Источники загрязнения атмосферы городов

Воздушная оболочка Земли атмосфера является составной частью биосферы и представляет собой газообразную среду, вращающую­ся вместе с Землей как единое целое. Воздушная оболочка - одна из самых «уязвимых» геосфер. Перемещение воздушных потоков носит; глобальный характер, а потому проблема загрязнения атмосферы от­носится к числу самых актуальных задач всего человечества.

Характер распространения ингредиентов в атмосфере во многом объясняется ее строением. По вертикали атмосферу обычно делят на 4 слоя: тропосфера (до 12 км), стратосфера (до 60 км), мезосфера (до 82 км), ионосфера. В стратосфере на высоте примерно 36 км от поверхности и выше находится озоновый слой, представляющий собой своеобразную тепловую «подушку», защищающую все живое на Земле от избыточного космического ультрафиолетового излучения. Атмосферу условно принято делить на две большие составные части верхнюю и нижнюю. Наибольший интерес представляет для нас нижняя часть атмосферы, главным образом тропосфера, поскольку в ней происходят основные метеорологические явления, влияющие на загрязнение атмосферного воздуха.

Атмосферу, особенно ее нижнюю часть, загрязняют специфичес­кие вредные вещества (микроэлементы), редко встречавшиеся ранее в природных условиях. Это диоксиды серы, азота, углерода, а также сероводород, аммиак, углеводороды и многие другие вещества. Воздух считается чистым, если ни один из микрокомпонентов не присутствует в концентрациях, способных нанести ущерб здоровью человека животному и растительному мира или вызвать ухудшение эстетиче­ского восприятия окружающей среды из-за наличия пыли, неприят­ных запахов или при недостатке солнечного освещения в результате задымленности воздуха. Так как все живое очень медленно адаптируется к этим новым микрокомпонентам, химические вещества служат объективным фактором неблагоприятных воздействий на природную среду и здоровье человека.

Загрязнение атмосферного воздуха является самой серьезной эколо­гической проблемой современного города. Оно наносит значительный ущерб здоровью горожан, материально-техническим объектам (зданиям, сооружениям, промышленному и транспортному оборудованию, коммуникациям), зеленым насаждениям. Загрязнение воздушного бассейна реально тормозит научно-технический прогресс в городах, который будет постоянно развиваться по мере повышения требований к чистоте технологий и точности промышленного оборудования.

Хотя в результате спада промышленного производства в 90-х годах двадцатого века количество выбросов сократилось примерно на 0,5 %, оно по-прежнему остается очень высоким (табл. 5.1).

Таблица 5.1 - Основные источники загрязнения городов

Наибольшее количество вредных веществ попадает в атмосферу от транспорта (40 % от общего количества выбросов). Другим крупным источником выбросов являются промышленные предприятия, металлургия, нефтепереработка, машиностроение и энергетические предприятия. Доля остальных источников, и в том числе предприятий ЖКХ не превышает 2 %.

Промышленные предприятия по составу и объему загрязнений атмосферы городов являются значительным источником загрязнений (более 30%). Учет и регулирование загрязнений от этого комплекса ведут специальные службы (например, муниципальные органы сани­тарно-эпидемиологического надзора). Специалисты-градостроители учитывают эти загрязнения в своих расчетах через так называемые фоновые концентрации.

В настоящее время основная доля энергии производится за счет сжи­гания или переработки природного органического сырья — угля, нефти, газа, торфа и т. п. Характерными выбросами энергетического комплекса являются сернистый газ, оксид углерода, оксиды азота, сажа, а также наиболее токсичные вещества - оксид ванадия (V₂0₅) и бенз(а)пирен (С₂₀Н₁₂), обладающий сильным канцерогенным эффектом.

Воздействие транспорта и обеспечивающей его функционирование инфраструктуры на окружающую природную среду сопровождается значительным ее загрязнением. В ряду основных видов воздействия транспортно-дорожного комплекса России можно отметить загрязне­ние атмосферного воздуха токсичными компонентами отработанных газов транспортных двигателей, загрязнение водных объектов, почв и транспортный шум.

В результате сжигания органического топлива в двигателях транс­портных средств в атмосферу поступает значительное (до двухсот на­именований) количество вредных веществ - соединений свинца, сажи, углеводородов, оксидов углерода, серы и азота. Общий объем выбросов загрязняющих веществ автомобильным транспортом в атмосферу нашей страны составляет более 70 % от всех видов транспорта (определя­ющая доля здесь принадлежит грузовым автомобилям), или около 40 % общего количества антропогенного загрязнения атмосферы.

Отставание в развитии транспортных систем, их экологической защищенности и конкурентоспособности на внутреннем и мировом рынках во многом обусловлено отсутствием системы экологической сертификации, необходимой законодательной и нормативной базы, низким экологическим качеством выпускаемой продукции, необходимых механизмов стимулирования проведения работ по снижению 1 токсичности новых и эксплуатируемых автомобилей. Наиболее серьезным препятствием к внедрению международных стандартов остается я использование содержащих свинец присадок к моторным топливам не позволяющих применять каталитические нейтрализаторы.

Серьезную проблему представляет выброс в атмосферный воздух загрязняющих веществ двигателями воздушных судов. Наиболее негативное воздействие они оказывают в районе аэропортов, так как здесь
выбрасывается практически половина загрязняющих веществ, приходящихся на долю авиации.

Основное загрязнение атмосферного воздуха на железных дорогах дают тепловозы. На их долю приходится до 90% выбросов вредных веществ на железнодорожном транспорте. Общий объем выбросов загрязняющих веществ от тепловозов в РФ составляет около 3 млн т, или 9% суммарного выброса от передвижных источников загрязнения. Вблизи железнодорожных станций, локомотивных депо отмечается значительное превышение концентраций загрязняющих веществ в воздухе.

Потоки автомобильного транспорта являются основным источником шума в городах. Они не только создают 80 % всех зон акустического дискомфорта городов, но и определяют максимальное превышение уровней шума над нормативным. Это связано главным образом с тем, что транспортные магистрали проходят в непосредственной близости от жилой застройки.

Деятельность предприятий, организаций жилищно-коммунального хозяйства оказывает негативные влияния на окружающую среду в результате:

выбросов в атмосферу от котельных централизованных и децентрализованных систем теплоснабжения;

размещения на свалках (организованных и неорганизованных) бытовых и промышленных отходов;

урбанизации природных территорий.

На территории РФ эксплуатируется около 20 тыс. отопительных котельных жилищно-коммунального хозяйства с суммарной тепловой мощностью 18 тыс. МВт. Из общего объема потребления топли­ва 41 %приходится на природный газ, около 47 % - на твердое топливо; остальные 12% - на жидкое и прочие виды топлива (торф, дрова). Традиционно сложилось так, что в коммунальной энергетике используются низкосортные виды топлива, тогда как котельные жилищно-коммунального хозяйства находятся в черте города, в густонаселенной местности, и для их работы необходимы высокосортные бессернистые виды топлива. Так, суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферу предприятиями ЖКХ в конце XX столетия со­ставил 625 тыс. т. Из общего количества выбросов 190 тыс. т прихо­дится на долю твердых веществ, 435 тыс. т - на долю жидких и газообразных, в том числе диоксида серы - 115 тыс. т, оксида углерода - 227 тыс. т, оксидов азота - 85 тыс. т, углеводородов - 3,1 тыс. т, ле­тучих органических соединений - 520 тыс. т. Наиболее отрицатель­ное воздействие на состояние экологической безопасности населения имеют аварии техногенного характера, из которых почти половина v приходится на коммунальные системы жизнеобеспечения - тепло- и энергоснабжение, водоснабжение и канализацию.

Ежегодно в РФ предприятия внешнего благоустройства осуществляют вывоз до 120 млн кубометров твердых бытовых отходов, уборку более 500 млн квадратных метров улиц, площадей и других территорий.