Загрязнение воздушного бассейна городской территории

Развитие современной экономической базы городов сопровождается повышением концентрации, кооперирования, комбинирования, интенсификации производственного процесса промышленных предприятий. Следствием стремительного роста производства, характеризующегося многоотходной технологией, является загрязненность атмосферы.

Масштабы загрязнения весьма значительны: поступление техногенной тепловой энергии в атмосферу 8 Т Вт/ год (это дает среднюю для земной поверхности плотность тепловыделения, равную 0,016% всей поглощаемой солнечной энергии); выброс углекислого газа — 20 млрд т/год (приблизительно 0,7 % углекислого газа, содержащегося в атмосфере); выброс двуокиси серы — 200 млн т/год (более чем в два раза превышает естественное поступление в атмосферу серы в форме газообразных соединений); выброс фреонов — 1 млн т/год; выброс свинца — 0,4 млн т/год (более чем на два порядка превышает поступление из естественных источников). За последние 100 лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 30 раз, двуокиси серы — в 15 раз, свинца — в 20 раз.

Наличие предприятий, выделяющих вредные выбросы, даже при высокой эффективности очистных установок (до 97—98 %) существенно влияет на состояние атмосферного воздуха городов. В сельской местности загрязненность атмосферы в 10 раз, а в промышленных городах в 150 раз выше, чем над океаном. Например, в воздухе крупнейших городов США помимо 12 существующих обнаружено 39 различных веществ, не существующих в природе. Очаги ярко выраженного загрязнения связаны с зонами промышленных районов крупных городов и городских агломераций.

В целом мировое производство стало сопоставимым по своим масштабам с геологическими процессами, а техногенные потоки веществ, превышают в ряде случаев природные. Характерные цифры в этом отношении приводит А.М.Рябчиков: техногенное поступление в окружающую среду широко используемых в производстве и быту химических соединений (более 100 тыс. из 3 млн. известных) в 10—100 раз превышает их естественное поступление при вулканизации и выветривании горных пород.

Если все вулканы Земли ежегодно выбрасывают на поверхность около 3 млрд. т вещества, то человек извлекает из земных недр более 120 млрд. т различных руд, горючих ископаемых, строительных материалов.

Основные источники загрязнения — энергетические установки, промышленные производства, транспорт, (особенно автомобильный), коммунально-бытовой сектор, сельское хозяйство. Значимость тех или других источников загрязнения воздуха различна в разных странах и городах, она меняется от уровня научно-технического прогресса, стратегии взаимодействия техники и природы, уровня благоустройства населенных мест и многих других социально-экономических факторов.

К числу основных промышленных источников загрязнения относятся предприятия черной и цветной металлургии, комплексы химических, нефти и сланцеперерабатывающих предприятий, а также предприятия по производству строительных материалов. Поскольку на современном этапе развития процессов урбанизации за крупным промышленным производством сохраняется определяющая роль основного градообразующего фактора, проблема загрязнения атмосферы — одна из основных проблем охраны окружающей среды.

Загрязнение воздуха имеет вредные многообразные последствия. Воздействия эти могут быть различны в зависимости от вида загрязнителя, его концентрации в воздухе, длительности и периодичности воздействия.

Неблагоприятное действие веществ, обладающих различными токсичными свойствами, при проникании в организм человека может проявляться в виде острых или хронических отравлений и другого рода заболеваний. Кроме того, вещества с генетической активностью могут оказаться причиной врожденных уродств и. дефектов развития.

Загрязнение атмосферы снижает продуктивность и плодовитость домашних и диких животных и птиц. Выпадая на почву и в водоемы, вредные примеси, загрязняя атмосферу, ведут к уничтожению растительности. Под действием атмосферного загрязнения происходит разрушение зданий и сооружений, памятников истории, архитектуры, культуры и искусства (металлические конструкции подвергаются повышенной коррозии, многие строительные материалы разрушаются). Во многих промышленно развитых странах экономический ущерб от загрязнения окружающей среды составляет 3-5% валового национального продукта.

Помимо промышленности важным фактором, определяющим уровень загрязнения в городах, выступает автомобильный транспорт. Есть основания считать, что в крупных городах его доля в общем количестве вредных веществ антропогенного происхождения, выбрасываемых в атмосферу, будет возрастать.

В выхлопных газах автомобилей содержится: до 3 % угарного газа; 0,06 % окиси азота; 0,5 % углеводорода; 0,06 % окиси серы; 0,004 % альдегидов и т.д. Среди углеводородов некоторые соединения канцерогенны (например, бензапирен, бензантрацен). Исключительно вредны для здоровья людей окислы свинца, мышьяковистые и другие соединения, способные накапливаться в тканях живых организмов, приводя к медленному их отравлению. По данным М. Е. Берлянда, за один год 250 млн. автомобилей мира выбросили в атмосферу около 200 млн. т окиси углерода, 50 млн. т углеводорода, 20 млн. т азота и миллионы тонн серного газа, органических веществ, свинца и других элементов.

Автомобильному транспорту как источнику загрязнения воздушной среды присущ ряд отличительных особенностей. Во-первых, численность автомобилей в крупных городах быстро увеличивается, а вместе с тем непрерывно растет и валовый выброс вредных продуктов в атмосферу. Во-вторых, в отличие от промышленных источников загрязнения, привязанных к определенным площадкам и, как правило, изолированных от жилой застройки санитарно-защитными зонами, автомобиль — движущийся источник загрязнения, негативное воздействие которого распространяется на жилые районы, места отдыха и т. п. В-третьих автомобильный выброс распространяется на уровне дыхания человека и его рассеяние в условиях городской застройки затруднено. И, наконец, современные возможности снижения токсичности выхлопных газов еще не в состоянии обеспечить желаемую степень чистоты воздушного бассейна города.

К числу серьезных источников загрязнения атмосферы относятся самолеты. Один самолет при перелете на 1000 км использует столько же кислорода, сколько потребляет один человек в течение года, выделяя соответствующее количество окиси углерода. Реактивный лайнер при перелете из Америки в Европу за 8 ч потребляет 35 т кислорода. Такое количество производят за то же время примерно 25 тыс. га леса. Летящие на большой высоте самолеты выбрасывают окислы азота непосредственно в нижних слоях стратосферы, где они вступают в реакции, ведущие к разрушению озонового экрана планеты, защищающего ее от ультрафиолетового излучения Солнца. Особенно велико загрязнение атмосферы вблизи аэропортов.