1. Основные и специфические загрязняющие вещества атмосферы.
2. Радиоактивные загрязняющие вещества атмосферы. Концентрация бенз(а)пирена в атмосфере и тяжелых металлов
1. Основные и специфические загрязняющие вещества атмосферы.
Вредные газообразные и парообразные вещества, выбрасываемые в атмосферу в сравнительно небольших количествах, называются специфическими загрязнителями атмосферы. К ним относятся аммиак, бенз(а)пирен, сероводород, сероуглерод, галогены (хлор, фтор) и их соединения, пары ртути, меркаптаны, диоксины. Эти соединения обычно обнаруживаются в атмосферном воздухе около промышленных предприятий, которые либо применяют эти вещества в технологических процессах, либо они образуются при производстве других химических соединений.
К основным загрязнителям атмосферы относятся:- углеводороды, имеющие газообразное состояние (метан итп.) - раздражают слизистые оболочки
- азотные соединения (азот, аммиак) - азотистые соединения вызывают воспалительный процесс в легких, бронхит, простудные заболевания, ухудшают состояние на фоне сердечно-сосудистых патологий;
- соединения на основе серы (диоксид - серный ангидрид, триоксид- сернистый ангидрид) - провоцируют образование кислотных осадков, вызывают аллергические реакции и засуху растений;
- соединения на основе углерода (монооксид - угарный газ, диоксид - углекислый газ) - углекислый газ увеличивает негативное воздействие парникового эффекта; оксид углерода – вызывает удушье при попадании в живой организм и приводит к смертельному исходу;
- радиоактивные соединения – накапливаются в клетках, провоцируя их раковое перерождение, вызывают бесплодие и летальный исход.
| Химическое вещество | Источники и особенности влияния |
| Оксид углерода (CO) | Возникает при горении углеродсодержащих веществ – выхлопные газы сбросы промышленных предприятий, сжигание твердых отходов. В воздухе взаимодействует с элементами атмосферы, провоцируя парниковый эффект. |
| Сернистый ангидрид (SO2) | Появляется при работе с сернистыми рудами, серосодержащим топливом. Частично – в горнорудных отвалах при горении органических остатков. |
| Серный ангидрид (SO3) | Формируется в результате окисления сернистого ангидрида с образованием аэрозоля или раствора серной кислоты. При контакте с дождевой водой приводит к выпадению токсичных осадков. Низкая облачность, повышенная влажность повышают риск кислотных дождей. Результат их виден на поверхности листьев растений в виде точечных некротических вкраплений. |
| Сероводород (H2S) и сероуглерод (CS2) | Источники – коксохимические, нефтеперерабатывающие предприятия, также при производстве сахара и искусственного волокна. В атмосфере медленно окисляются до серного ангидрида. Обладают специфическим неприятным запахом. |
| Окислы азота (N) | Выбросы оксидов азота отмечаются на предприятиях, производящих минеральные удобрения, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Превышение диоксида азота проявляются тяжелыми формами отравления. |
| Соединения фтора (F) | При создании эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений в атмосфере появляются соединения фтора газообразном агрегатном состоянии (фтороводород, пыль фторида натрия и кальция). Обладают выраженным токсическим эффектом. |
| Соединения хлора (Cl) | Источники – химическая промышленность (производство соляной кислоты, хлоросодержащих пестицидов, органических красителей, хлорной извести, соды). |
| Углеводород | Выброс углеводорода в атмосферу отмечается при испарении нефтепродуктов. |
2. Радиоактивные загрязнители атмосферы
Радиоактивностью называется самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (например, α-частиц). Промежуток времени, в течение которого разлагается половина первоначального количества радиоактивного элемента, называется периодом полураспада. К основным видам радиоактивного распада относятся α-распад, β-распад, электронный захват и спонтанное деление. Часто эти виды радиоактивного распада сопровождаются испусканием γ-лучей, т.е. жесткого (с малой длиной волны) электромагнитного излучения. К опасным факторам антропогенного характера, способствующим серьезному ухудшению качества атмосферы, следует отнести радиоактивность. Радиоактивное загрязнение представляет особую опасность для человека и среды его обитания. Явление радиоактивности связано с самопроизвольным распадом атомных ядер, приводящим к изменению их атомного номера или массового числа и сопровождающимся альфа-, бета- и гамма-излучениями. Альфа-излучение – поток тяжелых частиц, состоящих из протонов и нейтронов, который задерживается листом бумаги и не способен проникнуть через кожу человека. Однако он становится чрезвычайно опасным, если попадает внутрь организма, где вызывает процессы ионизации и распада. Бета-излучение обладает более высокой проникающей способностью и проходит в ткани человека на глубину1-2 см. Гамма-излучение может задерживаться только толстой свинцовой или бетонной плитой. Процесс самопроизвольного распада нестабильного атома называется радиоактивным распадом, а сам атом – радионуклидом. Время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа, принято считать периодом полураспада соответствующего нуклида. А число распадов в секунду в радиоактивном образце – его активностью. Радионуклиды разделяются на естественные (образовавшиеся на начальном этапе эволюции Земли и при последующих геологических процессах) и искусственные (полученные человеком в атомных реакторах и энергетических установках). Основную часть облучения (более 80 % годовой эффективной эквивалентной дозы) население земного шара получает от естественных источников радиации. Среди естественных радионуклидов выделены четыре группы: долгоживущие (уран-238, уран-235 (актиноуран), торий-232); короткоживущие (радий, радон, и другие радиоактивные элементы) – дочерние продукты распада урана, актиноурана и тория; долгоживущие одиночные радиоактивные изотопы, не образующие семейств (калий-40); радионуклиды, возникающие в атмосфере, гидросфере и земной коре в результате взаимодействия космических частиц с атомными ядрами вещества Земли (углерод-14 и др.). Уровни земной радиации неодинаковы в разных районах и зависят от концентрации радионуклидов в близи поверхности. Аномальные радиационные поля природного происхождения образуются при обогащении ураном, торием некоторых типов гранитов и других магматических образований с повышенным коэффициентом эманирования; на месторождениях радиоактивных элементов в различных породах; при современном привносе урана, радия, радона в подземные и поверхностные воды, геологическую среду. Высокой радиоактивностью часто характеризуются угли, фосфориты, горючие сланцы, некоторые глины и пески, в том числе пляжные. Ядерная энергетика (при условии строжайшего выполнения необходимых требований) экологически чище нежели теплоэнергетика, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (золы, диоксидов углерода, серы, оксидов азота и пр.). Это обстоятельство объясняет строительство и эксплуатацию атомных электрических станций (АЭС), при нормальной работе которых выбросы радионуклидов в окружающую среду незначительны. К настоящему времени, по данным Международного агентства по атомной энергетике (МАГАТЭ), число действующих в мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической мощности 320 Гвт (17 % мирового производства электроэнергии). Между тем любая АЭС независимо от уровня ее защиты представляет собой потенциально опасный объект. В зависимости от места аварии на АЭС и ее масштаба возможно загрязнение среды такими радионуклидами, как стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др. Отсюда высокие требования к обеспечению надежности атомных реакторов, а также к соблюдению жестких правил их эксплуатации, гарантирующих безаварийную работу. Антропогенными источниками радиоактивных загрязнений среды являются радиоактивные аэрозоли, вносимые в атмосферу ядерными взрывами или предприятиями атомной промышленности, а также радиоактивные отходы, сбрасываемые в гидросферу или литосферу. Прежде всего к ним относятся радиоактивные отходы предприятий по добыче и обогащению урановой или ториевой руды, переработке ядерного горючего, получению металлов из ртутных концентратов, изготовлению тепловыделяющих элементов, регенерации ядерного горючего, а также при многих вспомогательных, ремонтных и дезактивационных работах. Радиоактивное загрязнение биосферы при переработке ядерного горючего связано с наличием большого числа обстоятельств, возникающих вследствие отклонения от заданного технологического режима и сопровождающихся аварийными выбросами в окружающую среду радионуклидов. Помимо этого, при работе с делящимся материалом возможно накопление его критических масс, что чревато ядерным взрывом. В коммунальных условиях внешнее облучение может практически полностью определяться радиоактивностью строительных материалов. К таким материалам относятся некоторые разновидности гранитов, пемзы, а также, материалы при производстве которого использовались глинозем, фосфогипс и кальций-силикатный шлак, обладающие довольно высокой удельной радиоактивностью. Отмечались случаи, когда в бетон попадали высокорадиоактивные вещества. В закрытых и непроветриваемых помещениях продукты распада урана и тория (в том числе радон) накапливаются и создают высокие уровни радиации. Уран и другие радионуклиды могут в значительных количествах выбрасываться в атмосферу при работе ТЭЦ, котельных, автотранспорта. Это связано с тем, что угли и нефти иногда характеризуются повышенной ураносностью. Площадь такого радиоактивного загрязнения может быть обширной. В настоящее время радиационная обстановка в России определяется глобальным радиоактивным фоном, наличием загрязненных территорий, образовавшихся вследствие кыштымской (1957) и чернобыльской (1986) аварий, эксплуатацией урановых месторождений, предприятий ядерного топливного цикла, судовых ядерно-энергетических установок, региональных хранилищ радиоактивных отходов, а также аномальными зонами ионизирующих излучений, связанных с земельными (природными) источниками радионуклидов.
Комментарии
Отправить комментарий