Пилові забруднення навколишнього середовища

Основним джерелом забруднення повітряного басейну є промислові підприємства. Більшу частину промислових викидів становить пил.

Пилом називають дисперсних систем, що складається з дрібних твердих частинок, що знаходяться в газовому середовищі в підвішеному стані. Пил можна класифікувати на атмосферну і промислову. Промислова пил утворюється в результаті виробничих процесів. Атмосферний пил включає промислову (забруднення атмосферного повітря викидами промислових підприємств) і природну, що виникає при вивітрюванні гірських порід, вулканічних виверженнях, пожежах, вітрової ерозії орних земель, пилу космічного та біологічного походження (пилок рослин, спори, мікроорганізми).







До промислових підприємств, що викидають в атмосферу частинки пилу, відносяться підприємства чорної металургії, теплоенергетики, хімічної, нафтопереробної, керамічної, целюлозно-паперової, текстильної, гірничорудної та скляної промисловості.

Атмосферний пил різного походження та хімічного складу постійно присутній в атмосфері. При неповному згорянні палива утворюється сажа, яка представляє собою високодисперсний нетоксичний порошок, на 90-95% складається з частинок вуглецю. Сажа має велику адсорбційну здатність по відношенню до важких вуглеводнів і в тому числі до бенз (а) пірену, що робить сажу дуже небезпечною для людини.

Джерелом атмосферного пилу є зола, що утворюється при згоранні палива і в певних кількостях буря в атмосферу газами. У золі містяться вуглець, вуглеводні у вигляді смол і масел і неорганічні сполуки. Атмосферний пил відрізняється великою різноманітністю частинок, розміри яких в більшості випадків менше розмірів часток промислового пилу. Особливу небезпеку для людини представляють токсичні тонкодисперсні пилу з розміром частинок 0,5-10 мкм, що надходять в атмосферу з вентиляційними викидами і легко проникають в органи дихання.

Як і в разі газоподібних забруднюючих речовин до аерозолів природного походження - твердим і рідким часткам зваженим в повітрі, - додалося значна кількість аерозолів антропогенного походження. Розмір (радіус) твердих частинок, які спостерігаються в атмосфері, коливається в широких межах: від тисячних і сотих часток до декількох десятків мікрометрів (при пилових бурях розміри частинок, які переносяться вітром, збільшуються до 100 мкм і більше).

Залежно від розміру аерозольні частинки ділять на три класи: дрібні або мікроскопічні (тонкодисперсні), радіусом <0,1 мкм, средние (среднедисперсные), радиус 0,1 — 1 мкм и крупные (грубодисперсные), радиус> 1 мкм. Серед, тонкодисперсних пилу виділяють групу частинок, що володіють гігроскопічними властивостями. Ці частинки називають ядрами конденсації (вони служать зародками крапель хмар і туманів).

За фізико-хімічними властивостями аерозолі ділять на: пил і сажу (тверді частинки), дим (сильно обводнені частки) краплі (туману, хмар, опадів). В реальних умовах частинки пилу в якійсь мірі завжди обводнені Лише незначна частина антропогенних аерозолів має рідку структуру (наприклад, сірчана кислота).







Тонкодисперсні пилові аерозолі крім впливу на організм людини, вносять істотний внесок в поглинання радіації і, як наслідок, в зміна термічного режиму атмосфери. Найбільші частки речовин збільшуються при зростанні відносної вологості настільки, що стають зародками крапель хмар і туманів (т. Е. Ядрами конденсації). Більш дрібні частинки (в першу чергу, нерозчинних речовин) зберігаються в первісному вигляді, утворюючи самостійну фракцію тонкодисперсного аерозолю.

Твердий вуглець - це різного виду сажа, радіус частинок якої в момент утворення близький до 0,003-0,005 мкм, а концентрація дуже мінлива - від 1 мкг / м3 в особливо чистих районах до 10-30 мкм / м3 в сильно задимлених. Незабаром після утворення частки сажі об'єднуються в пластівці радіусом в декілька сотих мікрометра, захоплюються частинками іншої природи (наприклад, краплями опадів) і видаляються з атмосфери через інтервали часу, що коливаються від кількох десятків годин до 1-2 тижнів. Загальна маса сажі в атмосфері оцінюється приблизно в 5 Мт, а швидкість надходження - близько 500 Мт / рік.

Роль сажі в атмосфері визначається не тільки шкідливим впливом на людину, перш за все на органи дихання, але й тим, що з усіх складових аерозолю сажа найбільш сильно поглинає сонячну і земну радіацію в широкому діапазоні довжин хвиль (від 0,25 до 13 мкм) і тим самим може робити істотний вплив на термічний режим атмосфери і земної поверхні.

У зв'язку зі збільшенням антропогенних викидів сульфатів в останні десятиліття помітно зросла їх біологічна активність, що супроводжується отруєнням рослинності і тваринного світу (це так звані кислотні дощі).

Найменш активна (щодо поглинання радіації і впливу на клімат) органічна складова аерозолю.

Внесок антропогенних викидів в загальний баланс аерозолю істотний для всіх його складових (для твердого вуглецю він переважає над природним, для сульфатів і органічної речовини становить приблизно 25% природного) і з часом продовжує збільшуватися.

Присутні й інші речовини, що викидаються в атмосферу і роблять шкідливий вплив на організм людини, тваринної і рослинний світ. Загальна кількість забруднюючих атмосферу речовин обчислюється кількома сотнями. Важливим джерелом забруднення атмосфери є промисловість, пов'язана з видобутком і використанням будівельних матеріалів (дроблення порід в кар'єрах, виготовлення цементу і ін.). Наприклад, цементні заводи викидають близько 3% своєї продукції (приблизно 100 тис. Т пилу діаметром в декілька десятків мікрометрів). Сталеливарні заводи викидають величезні обсяги червоного диму, що складається з дрібних частинок оксиду заліза (діаметром близько 0,1 мкм) і сильно знижує інсоляцію на прилеглій території. Кольорова металургія є джерелом забруднення атмосфери частинками цинку, свинцю, міді та алюмінію.

У пилу, що осідає поблизу індустріальних центрів, можна знайти чимало різних мінералів - кварц, кальцит, гіпс, польовий шпат, азбест (останній навіть при концентрації, значно менше концентрації інших мінералів, викликає необоротне пошкодження легенів). Пил в повітрі індустріальних районів включає в середньому 20% оксиду заліза, 15% силікатів і 5% сажі. До цього слід додати оксиди металлоидов (марганець, ванадій, молібден, миш'як, сурма і особливо токсичні селен і телур), а також фториди. Автомобілі, ливарне виробництво і спалювання, відходів- основні джерела забруднення атмосфери свинцем - виключно токсичним металом. Щорічно кожен автомобіль викидає в атмосферу в середньому 1 кг свинцю у вигляді аерозолю (в бензин додається тетраетилсвинець як антидетонатора). У великих містах багатьох країн світу концентрація свинцю нерідко перевищує 1 мкг / м3 (а на перехрестях і в тунелях 5-30 мкг / м3). Середній час перебування в атмосфері частинок свинцю становить кілька педель, що сприяє поширенню свинцю в віддалені від джерел райони (наприклад, з США до Гренландії). В даний час вся біосфера заражена свинцем антропогенного походження.

Дисперсний склад пилу і туманів визначає їх проникаючу здатність в організм людини, стійкість пилових викидів в атмосфері і в більшості випадків є вирішальним фактором при виборі засобів і способів захисту атмосфери від пилових викидів і туманів.

Під впливом газопилових викидів, що забруднюють атмосферне повітря і грунт, відбувається порушення, і навіть повне знищення природних фітоценозів, освіта техногенних геохімічних провінцій.

При пилових забрудненнях в значній мірі змінюється також флористичний склад різних типів рослинності: листяних і хвойних лісів, боліт, лугових угідь.







Схожі статті