Основні джерела забруднення атмосфери

Розглянемо основні джерела забруднення атмосфери. В даний час виділяють дві великі групи: штучні і природні. Для кожної з них характерні свої особливості і характеристики.

Природні види

Природні джерела забруднення атмосфери – це ті групи, які мають рослинної, мінеральної або мікробіологічної природою. Що можна навести в якості прикладу? Це пилок рослин, екскременти тварин, пил, продукти виверження вулканів. Впливати на дані джерела забруднення атмосфери у людини немає можливості. Єдине, що в силах людства, використовувати оптимальні методи для зниження негативного впливу від них на здоров’я населення.

Штучні види

Антропогенні джерела забруднення атмосфери – це продукти життєдіяльності людини, потрапляють в земну атмосферу. Існує їх підрозділ на кілька груп, кожна з яких заслуговує детального розгляду і вивчення.

Транспортні забруднювачі

З-за істотного погіршення екологічної ситуації на нашій планеті, необхідно шукати альтернативні джерела енергії, при згоранні яких не будуть виділятися у великій кількості оксиди вуглецю. Автомобіль — джерело забруднення атмосфери. За результатами соціологічних досліджень з’ясовано, що в деяких країнах на одну сім’ю припадає 1-2 транспортних засоби. Мільйони транспортних засобів сьогодні пересуваються вулицями великих міст, а в повітрі зростає вміст отруйних вихлопних газів. У російських містах автомобільні викиди СО/СН в атмосферу давно вже перевищили викиди від роботи величезних виробничих цехів. Сумарна потужність автомобільних двигунів в нашій країні набагато вище встановленої потужності всіх теплових електростанцій країни. Такі джерела забруднення атмосфери повітря – серйозна небезпека для здоров’я населення.

У складі автомобільних вихлопних газів є безліч різних речовин. В них містяться вуглеводні — не згорілі або не повністю згорілі частини палива, кількість яких суттєво збільшується при роботі двигуна на малих обертах.

Серйозну небезпеку становлять і ті проміжки часу, коли автомобіль починає різко рушати з місця. При натисканні водієм на педаль газу, в атмосферу виділяється в десять разів більше незгорілих хімічних сполук, ніж у процесі діяльності двигуна в стандартному режимі.

Ці штучні джерела забруднення атмосфери негативно діють на психічний стан людини.

Шкода від бензинового двигуна

Це особливий вид поршневого двигуна внутрішнього згоряння, в якому процес займання повітряної і паливної суміші в циліндрах відбувається в примусовому порядку за допомогою електричної іскри. У бензинових двигунах в якості палива застосовується бензин.

Джерелом забруднення атмосфери є вуглеводні, що входять до складу даного виду палива.

Чотиритактний двигун — це поршневий двигун внутрішнього згоряння, в якому робочий процес в кожному з циліндрів відбувається за два повних оберти колінчастого вала, тобто за чотири ходи поршня, іменованих тактами.

Склад вихлопних газів

Розглянемо докладніше ці джерела забруднення атмосфери. У вихлопних газах двигуна, функціонуючого на якісному бензині, міститься близько 2,7 % оксиду вуглецю. У разі зниження швидкості, такий показник збільшується до 3,9 %, а на малих обертах він досягає 6,9 %. Чадний газ при утворенні хімічних сполук з гемоглобіном крові, негативно впливає на процес перенесення кисню в різні тканини організму. У складі вихлопних газів присутні альдегіди, які володіють неприємним різким запахом, що викликають алергічну реакцію.

Серйозним джерелом забруднення атмосфери є ненасичені вуглеводні етиленового ряду: гексены, пентены. Ці органічні сполуки, що містяться у вихлопних газах, що пригнічують центральну нервову систему людини, викликають напади агресії і дратівливості.

Максимальна кількість різних смол і сажі утворюється в тому випадку, якщо в працюючому бензиновому двигуні є серйозні несправності.

Ці джерела забруднення атмосфери особливо небезпечні в той момент, коли водій, збільшує роботу бензинового двигуна, знижуючи при цьому співвідношення повітря та пального, намагаючись створити «багату бензинову суміш». В таких ситуаціях за транспортним засобом тягнеться хвіст з диму, в якому знаходиться значна кількість поліциклічні вуглеводні, наприклад, бензапірен.

Якщо природні джерела забруднення атмосфери з’являються періодично, то вихлопні гази спричиняють постійне негативне дію на Землю, поступово руйнуючи її атмосферу.

Вплив З/СН на атмосферу і здоров’я людини

Ми вже визначили деякі джерела і наслідки. Забруднення атмосфери призводить до знищення зелених рослин, появи безлічі генетичних хвороб. Всьому виною вихлопні гази. Зупинимося на даному питанні докладніше.

Вченим вдалося з’ясувати, що при потраплянні значної кількості вихлопних газів в земну атмосферу, виникають серйозні проблеми з розвитком плоду в утробі матері, причому і на пізніх, і на ранніх термінах вагітності.

При розташуванні населених пунктів поблизу крупних автомобільних трас, по яких пересуваються транспортні засоби з бензиновими двигунами, у жінок часто народжуються діти з серйозними відхиленнями здоров’я.

Це цікаво

Американські вчені в ході досліджень з’ясували, що вихлопні гази завдають значної шкоди нейронів, які впливають на функціонування головного мозку, викликають зниження пам’яті. Вони призводять і до запалення, яке пов’язано з передчасним старінням і розвитком хвороби Альцгеймера. Частинки незгорілих вуглеводнів у вихлопних газах малі за розмірами, тому вони не уловлюються системою фільтрації автомобілів. На жаль, вченим поки не вдалося знайти ефективний спосіб захисту населення від негативного впливу продуктів згоряння бензинового палива.

Альтернативні варіанти двигунів

Так як основні джерела забруднення атмосфери, розглянуті вище, є серйозною загрозою для людства, вчені довгий час працювали над створенням електричного двигуна, що не передбачає використання бензину у процесі свого функціонування. Електричний двигун являє собою установку, в якій відбувається перетворення електричної енергії на механічну роботу, а також спостерігається виділення тепла. Складається така система з двох частин: нерухомого статора, обертового ротора.

Багато інженери називають електричні двигуни транспортом з нульовим викидом в атмосферу вуглекислого газу. Його коефіцієнт корисної дії досягає 95 % (у бензинового даний показник не перевищує 60 %). Серед переваг електричного двигуна виділимо незначні витрати на обслуговування, експлуатацію таких транспортних засобів.

Проаналізувавши, які джерела забруднення атмосфери, як вони пов’язані зі складом палива, можна зробити висновок, що електромобілі — оптимальний варіант для екології.

Немає необхідності ставити в них механічні гальма, а адже саме при зупинці транспортного засобу, в атмосферу виділяється значна кількість вихлопних газів.

Екологічні аспекти електричного двигуна

При виробництві акумуляторних батарей використовують певні хімікати для їх обробки. Наприклад, такі хімічні джерела забруднення атмосфери, як гексафторид (SF6) в 20 000 разів небезпечніше для глобального потепління клімату, ніж вуглекислий газ. Але дана речовина, що застосовується в електричних двигунах, за обсягом істотно менше, а тому, електричні двигуни по праву можна вважати екологічно безпечними видами.

Щоб зрозуміти, яка різниця між бензиновими машинами і електромобілями, проведемо порівняльні обчислення.

Так як головні джерела забруднення атмосфери пов’язані з бензиновим транспортом, припустимо, що для пересування машини на 64 кілометри необхідно 3,785 літра рідкого палива. Для проходження такого шляху машиною з електричним двигуном, буде потрібно 10 кВт*год енергії. У процесі згоряння 3,785 л бензину, в земну атмосферу виділяється 8,887 грама вуглекислого газу. У ході вироблення альтернативних 10 кВт * год електричної енергії, включаючи процес видобутку, виробництва, передачу і спалювання, утворюється 900 г CO2 для гідроелектростанцій, 550 г для сонячних станцій, 150 г для атомної енергетики.

Електромобілі не чинять негативного впливу на нервову систему людини, не заважають живим організмам повноцінно дихати, радіти чистому повітрю.

При продумуванні технологій переробки використаних електричних батарей, такі типи двигунів стануть оптимальним варіантом для поліпшення екологічної ситуації на Землі.

Виробничі викиди

Аналізуючи основні джерела забруднення атмосфери, необхідно зупинитися і на різноманітних технологічних процесах, необхідних для забезпечення населення хімічними засобами, одягом, продуктами харчування, побутовими приладами, тепловою енергією. В даний час частка промислових викидів в атмосферу знижується, так як на великих підприємствах встановлюються ефективні газоулавливающие установки. У нашій країні промислові викиди в атмосферу регулюються на законодавчій основі, що також сприяє зниженню шкідливих хімічних викидів.

Побутові забруднювачі

В цю групу включають сполуки, які формуються при переробці побутових відходів, а також потрапляють в земну атмосферу в процесах згоряння. Їх частка в обсязі набагато менше викидів від транспорту, функціонування промислових підприємств.

Варіанти класифікації

Якщо школярам пропонується запитання: «Назвіть джерела забруднення атмосфери», вони, відповідаючи на нього, користуються підрозділом таких речовин на кілька груп. Розглянемо деякі з критеріїв, використовуваних для подібної класифікації:

  • За складом. Виділяють механічні домішки, такі як пил, одержувану в процесі згоряння твердопаливних сполук, виготовленні цементу. Сюди ж включається сажа, компоненти шин, труться об дорожнє покриття.
  • Хімічні забруднювачі, які перебувають у газоподібному або твердому стані, що сприяють протіканню процесів, продукти яких негативно впливають на атмосферу. Серед них: аміак, оксиди азоту, діоксид сірки, альдегіди, кетони.
  • До радіоактивних джерел відносять ізотопи і радіацію.
  • Біологічні забруднювачі повітряної оболонки – це грибкові, мікробні, вірусні організми.
  • Висновок

    В даний час земна атмосфера піддається атакам з боку різноманітних забруднювачів. За своєю природою вони можуть бути природного, штучного походження. Зупинимося на процесах, пов’язаних з виверженням вулканів. У земних надрах здійснюються процеси, результатом яких стає утворення різноманітних сполук органічної і неорганічної природи.

    Під час виверження вулкана, крім пилу та інших твердих компонентів, в атмосферу потрапляє безліч сполук: сірководень, оксиди сірки, сульфати. Ці забруднювачі не передбачувані, а тому, що людина не може впливати на них.

    Останнім часом питань, що стосуються зниження негативних викидів в земну атмосферу, приділяється особлива увага у всьому світі. Існує безліч міжнародних організацій, основною метою діяльності яких є пошук оптимальних методів і засобів захисту флори і фауни від хімічних, промислових, природних забруднень.

    Серед тих ефективних заходів, які позитивно відбиваються на зниженні викидів чадного газу, сполук сірки, азоту, можна назвати поступовий перехід на якісне паливо, а також часткова відмова від бензинових двигунів. Багато великі автомобільні концерни розробляють електричні та водневі двигуни, при роботі яких не виділяються в атмосферу шкідливі хімічні речовини.