Promena gasnog sastava atmosfere rezultat je kombinacije prirodnih pojava u prirodi i ljudskih aktivnosti. Ali koji od ovih procesa preovladava u ovom trenutku? Da bismo saznali, prvo razjasnimo šta zagađuje vazduh. Njegov relativno konstantan sastav bio je podložan značajnim fluktuacijama posljednjih godina. Pogledajmo glavna pitanja kontrole emisija i zagađenja zraka, koristeći ovaj rad u gradovima kao primjer.
Da li se sastav atmosfere mijenja?
Zagađenje zraka ekolozi smatraju promjenom njegovih prosječnih vrijednosti prikupljenih tokom dugog perioda posmatranja. Nastaju kao rezultat mnogih vrsta društvenih uticaja na životnu sredinu, kao i zbog prirodnih procesa. Na primjer, tvari koje zagađuju zrak i mijenjaju plinoviti sastav atmosfere nastaju kao rezultat disanja, foto- i kemosinteze u ćelijama živih organizama.
Pored prirodnog, postoji i antropogeno zagađenje. Njegovi izvori mogu biti bilo koje emisijeproizvodni pogoni, gasoviti otpad iz domaće industrije, transportne emisije. Upravo to zagađuje vazduh, ugrožava zdravlje i dobrobit ljudi, stanje čitave životne sredine. Glavni pokazatelji sastava atmosfere trebaju ostati nepromijenjeni, kao što je prikazano na dijagramu ispod.
Sadržaj nekih komponenti u atmosferi je neznatan, ali se uzima u obzir pri odlučivanju koje supstance zagađuju vazduh, a koje su bezopasne za žive organizme. Tabela ispod, pored glavnih, uključuje i trajne komponente vazdušnog okruženja, čiji se sadržaj povećava tokom vulkanizma, ekonomskih aktivnosti stanovništva (ugljen i azot dioksid, metan).
Šta ne zagađuje vazduh?
Gasni sastav atmosfere iznad okeana, mora, šuma i livada, rezervata biosfere se mijenja manje nego u gradovima. Naravno, tvari također ulaze u okoliš iznad navedenih prirodnih objekata. Razmjena gasova u biosferi je u toku. Ali u ekosistemima prevladava proces koji ne zagađuje vazduh. Na primjer, u šumama - fotosinteza, iznad vodenih tijela - isparavanje. Bakterije fiksiraju dušik iz zraka, biljke oslobađaju i apsorbiraju ugljični dioksid. Atmosfera iznad okeana i mora je zasićena vodenom parom, jodom, bromom, hlorom.
Šta zagađuje vazduh?
Jedinjenja opasni za žive organizme su veomasu raznovrsne, ukupno je poznato više od 20.000 zagađivača biosfere. U atmosferi megagradova, industrijskih i transportnih centara nalaze se jednostavne i složene plinovite tvari, aerosoli, male čvrste čestice. Nabrojimo koje tvari zagađuju zrak:
- ugljični monoksid i ugljični dioksid (mono- i ugljični dioksid);
- anhidridi sumpora i sumpora (di- i sumpor trioksid);
- jedinjenja dušika (oksidi i amonijak);
- metan i drugi gasoviti ugljovodonici;
- prašina, čađ i suspendovane čestice, kao što su rude u rudarskim lokacijama.
Koji su izvori emisija?
Štetni zagađivači vazduha ulaze u atmosferu ne samo u gasovitom i parnom stanju, već iu obliku sitnih kapljica, čvrstih čestica različitih veličina. Računovodstvo zagađenja koje dolazi od preduzeća i transporta vrši se za određene jedinjenja, njihove grupe (čvrste, gasovite, tečne).
Koncentracija konstantnih i varijabilnih komponenti zraka mijenja se tokom dana, prema godišnjim dobima. Pri proračunu sadržaja zagađivača uzimaju se u obzir atmosferski pritisak, temperatura, smjer vjetra, jer meteorološki uslovi utiču na sastav površinskog sloja atmosfere. Promjene u koncentracijama većine komponenti, kao što je ugljični dioksid, ne dešavaju se samo tokom godine. U posljednjih stotinu godina došlo je do povećanja količine CO2 (efekat staklene bašte). U nekim slučajevima, promjene u koncentracijama tvari su posljedica prirodnih pojava. To bi mogle biti vulkanske erupcijespontano ispuštanje otrovnih jedinjenja iz podzemlja ili vode u određenim područjima. Ali češće, ljudska aktivnost dovodi do štetnih promjena u sastavu atmosfere.
Šta zagađuje vazduh na Zemlji? Prirodni i antropogeni izvori emisija štetnih jedinjenja. Potonji su stacionarni (cijevi preduzeća, kotlarnice, razdjelnici goriva benzinskih pumpi) i mobilni (različite vrste transporta). Evo glavnih izvora zagađivača zraka:
- radna preduzeća u mnogim industrijama;
- rudarski kamenolomi;
- automobili (zagađuju vazduh pri sagorevanju goriva dobijenih od nafte, gasa i drugih ugljeničnih materija);
- punionice za gasovita i tečna goriva;
- kotlovnice koje koriste zapaljive fosile i proizvode njihove prerade;
- deponije i deponije, na kojima nastaju zagađivači vazduha kao rezultat propadanja, razgradnje industrijskog i kućnog otpada.
Poljoprivredno zemljište, kao što su njive, voćnjaci, voćnjaci, takođe doprinose negativnoj promeni sastava atmosfere. To je zbog rada mašinerije, đubrenja, prskanja pesticidima.
Šta je glavni izvor zagađenja vazduha?
Mnogo štetnih jedinjenja se oslobađa u atmosferu prilikom lansiranja raketa, spaljivanja otpada, požara u naseljima, šumama, poljima i stepama. U gusto naseljenim regijama, većinamotorni transport daje značajan doprinos promjeni sastava površinskog sloja atmosfere. Prema različitim procjenama, on čini 60 do 95% svih gasovitih emisija.
Šta zagađuje vazduh u gradu? Stanovništvo urbanizovanih zemalja posebno je pogođeno toksičnim produktima sagorevanja goriva i goriva. Sastav štetnih emisija sadrži čvrste čestice, kao što su čađ i olovo, tečna i gasovita jedinjenja: sumpor-dioksid, ugljen-monoksid, azotne okside, ugljovodonike i njihove derivate.
Fabrike zagađuju vazduh u industrijskim regionima gde su razvijene industrije za preradu metalnih ruda, soli, nafte, uglja i prirodnog gasa. Sastav emisija varira u zavisnosti od skupa industrija u određenom regionu zemlje. Zagađeni zrak u gradovima često sadrži produkte sagorijevanja, među kojima ima mnogo kancerogenih tvari, poput dioksina. Dim se pojavljuje kao posljedica šumskih, stepskih i tresetnih požara, zapaljenog lišća i krhotina. Češće gore plantaže drveća i otpad u okolini gradova, ali se dešava da čak i direktno na ulicama zapale lišće i travu.
Koje supstance se emituju iz industrije i transporta?
Šta zagađuje vazduh u gradu? Industrijska, saobraćajna, komunalna i građevinska preduzeća posluju u industrijskim centrima. Svaki objekat pojedinačno i zajedno ima tehnogeni uticaj na životnu sredinu. Često zagađivači međusobno djeluju. Čestodolazi do rastvaranja oksida nemetala u kapljicama vode - tako nastaju "kisele" magle i kiše. Nanose nepopravljivu štetu prirodi, ljudskom zdravlju i arhitektonskim remek-djelima.
Bruto emisije zagađujućih materija u gradovima dostižu stotine i hiljade tona. Najveća količina toksičnih jedinjenja dolazi iz preduzeća metalurške, goriva i energetike, hemijske i transportne industrije. Fabrike zagađuju vazduh otrovnim materijama: amonijakom, benzapirenom, sumpordioksidom, formaldehidom, merkaptanom, fenolom. Emisije velikog industrijskog preduzeća sadrže od 20 do 120 vrsta jedinjenja. U manjoj meri se štetna jedinjenja stvaraju u pogonima prehrambene i lake industrije, u obrazovnim, zdravstvenim i kulturnim ustanovama.
Da li su proizvodi sagorevanja organskog otpada opasni?
Zabranjeno je spaljivanje opalog lišća, trave, reznica grana, ambalaže, građevinskog materijala i ostalog industrijskog i kućnog otpada u gradovima. Kiseli dim sadrži supstance koje zagađuju vazduh. Oni štete zdravlju ljudi i općenito pogoršavaju kvalitetu okoliša.
Alarmantno je da pojedini građani i zaposleni u preduzećima ne shvataju da krše pravila unapređenja, pogoršavaju ionako nepovoljnu ekološku situaciju kada pale gomile smeća i stajnjak na svojim parcelama, u dvorištima višespratnica zgrade koje su zapalili u kontejnerima. Vrlo često se u smeću nalaze plastične boce, film. Ovaj dim je posebno štetan zbogprodukti termičke razgradnje polimera. U Ruskoj Federaciji postoje kazne za spaljivanje smeća unutar granica naselja.
Kada izgore dijelovi biljaka, kosti, životinjske kože, polimeri i drugi proizvodi organske sinteze, oslobađaju se ugljični oksidi, vodena para i neka jedinjenja dušika. Ali to nisu sve tvari koje zagađuju zrak, a koje nastaju prilikom sagorijevanja ili tinjanja otpada, kućnog smeća. Ako su lišće, grančice, trava i drugi materijali mokri, tada se oslobađa više otrovnih tvari nego bezopasne vodene pare. Na primjer, tinjanjem 1 tone vlažnog lišća oslobađa se oko 30 kg ugljičnog monoksida (ugljenmonoksida).
Stajati pored tinjajuće gomile smeća je kao da ste na najprometnijoj ulici u metropoli. Opasnost od ugljičnog monoksida je u tome što veže hemoglobin u krvi. Nastali karboksihemoglobin više ne može isporučivati kisik stanicama. Druge tvari koje zagađuju atmosferski zrak mogu uzrokovati poremećaj bronha i pluća, trovanja, pogoršanje kroničnih bolesti. Na primjer, kada se udiše ugljični monoksid, srce radi s povećanim opterećenjem, jer tkiva ne dovode dovoljno kisika. U tom slučaju može doći do pogoršanja kardiovaskularnih bolesti. Još veća opasnost predstavlja kombinacija ugljičnog monoksida sa zagađivačima u industrijskim emisijama, izduvnim gasovima vozila.
Standardi koncentracije zagađivača
Štetne emisije dolaze iz metalurgije, uglja, nafte ipostrojenja za preradu plina, energetski objekti, građevinska i komunalna industrija. Radioaktivna kontaminacija od eksplozija u nuklearnoj elektrani Černobil i nuklearnim elektranama u Japanu proširila se na globalnom nivou. Povećava se sadržaj ugljikovih oksida, sumpora, dušika, freona, radioaktivnih i drugih opasnih emisija u različitim dijelovima naše planete. Ponekad se toksini nalaze daleko od mesta gde se nalaze preduzeća koja zagađuju vazduh. Situacija koja je nastala je alarmantan i teško rješiv globalni problem čovječanstva.
Daleke 1973. godine relevantni komitet Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) predložio je kriterije za procjenu kvaliteta atmosferskog zraka u gradovima. Stručnjaci su utvrdili da stanje ljudskog zdravlja 15-20% zavisi od uslova okoline. Na osnovu brojnih studija u 20. vijeku utvrđeni su dozvoljeni nivoi glavnih zagađivača koji su bezopasni za stanovništvo. Na primjer, prosječna godišnja koncentracija suspendiranih čestica u zraku bi trebala biti 40 µg/m3. Sadržaj sumpornih oksida ne bi trebao prelaziti 60 µg/m3 godišnje. Za ugljen monoksid, odgovarajući prosjek je 10 mg/m3 za 8 sati.
Koje su maksimalno dozvoljene koncentracije (MAC)?
Ukazom glavnog državnog sanitarnog doktora Ruske Federacije odobren je higijenski standard za sadržaj skoro 600 štetnih jedinjenja u atmosferi naselja. Ovo je MPC zagađivača u zraku, usklađenost s kojimukazuje na odsustvo štetnih efekata na ljude i sanitarne uslove. Standard specificira klase opasnosti jedinjenja, njihov sadržaj u vazduhu (mg/m3). Ovi pokazatelji se ažuriraju kada postanu dostupni novi podaci o toksičnosti pojedinih supstanci. Ali to nije sve. Dokument sadrži listu od 38 supstanci za koje je uvedena zabrana puštanja zbog njihove visoke biološke aktivnosti.
Kako se vrši državna kontrola u oblasti zaštite atmosferskog zraka?
Antropogene promjene u sastavu zraka dovode do negativnih posljedica u privredi, pogoršavaju zdravlje i skraćuju životni vijek. Problemi povećanja ispuštanja štetnih jedinjenja u atmosferu zabrinjavaju kako vlade, državne i opštinske vlasti, tako i javnost, obične ljude.
Zakonodavstvo mnogih zemalja predviđa inženjerska i ekološka istraživanja prije početka izgradnje, rekonstrukcije, modernizacije gotovo svih privrednih objekata. Vrši se racionisanje zagađujućih materija u vazduhu, preduzimaju se mere zaštite atmosfere. Obrađuju se pitanja smanjenja antropogenog opterećenja životne sredine, smanjenja emisija i ispuštanja zagađujućih materija. Rusija je usvojila savezne zakone o zaštiti životne sredine, atmosferskog vazduha i druge zakonodavne i regulatorne pravne akte koji regulišu aktivnosti u oblasti životne sredine. Sprovodi se državna kontrola životne sredine, zagađivači su ograničeni,emisije se racioniraju.
Šta je MPE?
Preduzeća koja zagađuju vazduh treba da naprave popis izvora štetnih jedinjenja koja ulaze u vazduh. Obično ovaj rad nalazi svoj logičan nastavak pri određivanju maksimalno dozvoljenih emisija (MAE). Potreba za dobijanjem ovog dokumenta vezana je za regulisanje antropogenog opterećenja atmosferskog vazduha. Na osnovu informacija sadržanih u MPE, kompanija dobija dozvolu za ispuštanje zagađujućih materija u atmosferu. Regulatorni podaci o emisijama se koriste za izračunavanje naknada za uticaj na životnu sredinu.
Ukoliko nema zapremine MPE i dozvole, onda za emisije iz izvora zagađenja koji se nalaze na teritoriji industrijskog objekta ili druge industrije, preduzeća plaćaju 2, 5, 10 puta više. Racioniranje zagađivača u zraku dovodi do smanjenja negativnog utjecaja na atmosferu. Postoji ekonomski podsticaj za sprovođenje mjera zaštite prirode od prodiranja stranih spojeva u nju.
Plaćanja za zagađenje od preduzeća akumuliraju lokalne i savezne vlasti u posebno kreiranim budžetskim fondovima za zaštitu okoliša. Sredstva se troše na ekološke aktivnosti.
Kako se čisti i štiti vazduh u industrijskim i drugim objektima?
Čišćenje zagađenog vazduha vrši se različitim metodama. Filteri se postavljaju na cijevi kotlarnica i prerađivačkih preduzeća, postoje instalacije za hvatanje prašine i plina. Kroz korištenje termičke razgradnjei oksidacijom, neke toksične supstance se pretvaraju u bezopasna jedinjenja. Hvatanje štetnih gasova u emisijama vrši se kondenzacionim metodama, sorbenti se koriste za apsorpciju nečistoća, katalizatori za prečišćavanje.
Perspektiva aktivnosti u oblasti zaštite vazduha povezana je sa radom na smanjenju ispuštanja zagađujućih materija u atmosferu. Potrebno je razviti laboratorijsku kontrolu štetnih emisija u gradovima, na prometnim autoputevima. Trebalo bi nastaviti rad na uvođenju sistema za hvatanje čvrstih čestica iz gasovitih smeša u preduzećima. Potrebni su nam jeftini moderni uređaji za čišćenje emisija od toksičnih aerosola i plinova. U oblasti državne kontrole potrebno je povećanje broja mjesta za provjeru i podešavanje toksičnosti izduvnih plinova automobila. Preduzeća energetske industrije i vozila treba preći na manje štetne, sa stanovišta životne sredine, vrste goriva (recimo prirodni gas, biogoriva). Njihovo sagorevanje oslobađa manje čvrstih i tečnih zagađivača.
Koju ulogu igraju zelene površine u prečišćavanju zraka?
Teško je precijeniti doprinos biljaka obnavljanju kiseonika na Zemlji, hvatanju zagađenja. Šume se nazivaju "zeleno zlato", "pluća planete" zbog sposobnosti lišća za fotosintezu. Ovaj proces se sastoji u apsorpciji ugljičnog dioksida i vode, stvaranju kisika i škroba na svjetlu. Biljke u vazduh ispuštaju fitoncide - supstance koje štetno deluju na patogene mikrobe.
Povećanje površine zelene bojesadnje u gradovima jedna je od najvažnijih mjera zaštite okoliša. Drveće, žbunje, bilje i cvijeće sadi se u dvorištima kuća, u parkovima, trgovima i uz puteve. Uređenje teritorije škola i bolnica, industrijskih preduzeća.
Naučnici su otkrili da biljke poput topole, lipe, suncokreta najbolje upijaju prašinu i štetne gasovite materije iz emisija preduzeća, transportnih izduvnih gasova. Najviše fitoncida emituju plantaže četinara. Vazduh u šumama borove, jele, kleke je veoma čist i lekovit.
