Воздействие на атмосферу

Загрязненность атмосферы в России и мире многие десятилетия остается наиболее опасной из всех форм деградации природных сред. Деградация выражается в изменении газового состава, присутствия взвешенных частиц, нарушающих прозрачность атмосферы.
Данные Госкомстата РФ свидетельствуют, что около 25% всех образовавшихся в процессе промышленного производства загрязняющих веществ поступает именно в атмосферный воздух. Сейчас в России насчитывается 18600 действующих промышленных предприятий, имеющих выбросы в атмосферу. Суммарный объем этих выбросов – до 79,6 млн. т загрязняющих веществ, причем около 20% выбросов поступают в атмосферный воздух без очистки.
Согласно данным [7, 9] число россиян, проживающих в районах с 10-кратным превышением в атмосфере ПДК вредных веществ различной природы составляет около 40–50 млн. человек, в районах с 5-кратным превышением ПДК загрязнителей – 55–60 млн. человек.
На рисунке 3 представлены доли выбросов загрязнителей в атмосферный воздух Российской Федерации по отраслям промышленности [9].
Рисунок 3 – Долевой вклад промышленных отраслей
в атмосферные выбросы РФ
Повышение уровня загрязненности атмосферного воздуха наиболее часто обусловлено выбросами оксидов азота, сернистого ангидрида, оксида углерода, углеводородов, аммиака, бенз(а)пирена, фенолов, формальдегида, взвешенных веществ (пыль, сажа). По данным мониторинга Росгидромета, за последнее десятилетие содержание в атмосфере диоксида серы, аммиака, фенола и взвешенных веществ (среднегодовые концентрации) снизилось на 5–38 %, что вполне объяснимо нынешним спадом производства. Несмотря на это обстоятельство, уровень загрязненности атмосферы в индустриальных городах остается недопустимо высоким.
Атмосферные выбросы промышленного комплекса не остаются локальной проблемой промышленной площадки. Твердые частицы загрязняющих веществ размером более 0,1 мм оседают на подстилающую поверхность под действием гравитационных сил. Но более мелкие частицы, как твердые, так и жидкие, а также газообразные вещества легко распространяются в атмосферном воздухе вследствие молекулярной или турбулентной диффузии. Таким образом, воздействие индустриальных городов может распространяться на обширные территории. Например, как показывают исследования [19], выбросы металлургических предприятий регистрируются на расстояниях до 10 км более от места непосредственного выделения, причем нередко в концентрациях, превышающих ПДК [17].
Кроме промышленной развитости территории степень загрязнения атмосферного воздуха зависит от климатических особенностей, определяющих потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА).
Степень рассеивания загрязняющих веществ существенным образом зависит от метеорологических условий в населенном пункте и прежде всего определяется ветровым режимом и температурной стратификацией нижнего слоя атмосферы

. Метеорологические условия могут способствовать:
- аккумуляции загрязняющих веществ при инверсиях, штилях и туманах;
- разложению загрязняющих веществ при благоприятных радиационных условиях, температурном режиме и наличии гроз;
- выносу загрязняющих веществ при сильном ветре и обильных осадках.
Как следует из анализа литературных источников [2, 19, 23], наиболее опасными метеорологическими явлениями, ухудшающими состояние атмосферы, для города являются температурные инверсии и смог. Инверсии температуры ведут к задерживанию слоев воздуха. При приземных инверсиях отсутствует аэрация жилых кварталов и загрязняющие вещества скапливаются в приземном слое. Низкие приподнятые инверсии закрывают город как крышей, препятствуя рассеянию вредных примесей. Это способствуют образованию неблагоприятной экологической обстановки. При этом территории, расположенные в низине или долине являются вообще непригодными для селитебной зоны.
Для крупных промышленных центров часто характерен восстановительный смог – воздушная смесь частиц сажи и оксидов серы и азота. Оксиды при взаимодействии с водой атмосферы образуют аэрозоли серной и азотной кислот. За счет раздражающего действия кислот на бронхи и дыхательные пути смог оказывает деструктивное влияние на здоровье людей.
Фотохимический смог наблюдается в городах с высокой интенсивностью радиации солнца. Он образуется при взаимодействии солнечного света с оксидами азота и углеводородами, содержащимися в промышленных выбросах.
Основными причинами, обусловливающими загрязнение атмосферы селитебных зон городов выбросами промышленных комплексов, являются:
- использование устаревших технологий, устаревшего оборудования, которое выделяет при эксплуатации большие удельные количества загрязняющих веществ, распространяющихся в атмосфере;
- несоблюдение при городской застройке границ СЗЗ предприятий, непосредственная близость предприятий к жилым застройкам;
- неполная оснащенность предприятий системами очистки и обезвреживания выбросов, или неэффективная работа действующих систем пыле-газоочистки;
- децентрализованные системы отводов и очистки газовых выбросов, что приводит к большому количеству мелких источников загрязнения атмосферы с трубами относительно малой высоты