Загрязнение атмосферного воздуха, как экологическая проблема

Аннотация. Атмосферный воздух является одним из важнейших экологических ресурсов, от качества которого во многом зависит состояние здоровья человека. Сохранение чистоты атмосферного воздуха является одной из наиболее актуальных экологических проблем на протяжении всего исторического периода. Однако, особую значимость эта проблема приобрела в последние столетия с переходом к массовому промышленному производству, интенсивной урбанизации, замене гужевого транспорта на транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания. Указанные изменения в хозяйственной деятельности и образе жизни человека привели к формированию густонаселенных урбанизированных территорий с высокой концентрацией источников загрязнения атмосферы и, соответственно, низким качеством воздушной среды в зонах массового расселения.



Ключевые слова: атмосферный воздух, загрязнение, выбросы, густонаселенная территория.

Большое влияние, которое оказывает воздух на наземные организмы, предъявляет достаточно значительные требования к его качеству, как среды нахождения организмов, в частности, к содержанию в нем физических (взвешенные частицы) и химических (газообразные загрязнители) примесей. Исходя из содержания примесей, атмосферный воздух относительно любого биологического вида, в том числе и человека, можно рассматривать, как чистый (в котором содержание загрязнителей не превышает нижнего порога физиологического комфорта) и загрязненный (в котором одним или несколькими загрязнителями порог физиологического комфорта превышен). Загрязненный воздух вызывает физиологический дискомфорт у пребывающих в нем организмов, высокие концентрации в воздухе того или иного загрязнителя или длительное нахождение в загрязненном воздухе способны вызвать патологические реакции, а, в ряде случаев, смерть. В то же время, полное отсутствие загрязнителей на границе литосферы и атмосферы, где проживает человечество и обитают организмы суши, просто невозможно. Загрязнители попадают в атмосферу в результате действия множества природных процессов: под воздействием ветра и конвективных перемещений воздушных масс, при извержениях вулканов и в ходе природных пожаров, в результате жизнедеятельности организмов и разложения их отмерших останков и т.д. Однако, в последние тысячелетия и особенно в последние столетия одним из важнейших поставщиков загрязнителей в нижнюю тропосферу стал человек (точнее, его хозяйственная деятельность).  Мировое хозяйство ежегодно выбрасывает в атмосферу более 15 миллиардов тонн углекислого газа, 200  миллионов тонн угарного газа, более 500 миллионов тонн углеводородов, 120 миллионов тонн золы, более 160 миллионов тонн оксидов серы и сто десять миллионов тонн оксидов азота и др. Общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу составляет, по некоторым данным, более 19 миллиардов тонн².

Антропогенное загрязнение воздуха связано с:

• Сжиганием топлива;
• Эмиссией газов и выбросами пылевых частиц при хозяйственной деятельности в различных отраслях;
• Эмиссией газов из свалочных тел, а также выбросами продуктов горения при их самовозгорании;
• Поступлением в атмосферу продуктов горения и разрушения горных пород и антропогенных объектов при техногенных пожарах, боевых действиях и в иных чрезвычайных ситуациях;

• Эмиссией в атмосферу излишков газов природного генезиса, обусловленной нарушением в результате антропогенного вмешательства естественных круговоротов вещества и энергии.

Таким образом, антропогенное загрязнение воздушной среды вызывается широким кругом видов человеческой деятельности. Оно может быть, как прямым, связанным с непосредственным выбросом в атмосферу загрязнителей в процессе хозяйственной деятельности, так и опосредованным, обусловленным активизацией природных процессов поступления загрязнителей в атмосферу под влияние м определенных видов хозяйственной деятельности (распашкой земель вскрытием поверхностных слоев пород и т.п.).  При антропогенном загрязнении в атмосферу поступают как химические, так и механические примеси, причем, зачастую, механические загрязнители являются также и весьма химически активными. При этом, по сравнению с природными процессами поступления примесей в атмосферу, антропогенное ее загрязнение имеет ряд особенностей:

• Очень широкий и постоянно увеличивающийся круг веществ-загрязнителей и способов их попадания в атмосферу;
• Частое несоответствие поступающих в атмосферу антропогенных загрязнителей характеру природного ландшафта и его сезонной динамике, следствием чего является искажение загрязнителями сложившихся естественных круговоротов вещества и энергии;

• Принципиально отличающиеся от природных по своим физическим свойствам источники загрязнения: высотные стационарные точечные, передвижные, линейные с высокой протяженностью и т.д.;
• Концентрация источников загрязнения атмосферы с различными видами загрязнителей на сравнительно небольших по площади территориях, в результате чего, объем загрязнителей, зачастую начинает превышать возможности механизмов их естественной утилизации;
• Разнообразные, зачастую, неконтролируемые химические реакции в атмосфере между антропогенными примесями, порождающие загрязнители с принципиально новыми свойствами по сравнению с исходными веществами (сухой и влажный смог);
• Большая длительность (десятилетия, иногда – столетия) непрерывного действия стационарных источников загрязнения в густонаселенных районах, приводящая к накоплению загрязнителей в окружающей среде и нанесению ущерба здоровью большого количества людей на протяжении нескольких поколений.

Антропогенное загрязнение воздуха ведет не только к нанесению ущерба здоровью людей, проживающих на загрязненных территориях – достигнув определенного уровня, оно оказывает негативное воздействие на различные компоненты природной среды и ландшафт в целом (например, приводя к снижению освещенности, выпадению кислотных осадков, вызывая накопление тяжелых металлов в почвах и растительности т.д.).

Вред от антропогенного загрязнения воздуха осознавался человечеством с давних времен, о чем говорят принимаемые в разное время в различных странах многочисленные указы и законы, ограничивающие сжигание в густонаселенных городах особо зольных и дымных видов топлива, требующих удаления зловонных отходов и т.д. Однако, реальный масштаб ущерба, который может нанести антропогенное загрязнение воздуха населению городов и природной среде, стал осознаваться сравнительно недавно, когда в результате промышленной революции, как объемы загрязнений, так и количество видов загрязнителей возросли многократно. Резкое ухудшение состояния окружающей среды и здоровья населения территорий, подвергающихся интенсивному антропогенному загрязнению атмосферного воздуха, заставили рассматривать его, как одну из наиболее острых экологических проблем. Дополнительным фактором, обостряющим проблему антропогенного загрязнения воздуха, является миграция загрязнителей с воздушными потоками, что приводит к ухудшению экологического состояния территорий, не имеющих крупных источников антропогенного загрязнения воздушной среды. В настоящее время территории с высоким уровнем антропогенного загрязнения воздуха относят к экологически неблагоприятным, многие страны имеют соглашения о снижении опасности трансграничных переносов атмосферных загрязнений. Ограничение отдельных видов загрязнений (например, эмиссии парниковых газов или фреонов) рассматривается в качестве глобальной проблемы, требующей решения на межгосударственном уровне.