik. Ketika bahan bakar dibakar, uap air dan CO 2 juga terbentuk. mereka untuk zat berbahaya jangan berhubungan.

Tabel 2.1. Massa zat yang terutama mencemari atmosfer, Mt/tahun

Hampir setengah dari polusi antropogenik atmosfer dengan CO, NOx, SO 2, hidrokarbon dikaitkan dengan emisi kendaraan, yang jumlah mobilnya di dunia sekitar 500 juta. mobil terus berkembang.

BERSAMA. Sumber antropogenik utamanya adalah lebih dari 80% gas buang kendaraan bermotor (~260 Mt/tahun). Mereka mengandungnya hingga 15%. Sumber utama CO di alam adalah Kebakaran hutan.

JADI 2 . Seseorang biasanya menerimanya dengan membakar batu bara (70%) dan bahan bakar minyak (16%). sumber alam- gunung berapi aktif.

TIDAK x- TIDAK dan TIDAK 2. Terbentuk selama badai petir dan pengoperasian mesin.

Hidrokarbon C n H x . Sumber utamanya adalah tumbuhan (~1000 Mt/tahun). Sumber antropogenik utama adalah gas buang kendaraan (lebih dari 60%).

Dampak pencemaran atmosfer terhadap manusia, fauna dan flora Polutan udara masuk ke tubuh manusia dan banyak hewan terutama (90%) melalui sistem pernapasan. Di dalam tubuh, kotoran berbahaya menyebabkan efek toksik, merupakan penghambat pembersihan saluran pernapasan, dapat menjadi pembawa zat beracun. Jenis penyakit utama akibat polusi udara: bronkitis, asma, kerusakan pada bagian atas saluran pernafasan, emfisema; penyakit kardiovaskular; penyakit mata.

Contoh. JADI mengikat hemoglobin dalam darah. Pada konsentrasi lebih dari 0,4%, ketajaman penglihatan memburuk, pada 2-5% fungsi psikomotorik otak rusak, pada 5-10% aktivitas jantung dan paru-paru terganggu, dan pada 10% atau lebih , sakit kepala, kejang, kelumpuhan paru-paru terjadi, kematian. Sulfur oksida JADI 2 , JADI 3 dan Asam sulfur juga menyebabkan penyakit pada saluran pernapasan dan paru-paru. Hujan asam menyebabkan kerusakan besar pada vegetasi, seringkali merusaknya di area yang luas, jauh dari sumber polusi. oksida nitrogen dan produk interaksinya dengan hidrokarbon, seperti peroxylacetyl nitrate (PAN), menyebabkan radang mata, kejang dada, batuk.

Masalah ozon HAI 3 . Dipercayai bahwa lapisan ozon di atmosfer pada ketinggian 20-60 km berfungsi sebagai perisai bagi organisme hidup, melindungi mereka dari radiasi ultraviolet matahari yang merusak. Dipercaya bahwa ia sangat menyerap radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang 0,22-0,29 mikron (220-290 nm). Kandungan spesifik O 3 (P ozon / P di udara) "10 6 di belahan bumi utara adalah dari 0,029% (1961-1962) hingga 0,031% (1972-1974). Sepanjang tahun, konsentrasi ozon maksimum diamati di musim semi, pada bulan April (0,033-0,035%), dan setidaknya pada musim gugur, pada bulan Oktober (0,027%).

Perubahan siklik kandungan ozon dijelaskan oleh: siklus 11 tahun aktivitas matahari; sirkulasi atmosfer, yang mengarah pada transfer nitrogen oksida, klorin, freon ke lapisan tinggi atmosfer, dan mengkatalisis proses dekomposisi O3 menjadi O 2. Namun, ada banyak hal yang tidak jelas di sini. Jadi, pertama, molekul katalis ini beberapa kali lebih berat daripada molekul udara (O2 dan N2) dan kenaikannya ke lapisan atmosfer yang tinggi tidak mungkin terjadi. Kedua, pada ketinggian lebih dari 20 km, atmosfer sangat tipis, konsentrasi molekul udara sangat rendah, dan pertemuannya serta produk reaksi dengan partikel katalis merupakan peristiwa yang luar biasa. Ketiga, mekanismenya sendiri tidak jelas. reaksi fotokimia ultraviolet dengan molekul ozon, karena atom ozon selanjutnya, tidak seperti atom oksigen, tidak dapat dioksidasi (kehilangan elektron). Keempat, pembentukan lubang ozon di daerah kutub dapat dengan mudah dijelaskan dengan rendahnya atau absen total(di malam kutub) fluks radiasi ultraviolet matahari, menyebabkan pembentukan ozon dari oksigen. Dengan kata lain, radiasi ultraviolet menyerap oksigen daripada ozon, dan lubang ozon tidak ada yang terancam.

Polusi atmosfer bumi - perubahan konsentrasi alami gas dan kotoran di cangkang udara planet, serta masuknya zat asing ke lingkungan.

Untuk pertama kalinya tingkat internasional berbicara empat puluh tahun yang lalu. Pada tahun 1979, Konvensi Jarak Jauh Transfrontier muncul di Jenewa. Pertama kesepakatan internasional pengurangan emisi adalah Protokol Kyoto 1997.

Meski langkah-langkah tersebut membuahkan hasil, polusi udara tetap menjadi masalah serius bagi masyarakat.

Zat yang mencemari atmosfer

Komponen utama udara atmosfer adalah nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Porsi argon gas inert sedikit kurang dari satu persen. Konsentrasi karbon dioksida adalah 0,03%. Dalam jumlah kecil di atmosfer juga ada:

• ozon,
• neon,
• metana,
• xenon,
• kripto,
• oksida nitrat,
• sulfur dioksida,
• helium dan hidrogen.

Secara murni massa udara karbon monoksida dan amonia hadir sebagai jejak. Selain gas, atmosfer mengandung uap air, kristal garam, dan debu.

Polutan udara utama:

• Karbon dioksida - gas rumah kaca, yang mempengaruhi pertukaran panas Bumi dengan ruang sekitarnya, dan karenanya iklim.
• Karbon monoksida atau karbon monoksida, memasuki tubuh manusia atau hewan, menyebabkan keracunan (sampai mati).
• Hidrokarbon beracun zat kimia, mengiritasi mata dan selaput lendir.
• Turunan belerang berkontribusi pada pembentukan dan pengeringan tanaman, memicu penyakit pernapasan dan alergi.
• Turunan nitrogen menyebabkan radang paru-paru, croup, bronkitis, sering masuk angin, memperburuk perjalanan penyakit kardiovaskular.
• terakumulasi dalam tubuh, menyebabkan kanker, perubahan gen, infertilitas, kematian dini.

Udara yang mengandung logam berat menimbulkan bahaya khusus bagi kesehatan manusia. Polutan seperti kadmium, timbal, arsenik menyebabkan onkologi. Uap merkuri yang dihirup tidak bekerja dengan kecepatan kilat, tetapi disimpan dalam bentuk garam, hancurkan sistem saraf. Berbahaya dan mudah menguap dalam konsentrasi yang signifikan bahan organik: terpenoid, aldehida, keton, alkohol. Banyak dari polutan udara ini adalah senyawa mutagenik dan karsinogenik.

Sumber dan klasifikasi polusi atmosfer

Berdasarkan sifat fenomena tersebut, ada jenis-jenis berikut polusi udara: kimia, fisik dan biologis.

• Dalam kasus pertama, peningkatan konsentrasi hidrokarbon diamati di atmosfer, logam berat, sulfur dioksida, amonia, aldehida, oksida nitrogen dan karbon.
• Pada pencemaran biologis di udara terdapat produk limbah dari berbagai organisme, racun, virus, spora jamur dan bakteri.
• Sejumlah besar debu atau radionuklida di atmosfer menunjukkan polusi fisik. Jenis yang sama mencakup konsekuensi emisi termal, kebisingan, dan elektromagnetik.

Komposisi lingkungan udara dipengaruhi oleh manusia dan alam. Sumber polusi udara alami: gunung berapi aktif, kebakaran hutan, erosi tanah, badai debu, pembusukan organisme hidup. Sebagian kecil pengaruh jatuh debu angkasa terbentuk sebagai hasil pembakaran meteorit.

Sumber polusi udara antropogenik:

• perusahaan kimia, bahan bakar, metalurgi, industri pembuatan mesin;
• kegiatan pertanian (penyemprotan pestisida dengan bantuan pesawat terbang, kotoran hewan);
• pembangkit listrik termal, pemanas perumahan dengan batu bara dan kayu;
• transportasi (jenis "paling kotor" adalah pesawat terbang dan mobil).

Bagaimana polusi udara ditentukan?

Saat memantau kualitas udara atmosfer di kota, tidak hanya konsentrasi zat berbahaya bagi kesehatan manusia yang diperhitungkan, tetapi juga jangka waktu dampaknya. Polusi udara di Federasi Rusia dievaluasi berdasarkan kriteria berikut:

• Indeks standar (SI) adalah indikator yang diperoleh dengan membagi konsentrasi tunggal polutan tertinggi yang diukur dengan konsentrasi pengotor maksimum yang diijinkan.
• Indeks polusi atmosfer kita (API) adalah nilai yang kompleks, yang perhitungannya memperhitungkan koefisien bahaya polutan, serta konsentrasinya - rata-rata tahunan dan rata-rata harian maksimum yang diijinkan.
• Frekuensi tertinggi (NP) - dinyatakan sebagai persentase frekuensi melebihi konsentrasi maksimum yang diijinkan (maksimum satu kali) dalam satu bulan atau satu tahun.

Tingkat polusi udara dianggap rendah bila SI kurang dari 1, API bervariasi antara 0–4, dan NP tidak melebihi 10%. Di antara yang utama kota-kota Rusia, menurut bahan Rosstat, yang paling ramah lingkungan adalah Taganrog, Sochi, Grozny dan Kostroma.

Pada tingkat yang ditinggikan emisi ke atmosfer SI adalah 1-5, API - 5-6, NP - 10-20%. Tingkat tinggi polusi udara berbeda daerah dengan indikator: SI - 5-10, API - 7-13, NP - 20-50%. Sangat level tinggi polusi atmosfer diamati di Chita, Ulan-Ude, Magnitogorsk dan Beloyarsk.

Kota dan negara di dunia dengan udara paling kotor

Pada Mei 2016, Organisasi Kesehatan Dunia menerbitkan peringkat tahunan kota-kota dengan jumlah terbanyak udara kotor. Pemimpin daftar itu adalah Zabol Iran - sebuah kota di tenggara negara itu, yang sering dilanda badai pasir. Itu berlangsung fenomena atmosfer sekitar empat bulan, diulang setiap tahun. Posisi kedua dan ketiga ditempati oleh kota Gwalior dan Prayag di India. Siapa yang memberikan tempat berikutnya ke ibu kota Arab Saudi- Riyad.

Melengkapi lima besar kota dengan atmosfer paling kotor adalah El Jubail - tempat yang relatif kecil dari segi populasi di Teluk Persia dan sekaligus pusat penghasil dan penyulingan minyak industri besar. Pada anak tangga keenam dan ketujuh lagi adalah kota-kota India - Patna dan Raipur. Sumber utama pencemaran udara adalah perusahaan industri dan transportasi.

Dalam kebanyakan kasus, polusi udara masalah sebenarnya untuk negara berkembang. Namun, degradasi lingkungan tidak hanya disebabkan oleh industri yang berkembang pesat dan infrastruktur transportasi tetapi juga bencana buatan manusia. volume terang contohnya adalah Jepang, yang selamat kecelakaan radiasi di 2011.

7 negara teratas di mana kondisi udara dianggap menyedihkan adalah sebagai berikut:

1. Cina. Di beberapa wilayah negara, tingkat polusi udara melebihi norma sebanyak 56 kali lipat.
2. India. Negara bagian terbesar Hindustan memimpin dalam jumlah kota dengan ekologi terburuk.
3. AFRIKA SELATAN. Perekonomian negara didominasi oleh industri berat yang juga menjadi sumber utama pencemaran.
4. Meksiko. Situasi ekologis di ibu kota negara bagian, Mexico City, telah meningkat secara nyata selama dua puluh tahun terakhir, tetapi kabut asap di kota masih sering terjadi.
5. Indonesia menderita tidak hanya dari emisi industri, tetapi juga dari kebakaran hutan.
6. Jepang. Negara, meskipun lansekap dan penggunaan luas prestasi ilmiah dan teknologi di bidang lingkungan, sering menghadapi masalah hujan asam, kabut asap.
7. Libya. Sumber utama kesengsaraan lingkungan negara Afrika Utara - industri minyak.

Efek

Polusi atmosfer adalah salah satu penyebab utama peningkatan jumlah penyakit pernapasan, baik akut maupun kronis. Kotoran berbahaya yang terkandung di udara berkontribusi pada perkembangan kanker paru-paru, penyakit jantung, dan stroke. WHO memperkirakan bahwa 3,7 juta orang per tahun meninggal sebelum waktunya akibat polusi udara di seluruh dunia. Sebagian besar kasus ini tercatat di negara-negara Asia Tenggara dan bagian barat Samudera Pasifik.

Dalam jumlah besar pusat industri Seringkali ada fenomena yang tidak menyenangkan seperti kabut asap. Akumulasi partikel debu, air, dan asap di udara mengurangi jarak pandang di jalan raya, yang meningkatkan jumlah kecelakaan. Zat agresif meningkatkan korosi pada struktur logam, berdampak buruk pada keadaan flora dan fauna. Asap menimbulkan bahaya terbesar bagi penderita asma, orang yang menderita emfisema, bronkitis, angina pektoris, hipertensi, VVD. Bahkan orang sehat, aerosol yang dihirup, sakit kepala parah, lakrimasi, dan sakit tenggorokan dapat diamati.

Kejenuhan udara dengan oksida belerang dan nitrogen menyebabkan pembentukan hujan asam. Setelah presipitasi dari level rendah pH di waduk, ikan mati, dan individu yang bertahan hidup tidak dapat menghasilkan keturunan. Akibatnya, spesies dan komposisi numerik populasi berkurang. Leach presipitasi asam nutrisi sehingga merusak tanah. Mereka meninggalkan luka bakar kimia pada daun, melemahkan tanaman. Bagi habitat manusia, hujan dan kabut seperti itu juga menimbulkan ancaman: air asam merusak pipa, mobil, fasad bangunan, monumen.

Peningkatan jumlah gas-gas rumah kaca(karbon dioksida, ozon, metana, uap air) di udara menyebabkan peningkatan suhu lapisan bawah atmosfer bumi. Konsekuensi langsungnya adalah pemanasan iklim yang telah diamati selama enam puluh tahun terakhir.

Di cuaca terasa mempengaruhi dan terbentuk di bawah pengaruh atom bromin, klorin, oksigen dan hidrogen. Selain zat sederhana, molekul ozon juga dapat merusak bahan organik dan senyawa anorganik: turunan freon, metana, hidrogen klorida. Mengapa melemahnya perisai berbahaya bagi lingkungan dan manusia? Karena penipisan lapisan tumbuh Aktivitas matahari, yang, pada gilirannya, mengarah pada peningkatan angka kematian di antara perwakilan kehidupan laut dan fauna, peningkatan jumlah kanker.

Bagaimana cara membuat udara lebih bersih?

Untuk mengurangi polusi udara memungkinkan pengenalan teknologi yang mengurangi emisi dalam produksi. Di bidang rekayasa tenaga panas, seseorang harus mengandalkan sumber energi alternatif: membangun pembangkit listrik tenaga surya, angin, panas bumi, pasang surut dan gelombang. Keadaan lingkungan udara dipengaruhi secara positif oleh transisi ke pembangkitan gabungan energi dan panas.

Dalam perjuangan untuk udara segar elemen penting strategi adalah program pengelolaan sampah yang komprehensif. Ini harus ditujukan untuk mengurangi jumlah limbah, serta pemilahan, pemrosesan, atau penggunaan kembali. Perencanaan kota yang ditujukan untuk memperbaiki lingkungan, termasuk udara, melibatkan peningkatan efisiensi energi gedung, membangun infrastruktur bersepeda, dan mengembangkan transportasi perkotaan berkecepatan tinggi.