Промышленные отходы и атмосфера


Индустриальные источники загрязнения атмосферы

Уровень вредных примесей в воздухе растет пропорционально размерам населенного пункта — от незначительного над деревнями, до тяжелого смога над крупными городами. Это объясняется скоплением в городах транспортных средств и промышленных предприятий.

смог над городом в результате загрязнения воздуха

Главным источником загрязнения воздуха выступают следующие индустриальные производства:

  • тепловые электростанции;
  • предприятия атомной промышленности;
  • металлургические комбинаты;
  • перерабатывающие комбинаты;
  • химические заводы.

Выброс отходов такими предприятиями производится на регулярной основе. Они постоянно используют для своих нужд жидкое и твердое топливо, которое при сжигании выделяет ядовитые вещества.


Использование теплоэлектростанциями угля высокой зольности приводит к образованию углекислого и сернистого газа. Токсичные отходы атомной промышленности производятся при переработке ядерного горючего, использовании его в реакторах. Разнообразный химический состав у отходов металлургических комбинатов — в них обнаруживается свыше десятка различных металлов.

Виды вредных примесей

Промышленные отходы образуют смеси с кислородом (при выбросе пара и газа) или аэрозоли (при выбросе твердых и жидких частиц). Аэрозоли бывают нескольких видов:

  • дым — образуется с участием мелких твердых частиц;
  • пыль — получается из крупных твердых частиц;
  • туман — образуется жидкими частицами.

Самая опасная форма выбросов — радиоактивная пыль, приводящая к значительному ухудшению состояния атмосферы. Свыше 150 млн. тонн пыли в год выделяется при производстве цемента, чугуна и горении каменного угля.

горит радиоактивный торфяник в Брянской области

В городах фиксируется самая высокая загрязненность воздуха. Химический состав примесей различен, зависит от видов работающих заводов. В воздушном пространстве над городом постоянно присутствуют следующие вещества:

  • сернистый, угарный и углекислый газы;
  • оксиды азота;
  • соединения фтора и хлора;
  • тяжелые металлы.

Сернистый газ получается при горении серосодержащего топлива, обработке сернистых руд и принимает участие в образовании кислотных дождей. Угарный и углекислый газы создают парниковый эффект. Оксиды азота образуются при всех видах горения, производстве удобрений из азота. Соединения фтора и хлора поступают от комбинатов по производству удобрений, химических реагентов, пестицидов. Обладают высокой токсичностью.

Изучение взаимодействия промышленных отходов и атмосферы показало, что токсичные вещества вступают в реакцию с кислородом и между собой. Озоновый газ, который относят к наиболее ядовитым примесям, образуется при участии оксидов азота и летучих органических соединений. В результате возникают такие явления, как кислотные дожди, озоновые дыры, парниковый эффект, рост заболеваемости.

Влияние транспорта на воздушное пространство

Основным источником выброса в атмосферу угарного и углекислого газов является автотранспорт. Причинами этого являются:

  • неудовлетворительное техническое состояние автомобилей;
  • использование бензина низкого качества с содержанием металлов;
  • отсутствие спроса на автомобили, соответствующие экологическим требованиям по причине их высокой стоимости.

Сгорание бензина в топливном баке автомобиля приводит к поступлению в воздух углеводородов — несгоревших составляющих топлива. Часть их превращается в сажу и смолы.

Меньше влияет на воздух железнодорожный транспорт. Вредные отходы образуются при отработке горючего тепловозами. Замена их на электровозы приводит к снижению ущерба.

Дымящий тепловоз

Развитие технологий и транспорта позволит снизить влияние на атмосферу. Сегодня разрабатываются и внедряются:

  • электромобили — исключают горение топлива, выделение токсичных веществ;
  • водородное топливо — заставляет двигатели работать бесшумно, резко сокращает вредные выбросы;
  • герметичные капсулы, передвигающиеся по тоннелю на монорельсе.

Влияние токсичных отходов на человека

При воздействии вредных веществ у человека развиваются специфические болезни. Вдыхание сернистого газа приводит к отеку легких, нарушению кровообращения. Молекулы угарного газа вступают в реакцию с гемоглобином человека, ограничивают поступление кислорода в кровь. Помимо этого, развиваются аллергии, раковые заболевания, происходит снижение иммунитета.


Источник: musorish.ru

Многочисленные данные свидетельствуют, что одной из основных проблем, связанных с захоронением отходов, является образование биогаза. Мощность слоя отходов, на 50-60% состоящих их органических компонентов, достигает десятков метров. В нижних горизонтах таких отложений анаэробное микробное сообщество разлагает органическое вещество с образованием газовой смеси.

Образующийся газ содержит 45-85% метана, 15-40% диоксида углерода, а также в незначительном количестве азот, кислород, водород, сероводород и диоксид серы. Если не контролировать их образование, то возможны такие последствия как взрывы и подземные пожары. Известно (Небел, 1993; Административная сводка ., 1997), что биогаз может мигрировать на значительные расстояниях от полигона и проникать в подвалы зданий. При определенных условиях метан взрывоопасен и воспламеним. Диоксид углерода и другие газы, такие как сульфид водорода, могут явиться причиной удушья.

Характер и интенсивность протекающих в свалках микробиологических процессов позволяет рассматривать их как своеобразные твердофазные ферментеры геологического масштаба и крупнейшие искусственные системы по производству биогаза (Минько, Лифшиц, 1992). Со свалок земного шара ежегодно выбрасывается в атмосферу 30-70 млн. т биогаза (Федоров, Прохорова, 1997). Скорости эмиссии газов от поверхности свалки ТБО в атмосферу в п10-п100 раз превышают известные величины интенсивности потоков газов от природных экосистем (почва, заболоченные территории). В воздушной среде свалок ТБО обнаружены большие количества патогенных микроорганизмов и высокие концентрации газовых примесей (Минько, Лифшиц, 1992).


При исследовании газовой составляющей свалок обнаружено более 100 компонентов. Установлено присутствие в биогазе тяжелых (в том числе ароматических) углеводородов, хлорированных углеводородов, спиртов, эфиров и других летучих органических веществ. Предполагают, что основная часть углеводородов и хлоруглеводородов имеет небиологическое происхождение, а их присутствие в биогазе есть результат испарения различных видов топлива и растворителей и протекающих в теле свалки химических реакций (деструкции изделий из резины и других синтетических материалов).

Свалочный газ представляет собой уникальную по компонентному составу газовую смесь, не имеющую аналогов среди газовых смесей, образуемых природными биокосными и геологическими телами. В связи с этим, прямым следствием наличия крупной свалки будет возникновение аномалий в прилежащей к ней атмосфере как по количественному содержанию, так и по качественному составу летучих органических соединений.

В составе пылевых и аэрозольныъх факелов со свалок могут также мигрировать экотоксиканты. По результатам вертолетной аэрозольной съемки, выполненной в Санкт-Петербурге летом 1990 г. на высоте полета около 80 м (Амосов и др., 2000), концентрации аэрозолей ТМ в воздухе над действующим полигоном ПТО-3 была выше, чем над прилегающей территорией: Zn — в 8 раз, Cd — в 10,5, Мп — в 20, Pb — в 21, Си — 9,2, Cr — 14 и Ni — в 5 раз, хотя оставалась существенно ниже ПДК этих элементов в воздухе.


Оценки показывают (Абрамов, 1994), что количество образующегося биогаза зависит от содержания органической фракции (пищевые отходы, бумага, древесина). Наибольшую концентрацию метана в биогазе (60% и более) дает процесс разложения пищевых отходов. Органические вещества, содержащиеся в отходах, разделяют на три класса, каждому из которых соответствует определенный выход метана: углеводы — 0,42-0,47 м / кг, белки — 0,45-0,55 м / кг, жиры — до 1 м /кг (Федоров, 2002).

Анаэробное разложение ТБО с выделением биогаза начинается спустя 180-500 дней после захоронения отходов (Игнатович, Рыбальский, 1998 (1); Абрамов, 1994). По данным Н. Ф. Абрамова (1994), из каждой тонны отходов образуется до 250 м биогаза. По некоторым оценкам (Dieter, 1977), 1 т ТБО с содержанием 200 кг органических веществ дает 100 м метана.

Стадию метаногенеза подразделяют на активную фазу (10 — 30 лет) с высокими скоростями выделения метана и стабильную фазу (до 100 и более лет). В активной фазе протекает ферментативное разложение образованных в ацето-генной фазе кислот, при этом содержание метана в биогазе постепенно растет и достигает 50-60% (Максимова и др., 2003).


этот период возможны промышленное получение и утилизация биогаза (Игнатович, Рыбальский, 1998 (1); Абрамов, 1994). В стабильной фазе протекает медленная деструкция целлюлозы, а также трудно разлагаемых фракций отходов — лигнина, некоторых видов пластмасс. Скорость и объем эмиссии метана в этой фазе снижаются (Максимова и др., 2003).

Некоторые авторы утверждают, что выделение газов свалкой длится не менее 75 лет (Скорик и др., 1998). За 30-50 лет трансформируется примерно 30% захороненной органики, остальная часть продолжает разлагаться в течение последующих десятилетий (Вавилин и др., 2003).

Образующийся биогаз мигрирует вверх по разрезу и в поверхностных слоях в аэробных условиях окисляется, а неокисленные компоненты и продукты окисления могут выделяться в атмосферу. Благодаря существованию окислительного биофильтра, верхний слой грунта (от 0 до 1 м) служит геохимическим барьером на пути атмосферного кислорода в нижние слои и биогаза в атмосферу (Лебедев и др., 1993).

В. А. Исидоров (2001) доказывает, что свалки ТБО вносят заметный вклад в глобальный поток метана. Поступление СН4 от свалок оценивается в пределах 20-70 Мт/год, что составляет от 6 до 8% суммарного поступления метана в атмосферу от всех источников. Роль метана в глобальных процессах не ограничивается его непосредственным участием в поглощении теплового излучения Земли в инфракрасной области спектра (вклад метана в создание парникового эффекта составляет примерно 30% от величины, принятой для углекислого газа). Содержание его в значительной мере определяет окислительные свойства атмосферы и, тем самым — судьбу многих других газовых составляющих, в том числе парниковых газов и загрязняющих компонентов.


Во многих странах мира свалки (полигоны) ТБО рассматривают как гигантские биореакторы, загруженные энергетическим сырьем и способные обеспечить существенную экономию традиционных энергетических материалов. Утилизация биогаза может обеспечить оздоровление окружающей среды, снизить опасность возникновения пожаров.

Таким образом, процесс анаэробного разложения органической фракции ТБО является основным фактором загрязнения атмосферного воздуха при захоронении отходов на свалках (полигонах).

В Европейских странах уже приняты законы по значительному сокращению и предотвращению поступления органических отходов на свалки. Согласно Постановлению ЕС все свалки объёмом более 10 тыс. т должны снабжаться системой сбора биогаза (Вандраш, Сергеев, 1999).

Источник: ztbo.ru

В атмосферу попадают различные элементы и вещества, которые меняют состав и концентрацию воздуха. Способствуют загрязнению воздуха такие источники:

  • выбросы и деятельность промышленных объектов;
  • выхлопы автомобилей;
  • радиоактивные объекты;
  • сельское хозяйство;
  • бытовые и промышленные отходы.

Во время сжигания топлива, отходов и других веществ, в воздух попадают продукты горения, которые значительно ухудшают состояние атмосферы. Также загрязняет воздух пыль, которая образуется на стройке. На тепловых станциях сгорает топливо, и выделяется значительная концентрация элементов, загрязняющих атмосферу. Чем больше изобретений совершает человечество, тем больше появляется источников загрязнения воздуха и биосферы в целом.

Атмосферное загрязнение

Во время сгорания различных видов топлива в воздух попадает углекислый газ. Наряду с другими парниковыми газами, он порождает такое опасное явление нашей планеты, как парниковый эффект. Это приводит к разрушению озонового слоя, который в свою очередь защищает нашу планету от интенсивного воздействия ультрафиолетовых лучей. Все это приводит к глобальному потеплению и климатическим изменениям планеты.

Одним из последствий накопления углекислого газа и глобального потепления является таяние ледников. В результате поднимается уровень вод Мирового океана, и в дальнейшем может произойти затопление островов и прибережных зон материков. В некоторых районах постоянным явлением будут наводнения. Погибнут растения, животные и люди.


Загрязняя воздух, различные элементы выпадают на землю в виде кислотных дождей. Эти осадки попадают в водоемы, изменяют состав воды, и это становится причиной гибели флоры и фауны в реках и озерах.

На сегодняшний день загрязнение воздуха – это локальная проблема многих городов, которая переросла в глобальную. Сложно найти место в мире, где остался чистый воздух. Кроме негативного влияния на окружающую среду, атмосферное загрязнение приводит к заболеваниям у людей, которые перерастают в хронические, и сокращают продолжительность жизни населения.

Источник: ECOportal.info

Для вас не секрет, что воздух атмосферы состоит из смеси газов. В него входят азот, кислород, аргон, углекислый газ, неон, гелий, водород и озон.

В результате вмешательства человека, атмосфера пополняется ядовитыми газами – метаном, оксидами азота и углерода, сернистым газом и другими.

Промышленные отходы и атмосфера

Самыми большими загрязнителями атмосферы угарным газом, то есть оксидом углерода, являются металлургические заводы и трубы домашних печей. Смесью различных ядовитых газов нашу атмосферу загрязняет химическая промышленность. Из обыкновенных аэрозольных баллончиков, таких, например, как обычный дезодорант или освежитель воздуха, в воздух попадают ядовитые фреоны.

Промышленные отходы и атмосфера

Не будем забывать и об автомобильных выхлопах. В них содержатся ядовитые для всего живого газы: угарный газ, окись азота, несгоревшие летучие углеводороды.

Промышленные отходы и атмосфера

Загрязнение атмосферы не проходит бесследно для здоровья человека. Когда в воздухе сосредотачивается много ядовитых газов, у человека ухудшается самочувствие, страдают лёгкие, сердечно-сосудистая система, возникает раздражение глаз, слизистых оболочек рта и носа. Вот почему люди в больших городах болеют гораздо чаще тех, кто живёт в небольших городах или деревнях.

Для регулирования содержания в воздухе ядовитых веществ были установлены предельно допустимые нормы. Сокращённо ПДК.

Главным химическим загрязнителем называют сернистый газ. Образуется этот газ при сжигании угля, сланцев, нефти, производстве серной кислоты и при выплавке меди.

Чем так опасен этот газ? Он очень быстро распространяется на достаточно большие расстояния.

Соединяясь с парами воды, этот газ образует серную кислоту, которая, в свою очередь, является самым ядовитым компонентом кислотных дождей.

Дадим определение.

Кислотные дожди – это все виды метеорологических осадков, в которых отмечается понижение ph из-за загрязнения воздуха кислотными оксидами.

Давайте посмотрим, чем опасны такие дожди.

Кислотные дожди, которые выпадают на океаническое мелководье, изменяют среду обитания морских беспозвоночных животных. Это приводит к тому, что многие из них перестают размножаться. Нарушается цепочка питания пищевой пирамиды и возникает нарушение экологического равновесия в океанах.

Если кислотный дождь выпадает на поверхность почвы, то повышается общая кислотность, вымывается кальций, магний, калий и другие питательные вещества, повышается токсичность почвы.

Растения, которые растут на такой почве, подвергаются болезням и нападению вредителей. Они прекращают усваивать азот. Из-за этого замедляется рост растений, и они погибают.

В районах, где выпали кислотные дожди, урожайность культур ниже, чем в тех районах, где кислотные дожди не выпадали.

Из-за кислотных дождей около 14 % лесов на планете постепенно умирают.

Все вы, наверное, слышали о парниковом эффекте. Поговорим о нём подробнее. Начнём с определения.

Парниковый эффект – это естественный процесс разогревания нижних слоёв атмосферы за счёт поглощения ими тепла нагреваемой Солнцем земной поверхности.

Промышленные отходы и атмосфера

Если бы парникового эффекта не было, то температура поверхности Земли была бы настолько низкой, что жизни на ней не существовало бы.

Основными хранителями или поглотителями тепла в атмосфере называют водяные испарения и углекислый газ.

Но проблема заключается в том, что с развитием промышленности в состав парниковых газов стали входить фреоны и оксиды азота.

Чем больше концентрация парниковых газов в атмосфере, тем сильнее парниковый эффект. Именно это и приводит к глобальному потеплению климата.

В настоящее время 20 % от парниковых газов составляют фреоны, которые используются в холодильниках, кондиционерах и аэрозольных баллончиках. 10 % от парниковых газов – это оксиды азота, которые образуются после вырубки лесов и применения азотных удобрений. Метан составляет 10 % парниковых газов. Две трети всего метана выделяется в процессе человеческой деятельности. Самая большая часть парниковых газов, а именно 50 % — это доля углекислого газа.

Промышленные отходы и атмосфера

Такое большое количество углекислого газа выделяется при сжигании ископаемого топлива и дров.

Если увеличение парниковых газов не уменьшится, то это вызовет потепление, что, в свою очередь, вызовет повышение уровня Мирового океана, воды которого затопят города и районы, расположенные в низинах.

Температура на поверхности Солнца составляет около шести тысяч градусов. Для того, чтобы Солнце не спалило Землю, в верхних слоях атмосферы Земли располагается озоновый слой.

Озон – это особая форма кислорода. Этот слой создаёт защитный экран, который и защищает всё живое от губительных ультрафиолетовых лучей.

Мы уже сказали, что в настоящее время в атмосферу поступает очень много фреонов. Сами они не ядовитые и химически инертные, но под действием ультрафиолетовых лучей с определённой длиной волны они способны выделять атомарный хлор, который разлагает озон.

Другими словами, особую опасность для озонового слоя представляют самые простые флакончики с духами, дезодоранты и лаки для волос.

Когда озоновый слой истончается, в нём образуются так называемые озоновые дыры. Это пространство озоносферы, где содержание озона понижено менее чем на 50 %. Впервые озоновые дыры были зафиксированы в начале 80-х годов двадцатого века. Самые большие из них наблюдаются над Антарктидой и Арктикой.

Словосочетание «озоновая дыра» появилось не потому, что в озоне на самом деле нашли дыры. Термин этот возник благодаря спутниковым снимкам озонового слоя в атмосфере над Антарктикой, на которых было видно, как меняется толщина озонового слоя в зависимости от сезона.

Снижение содержания озона в атмосфере также можно связать с возрастанием в ней количества оксидов азота. Эти оксиды выделяются космическими кораблями, автотранспортом, тепловыми электростанциями. Помимо этого, озоновый слой становится тоньше и из-за уменьшения доли кислорода. А происходит это из-за вырубки лесов и сжигания природного топлива.

Подведём итоги урока.

Сегодня мы поговорили о проблеме загрязнения атмосферы. Мы вспомнили, из каких основных компонентов состоит воздух и какие ядовитые вещества его отравляют. Мы узнали, что главным химическим загрязнителем воздуха является сернистый газ. Дали определение кислотным дождям. Познакомились с последствиями выпадения этих дождей. Поговорили о парниковом эффекте и парниковых газах. Не забыли сказать о влиянии человека на озоновый слой планеты.

Источник: videouroki.net


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.