Воздух — это тот компонент, без которого человек и все живое не смогут существовать. Антропогенное воздействие повлияло на качество воздуха на Земле. Для того что бы жизнь всего живого на земле могла нормально развиваться, воздух, который вдыхают живые организмы, должен быть определенного качества. Проблемой загрязнения воздуха занимается экология атмосферы. Эта наука изучает состояние атмосферы и то, как человеческая деятельность влияет на ее состояние.
Строение атмосферы
Атмосфера – это газообразная оболочка Земли. Атмосфера способствует жизни на Земле благодаря правильному газовому составу воздуха, способности удерживать солнечную радиацию, температурному режиму. Толщина атмосферы равна примерно 1000 километрам, масса равна $5 •10^{15}$ т.
Атмосфера состоит из нескольких оболочек:
- тропосфера
- стратосфера
- озоновый слой
- мезосфера
- термосфера
- экзосфера
Тропосфера — это та оболочка, которая ближе всего находится к Земле. Высота ее примерно 10-18 км. Каждые 100 метров вверх температура воздуха понижается на 0,6 градусов. В тропосфере содержится большое количество примесей и водяного пара. В тропосфере происходит множество различных процессов в результате которых появляются облака и осадки. На верхней границе тропосферы находится тропопауза. В этой области температура больше не понижается и остается на отметке -53 градуса.
Следующий слой атмосферы носит название стратосфера. Стратосфера уходит в высоту еще на 50 км. Постоянная температура в стратосфере находится на отметке -56 градусов. Примерно начиная с 25-го километра температура воздуха начинает увеличиваться, примерно на 0,6 градусов каждые 100 метров и на 45-50 км температура составляет 0 градусов. Эта граница носит название стратопауза. В стратосфере практически отсутствуют погодные явления.
В стратосфере на высоте 35 км находится озоновый слой. Озоновый слой регулирует температуры нижележащих слоев атмосферы. Озоновый слой — это тот предел, за которым биосфера перестает существовать.
Следующим слоем атмосферы является мезосфера, она простирается еще на 50 км в высоту. Там температура снова начинает понижаться до -70 градусов.
Пятый слой атмосферы называется термосфера, определенной границы этот слой не имеет. На высоте примерно 500 км температура в этом слое составляет +1200 градусов. Атмосферное давление низкое, а воздух разжижен.
Шестой слой атмосферы — это экзосфера. Она переходит в космическое пространство.
Загрязнение атмосферы
К загрязнению атмосферы приводят:
- газы
- пары
- твердые частицы
- излучение.
Все они негативным образом сказываются на жизнедеятельности животных, растений, микроорганизмов и человека.
Загрязнения делят на несколько видов:
- физические
- биологические
- механические
Физические загрязнения могут быть тепловыми, то есть причины их возникновения - увлечение температуры. Также они могут быть световыми - в этом случае происходит ухудшение естественного освещения. Происходить это может из-за обилия искусственного освещения. К физическому загрязнению относят повышение содержание шумов, вызывается это антропогенным воздействием. Также существуют электромагнитные загрязнения, при которых изменяется электромагнитные поля которые влияют на окружающую среду. Это может быть вызвано работой электропередач и промышленных предприятий. К физическому загрязнению относится и радиоактивное загрязнение которое получается в результате попадания радиоактивных веществ в атмосферу.
Биологическое загрязнение представлено загрязнением воздуха болезнетворными организмами.
Механические загрязнения - это загрязнения, вызванные промышленностью, энергетикой, транспортом. Выбросы могут быть в четырёх состояниях:
- газообразные
- жидкие
- твердые
- смешанные
Опасными загрязняющими веществами считаются аэрозоли. Примерами вредоносных аэрозолей могут служить пыль, туман, соединения углерода, серы, азота.
Вещества, попавшие в атмосферу, не остаются постоянно в своем первоначальном состоянии, в результате химических реакций появляются другие соединения.
Вредные вещества, которые присутствуют в атмосфере могут быть причинами появления смога. Смог крайне отрицатель сказывается на жизнедеятельности и здоровье людей.
Некоторые химические вещества в атмосфере преобразовываются в кислоты, в результате чего на землю выпадают кислотные дожди. Кислотные дожди — это результат деятельности человека, причиной кислотных дождей являются промышленные предприятия и выхлопные газы транспорта. Кислотные дожди попадают в почку и водоемы, в результате чего вредные вещества разносятся по всей окружающей среде, отравляя растения животных, микроорганизмы и самого человека.
Источники загрязнения воздушной среды
Основными источниками загрязнения атмосферы являются:
- промышленные предприятия
- тепловые установки, электростанции
- транспорт
В результате функционирования промышленного предприятия в атмосферу, а также в воду и почву происходит выброс огромного количество вредоносных соединений. Источники промышленного загрязнения можно разделить на четыре основные группы:
- источники загрязнения, которые выбрасывают в атмосферу допустимое количество вредных веществ.
- источники загрязнений, которые вырабатывают отходы с сильным неприятным запахом
- источники, которые выбрасывают к окружающую среду нетоксичные вещества
- источники загрязнения, которые выбрасывают мутагенные, канцерогенные, токсичные соединения в окружающую среду.
Вредные вещества могут попадать в атмосферу на разных этапах производства. Например, на этапе добычи, транспортировки, переработки. А также они могут попадать различными способами, например, из-за нарушения целостности контейнеров при транспортировке.
Транспорт также является опасным источником загрязнения атмосферы. Автомобильные транспорт обладает большим количеством достоинств, он быстрый, малозатратный. Поэтому в мире растет число автомобилей с каждым годом. Легковой автомобиль вырабатывает оксид углерода, а также оксид азота, свинца, углеводороды. Все эти вещества токсичны и плохо влияют на окружающую среду и здоровье человека.
Во время сжигания топлива на ТЭС и электростанциях, в атмосферу происходит выброс токсичных газов, золы, серы. Для их уменьшения рекомендуется использовать топливо, отходы которого менее опасны для окружающей среды.