Способы снижения загрязнения атмосферы

Экологические проблемы глобального загрязнения атмосферы

Глобальной экологической проблемой в настоящее время остается проблема загрязнения атмосферы Земли и истощение озонового слоя. Она особенно актуальна для стран с развитой экономикой, таких как Китай, США и Япония. Основные источники загрязнения – автомобили, домашние печи, фабрики и заводы, теплоэлектростанции, техногенные аварии, лесные пожары.

Опасными для здоровья населения веществами, входящими в состав воздуха, считают оксиды углерода, двуокись серы, озон, двуокись азота, свинец, радиоактивные вещества в высоких концентрациях. Сюда также относятся продукты горения метана. Они постепенно накапливаются в воздухе, из-за чего происходит:

• Рост числа случаев поражения дыхательной системы, эпидемий острых вирусных инфекций. Низкое качество воздушной среды является главной причиной развития онкологических заболеваний. Ежегодно от болезней, вызванных загрязнением воздуха, умирает около четырех миллионов человек по всему миру. Американские ученые утверждают, что повсеместное загрязнение атмосферы снижает продолжительность жизни людей на один год.
• Интоксикация организма, снижение иммунитета.
• Постепенное разрушение металлических конструкций, памятников архитектуры.
• Отрицательное влияние на местную флору и фауну, наиболее остро реагирующую на повышение концентрации углекислого газа, снижение биоразнообразия региона.
• Кислотные дожди, которые наносят вред сельскому хозяйству, экономике, так как ослабляют растения и вызывают коррозию металлов.
• «Парниковый эффект», необратимо меняющий климат планеты, который приводит к глобальному потеплению, таянию ледников.

Снижение качества воздушной среды требует к себе особого внимания, поэтому сейчас проводится поиск путей решения проблемы загрязнения атмосферы.

Пути решения проблемы загрязнения атмосферы на законодательном уровне

Многими странами мира в 1992 году было подписано Киотское соглашение, которое обязывает стабилизировать вредные выбросы парниковых газов, вызывающих загрязнение атмосферы.

Решением проблемы в России, а также способом контроля государством окружающей среды является Федеральный Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха», согласно которому граждане, имеющие в своем распоряжении потенциальные источники веществ, вызывающих загрязнение атмосферы (автомобили, промышленные предприятия), обязаны:

• Инвентаризировать выбросы, загрязняющие воздушную среду.
• Предоставить проект их снижения, соблюдать границы допустимых выбросов в атмосферу.
• Согласовать строительство промышленных предприятий, которые влияют на качество воздушной среды и вызывают ее загрязнение, с местными органами власти.
• Получить специальное разрешение на хозяйственную деятельность, предполагающую вредное физическое воздействие на атмосферу.

В противном случае предусматривается административные или иные взыскания согласно российскому Законодательству (наложение административного штрафа в размере до 50000 для граждан и 180000-250000 рублей для юридического лица).

Пути уменьшения выбросов промышленных предприятий

Для предотвращения или снижения пагубных последствий хозяйственной деятельности для атмосферы разработан ряд способов для снижения уровня загрязнения воздуха, которые активно применяются в промышленности.

Адсорбционный

При адсорбционном способе используют поглощающие материалы (аммиак, известняк и известковые растворы, активированный уголь) в качестве фильтров, впитывающих загрязняющие вещества и газы.

Преимущества: энергоэффективность, безопасность.

Недостатки: установки требуют тщательного ухода, очистки фильтра, занимают много места.

Каталитический

При данном способе используют вещества, ускоряющие реакции разложения вредных выбросов.

Преимущества: срок службы установок — до 50 и более лет.

Недостатки: жесткие требования к оборудованию и функционированию фильтров, высокая стоимость, энергозатратность.

Механический

При механическом способе воздух, создаваемый в турбинах, способствует концентрированию ядовитых веществ.

Преимущества: экологическая безопасность, долгий срок эксплуатации установок.

Недостатки: требует частой очистки устройства, энергозатратность, низкая эффективность.

Электроогневой способ

Принцип работы: воздух с вредными примесями пропускается сквозь наэлектризованное пламя.

Преимущества: высокий КПД установки, малые затраты энергии.

Недостатки: дорогое оборудование, сложный процесс создания.

Решение проблемы загрязнения атмосферы в городах

Главная проблема современных городов – низкое качество воздуха из-за загрязнения атмосферы. На здоровье и благополучие городских жителей пагубное влияние оказывает смог, который вызывает помутнение воздушной среды, затрудняющее передвижение, ориентирование на местности. Смог – причина многочисленных ДТП.

Плачевная экологическая ситуация в городах требует немедленных действий.

Налаживание системы утилизациии и переработки отходов

В первую очередь нужно позаботиться об утилизации отходов, налаживании переработки мусора, предотвращении образования свалок. Современное сырье при разложении может выделять тяжелые ядовитые вещества, пагубно влияющие на озоновый слой планеты.

Вынос промышленных предприятий за черту города

При строительстве промышленных предприятий и моделировании промышленного процесса необходимо учитывать экологические риски, размещать их на некотором расстоянии от жилых построек. Фабрики и заводы выносят за территорию города, окружают зелеными насаждениями, деревьями — естественными фильтраторами воздуха от загрязнения.

В поселениях с активной сельскохозяйственной деятельностью ограничивают использование химически опасных удобрений, пестицидов, губительно влияющих на почвенную и воздушную среду.

И, конечно, нужно стремиться сохранять леса, рощи и болота – естественные фильтры для воздуха, незаменимые источники кислорода, необходимого для жизни на Земле.

Регулирование использования автотранспорта

Еще одним важным условием улучшения экологической обстановки в стране и мире является регулирование автотранспорта, тщательный контроль за выхлопными газами, продуктами сгорания и их влиянием на состояние атмосферы.

В настоящее время активно применяются фильтры, нейтрализаторы для выхлопных труб. Контролируется химический составом топлива, электрофицируется общественный транспорт.

Автомобили, работающие на принципе выделения энергии за счет внутреннего сгорания топлива, вызывают загрязнение атмосферы и истощение озонового слоя. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) выделяют много ядовитых веществ. Кроме того, энергия ДВС используется крайне неэффективно (потери достигают 70%). Поэтому поиск альтернативных источников энергии – приоритетная задача в области автомобилестроения.

Новые двигатели должны эффективно использовать топливо. Требуются новые инженерные установки для снижения потерь энергии при движении на низких скоростях, торможении.

Пример – автомобили с комбинированными методами генерации энергии, гибридными силовыми установками. Они экономят топливо, выделяют менее токсичные вещества по сравнению с нынешними автомобилями.

Экологическое земледелие

Сельскохозяйственная деятельность человека пагубно влияет на экологическую обстановку, способствует загрязнению атмосферы. Снизить антропогенное воздействие позволяет экологическое (органическое) земледелие. Оно имеет ряд отличий:

• Исключение применения химико-синтетических удобрений, гербицидов и пестицидов для увеличения урожайности. Использование органических удобрений и безопасных методов защиты растений: навоза, компоста и т.д.
• При посеве используют щадящие методы взрыхления.
• Поддерживается севооборот — чередование культур для посадки, что предохраняет растения от вредителей, болезней, благотворно влияет на состояние почв.

Повсеместное озеленение

Озеленение — проведение работ по созданию растительных насаждений. Это также позволит уменьшить уровень загрязнения атмосферы. Например:

• Посадка деревьев, кустарников, создание зеленых насаждений, парков, аллей и рощ.
• Распространение живых изгородей, кустарниковых бордюров.
• Создание цветочных клумб, газонов, цветников.
• Применение в архитектуре и ландшафтном дизайне вертикального озеленения — выращивания вьющихся растений на фасадах зданий, заборах и изгородях.

Экологические последствия загрязнения атмосферы

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Причины возникновения экологических проблем в больших городах

Направления экологического земледелия, которые каждый может использовать на даче

Где находится и из чего состоит озоновый слой Земли

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии

Причины и последствия разрушения озонового слоя

Основные вещества и виды загрязнения биосферы

Озоновый слой Земли и его защита

Что такое озоновый слой и какова его роль на планете?

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование

Источник

Пути решения загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы относят к глобальным проблемам человечества. Речь идет об угрозе истощения запасов кислорода, необходимого для поддержания всего живого на Земле, и климатических изменениях, уничтожающих планету.

Причины загрязнения воздуха

Экологические проблемы атмосферы связаны с проникновением в ее состав веществ, изменяющих концентрацию. Ядовитые элементы растворяются, смешиваются с составляющими и проникают внутрь через органы дыхания.

Среди источников загрязнения следующие явления человеческой цивилизации:

• развитие транспорта, автомобильные выхлопы;
• отходы от промышленного производства и повседневных действий человека;
• сельскохозяйственные работы, применение удобрений и химикатов;
• деятельность радиационно опасных объектов.

Среди заводов рекордсменами по засорению воздуха считаются предприятия по выпуску цветных и черных металлов, стройматериалов, нефтехимии. Топливо, сгорая, способствует выделению дыма, выбросу в атмосферу токсичных элементов. Работа электростанции, ежесуточно потребляющей две тысячи тонн угля, обходится миру в 400 куб. м. выделений золы и 120 — серного газа.

В результате работы промышленных предприятий с составом воздуха смешиваются до 26 миллиардов соединений углерода, около 190 миллионов оксидов серы и 65 оксидов азота, определенная доля канцерогенных веществ. С производством продукции в атмосферу попадают твердые частицы копоти, пыли, сажи. С выбросом отходов в воздух поступают опасные для здоровья тяжелые металлы: ртуть, хром, свинец, медь.

Грязь попадает в окружающую среду через автомобили. Помимо выхлопных газов, отрицательно сказывается на состоянии атмосферы и трение шинами об асфальт, способствующее выделению резиновой пыли.

Ежегодно машины мира добавляют к воздуху 50 миллионов тонн токсичных отходов, а выброс тяжелых металлов превышает 300 тысяч.

Давно известное человеку сельское хозяйство разрушает здоровье окружающей среды выделением аммиачного газа. На состав воздуха влияют насыщенные азотом удобрения, отходные материалы животноводства. Контактируя с элементами воздушной оболочки Земли, остатки сгорают и превращаются в ядовитые мелкозернистые частицы.

Таблица ниже содержит подробный список источников ухудшения экологической ситуации:

Последствия загрязнения среды

Загрязнение воздуха промышленными предприятиями в результате выбросов ядовитых частиц по данным на 2016 год в 58 % приводит к преждевременной смерти от сердечных заболеваний (инсульт, ИБС). В 18 % случаев люди умирают от хронических недугов, острых инфекций легких, полученных за время проживания в загрязненной городской среде.

Сильное влияние оказывает экология на страны с высоким населением: доля смертности в Юго-Восточной Азии по причине грязного воздуха доходит до девяноста процентов.

Радиационно опасные объекты «обогащают» кислород радионуклидами. Их влияние на состав атмосферы приводит к гибели растительности, животных и людей. Трагедия на Чернобыльской АЭС, сопровождавшаяся выбросом вредных веществ, радионуклидов, обернулась потерей 2,1 га лесных территорий. Исчезновением с лица планеты около гектара деревьев человечество обязано сооружению и использованию атомных электростанций.

Элементы, выделяемые животными и растениями в сельском хозяйстве, поражают дыхательные пути, провоцируют возникновение легочных и сердечных заболеваний. От попадания в организм твердых мелкозернистых частиц в 2015 году во всем мире погибло 3,3 миллиона человек, из которых 570 тысяч – население Индии. Азотные удобрения также отрицательно влияют на качество воздуха.

Увеличение доли углекислого газа в прилегающих к Земле слоях атмосферы влияет на сдвиг климатических зон, порождает парниковый эффект. Это неизбежно влечет за собой таяние ледников, скачок уровня воды в мировом океане. Отдельные регионы планеты рискуют подвергнуться регулярным засухам или подтоплениям. В результате наполнения воздуха углекислым газом размножаются паразиты, средняя продолжительность жизни сокращается.

Применение людьми фреона в процессе выпуска холодильников, аэрозолей, парфюмерных товаров разрушает атмосферный слой, провоцирует возникновение озоновых дыр. Истощение запасов кислорода ведет к ослаблению защиты Земли от ультрафиолетовых лучей, изменению климата планеты.

Жизнь во многонаселенных городских районах, взаимодействие с машинами сказывается на здоровье человека. В год больше двухсот тысяч жителей Европы погибают из-за заболеваний, возникших в результате выхлопных газов. Исследования Университета Онтарио 1995 и 1997 года показали прямую связь между загрязнением воздуха и высокой смертностью младенцев до шести месяцев. Синдром внезапной детской смерти характерен для малышей, рожденных в городах с плохой экологической ситуацией. Болезни деревьев, гибель зеленых насаждений распространена в крупных промышленных поселениях.

Автомобильные выхлопы повышают риски значимого ухудшения здоровья городского растительного покрова, наносят флоре непоправимые последствия.

Способы решения экологической проблемы

Современные ученые всерьез озабочены состоянием засорения атмосферы. Расшатанное после периода индустриализации здоровье окружающей среды грозит гибелью планеты, исчезновением растений, животных, человечества. Пути решения загрязнения атмосферы обсуждаются на протяжении шестидесяти лет и заставляют людей задумываться об экологии.

Руководство борьбой за очистку воздуха возложено на правительства стран всего мира. В 1992 году представители входящих в ООН государств подписали Конвенцию об изменении климата. Документ призывает к заботе о снижении вредных элементов в составе атмосферы, уменьшении последствий парникового эффекта. Введение в развитых странах экологического законодательства, строительство и применение сооружений очистки воздуха свидетельствует о движении человечества к решению проблемы засорения атмосферы.

Уничтожения вредных живым организмам выхлопных газов добиваются методом внедрения экологически безопасных двигателей, использования новых видов топлива.

Распространение автомобилей, работающих на природном газе, биодизеле, жидком водороде, уменьшает число выбросов вредных веществ, нормализации экологической обстановки в мире. Альтернативой бензину выступает топливо из водорослей, отходов жизнедеятельности, солнечных батарей, сжатого воздуха.

Влияние промышленных предприятий на состояние окружающей среды нейтрализуется путем внедрения очистных сооружений. Получило распространение установление механизмов пылеулавливания. Эти устройства уменьшают количество токсичных веществ в промышленных выбросах, делают работу фабрик безопаснее для атмосферы. Загрязнение воздуха в отдельных случаях предотвращают методом рассеивания ядовитых элементов. Дымовые трубы предприятий делаются высокими для обтекания воздуха вокруг строения, разбавления примесей.

Очищению окружающей среды содействуют растения. Зеленые насаждения перерабатывают вредные вещества в кислород, помогают избавлению атмосферы от мелких частиц пыли, остатков тяжелых металлов. Обустройство парков, высадка деревьев в городской среде помогает жителям дышать свежим воздухом.

Исследования ученых-экологов направлены на возможность поглощения вредных веществ, которые выделяют источники загрязнения. На архитектурном конкурсе Evolo Алексей Умаров выступил с концепцией «Гипер-Фильтра» — очистным оборудованием для небоскребов. Идея Умарова заключается в установке посреди зданий большого количества трубок для удаления грязи из воздуха и применении отходов в химической промышленности.

Ученый Луиджи Кассар разработал инновационный состав бетона, поглощающего смог. Фотокатализатор извлекает из атмосферы опасные частицы, перерабатывает их и самостоятельно очищается дождевой водой. В 1996 году технологию Кассара использовали в возведении римской Юбилейной церкви.

Применение в промышленном производстве очистных сооружений, переход на экологичное топливо, стимулирование поиска путей решения проблемы загрязнения и широкое использование изобретений ученых приведут к оздоровлению окружающей среды. Пренебрежение природой приближает гибель человечества, уничтожение облика планеты.

Источник