К каким экологическим последствиям приводит смог. Что такое смог? Растения станут союзниками

Ни для кого не секрет, что экологическая ситуация в России плачевна; хорошо хоть, что все больше и больше об этом беспокоятся и трубят даже обычные люди – и вроде даже результат есть. Взять хотя бы мой родной Челябинск – перспектива открытия Томинского ГОКа повлекла за собой массовые протесты людей, которые отстаивали право на здоровое будущее своих детей. И все же смог– распространенная проблема жителей мегаполисов, и всем нам просто необходимо обращать на нее внимание, по возможности бить тревогу.

Почему образуется смог

Смог – это не просто дым. Это специфический коктейль из тумана, дыма, пыли и разнообразных тяжелых токсичных химических веществ, которые не сулят хороших последствий тем, кто все это вдыхает. Конечно, такое явление, как смог, не настигло бы меня, живи я в какой-нибудь деревеньке на окраине, скажем, Рязанской области. Такой ужасный туман появляется ввиду нескольких причин:

выбросы токсичных веществ и продуктов распада от промышленных предприятий;
сжигание угля;
выхлопы автомобилей;
курение;
испарения от обычных товаров (всяческие аэрозоли, химические чистящие средства и т.д.).

Но лидирующие позиции в образовании смога принадлежат промышленным концернам, которые, кажется, не боятся оставить будущие поколения без чистого воздуха и ясного неба.

Солнечный свет как фактор риска

Благоприятным условием для застоя смога в воздухе являются солнечные лучи. Когда ультрафиолет и тепло, исходящее от земли, вступает в реакцию с вредными газами, тогда и возникают тяжелые вредные примеси. Так, в 1948 году в американском небольшом городке Донора произошла трагедия – погибло около 70 человек от смога, застоявшегося в воздухе в результате теплой погоды. Тепло, находившееся в нижних слоях атмосферы города, не выпускало смог, как бы запертый холодной температурой воздуха в верхних слоях атмосферы.

Только по прошествии 5 дней дождь высвободил загрязненный воздух, но последствия жители городка запомнили на всю жизнь – у некоторых выживших развилась астма и бронхит, а продолжительность жизни до сих пор меньше, чем в других городах.

Виды смога

В зависимости от причин возникновения и характеристик, смог бывает нескольких типов:

Несмотря на разновидности, смертельно опасен для здоровья абсолютно каждый вид смога. Об этом следует помнить всегда и оберегать себя и свой дом, своих близких.

Смог - это феномен, вызванный загрязнением воздуха. Он наблюдается в густонаселенных местностях при сильном превышении , рассеиванию которых препятствуют определенные метеорологические условия. Видимость снижается, ухудшается качество жизни. Что такое смог, известно жителям многих больших городов.

История возникновения термина

Английский термин smog, образованный путем сложения слов smoke (рус. “дым”) и fog (рус. “туман”) , появился в Лондоне в начале XX века. Впервые его применил доктор Генри Антуан де Во, когда описывал густой туман, смешанный с дымом, который часто опускался на британскую столицу.

Причиной возникновения смога было использование серосодержащего ископаемого топлива, в первую очередь каменного угля.

Типы смога

В зависимости от источника загрязняющих веществ различают разные виды смога. Основные - это серный, фотохимический, вулканический.

Влажный серный

Смесь сажи, диоксида серы (SO2), мелкодисперсной пыли и тумана при неблагоприятных погодных условиях может долго “висеть” над городом и наносит вред здоровью. Из диоксида серы и воды образуются вторичные вредные вещества, такие как сернистая и серная кислоты (H2SO3, H2SO4).

Этот городской смог называют влажным серным, зимним или лондонским. Частая его причина - сжигание угля.

Фотохимический сухой

Более распространённый тип смога - фотосмог, известный еще как летний, озоновый или лос-анджелесский. Он возникает в теплые месяцы года, когда под воздействием ультрафиолетового света происходит фотохимическая реакция оксидов азота, пероксида водорода, монооксида углерода и
летучих органических соединений. В результате в воздухе повышается концентрации фотооксидантов: озона, пероксиацетилнитрата, альдегидов, азотной кислоты.

Вулканический

Газы, выбрасываемые вулканами, - важный источник вредных веществ в атмосфере. Основные - это диоксиды углерода и серы. Из магмы высвобождается много благородных газов, таких как радон. Двуокись серы у поверхности земли соединяется с водяным паром, образуя кислый туман - вулканический смог.

Вулканический выброс

Ледяной

Наблюдается в городах, где бывают сильные морозы (больше 30 градусов). В нижнем слое атмосферы скапливаются, образуя туман, микроскопические кристаллы льда с частичками и молекулами загрязняющих веществ.

Условия образования

Смог часто возникает, когда теплый воздух оказывается выше холодного. Вредные вещества в таком случае не рассеиваются.

В основном он наблюдается в безветренную погоду или при слабом ветре. Роль играют интенсивное солнечное излучение и неблагоприятное расположение населенного пункта, например в долине или котловине.

Основные причины появления

Чаще всего причиной появления смога становится человеческая деятельность, реже его возникновение связано с природными явлениями.

Деятельность человека

Источники загрязняющих веществ:

Природные явления

Среди природных явлений, которые приводят к появлению смога, вулканическая активность и горение лесов. Повышению содержания опасных веществ способствуют песчаные бури.

Города, подверженные смогу

Смог - проблема многих крупных городов. Но некоторые страдают от него особенно сильно. Химический состав грязного воздуха разный в разных населенных пунктах.

Горение лесов – масштабная причина образования смога

В мире

Первое место с большим отрывом занимает иранский город Ахваз, где воздух загрязняют предприятия тяжелой промышленности, которые перерабатывают нефть, природный газ, металл. За ним следуют:

Улан-Батор (Монголия),
Лахор (Пакистан),
Нью-Дели (Индия),
Эр-Рияд (Саудовская Аравия),
Каир (Египет),
Дакка (Бангладеш),
Мехико (Мексика),
Пекин (Китай).

В Дакке от смога ежегодно умирает 15 000 человек. Deutsche Welle включила также в этот список Москву, для которой характерна высокая концентрация углеводородов. Однако, согласно российской статистике, она не входит в десяток самых грязных городов страны.

В России

Среди российских городов особенно грязными и подверженными смогу считаются:

Красноярск,
Магнитогорск,
Норильск,
Липецк,
Череповец,
Новокузнецк,
Нижний Тагил,
Омск,
Челябинск.

Возможные последствия

Поскольку феномен возникает в результате смешивания разных опасных веществ, он оказывает разностороннее негативное влияние на здоровье живых существ и окружающую среду. Какое именно, зависит от химического состава.

Воздействие на человека

Смог крайне опасен для человека, на что постоянно обращают внимание ученые. Это одна из главных причин преждевременной смерти.

Среди проблем со здоровьем, вызываемых смогом:

головные боли и тошнота;
нарушение сна;
снижение физической работоспособности;
болезни органов дыхания (например, астма, бронхит);
сердечно-сосудистые заболевания (вплоть до инфаркта или инсульта);
онкологические заболевания.

При сильном загрязнении воздуха возникает риск удушья. Разъясняя, чем для человека опасен смог, ученые советуют воздержаться от занятий спортом на улице и других видов физической активности.

Влияние на растения

Присутствующие в воздухе вредные вещества вызывают у растений стресс, ослабляют их. Под их воздействием происходят:

снижение фотосинтезирующей способности;
разрушение воскового слоя на поверхности листьев;
нарушение усвоения питательных веществ и воды;
снижение устойчивости к болезням и вредителям.

Кислоты и азот, которые накапливаются в почве в чрезмерном количестве, нарушают естественный биобаланс. Почвы окисляются, из них вымываются жизненно важные вещества и попадают во время дождя в грунтовые воды. Одновременно высвобождаются ранее связанные тяжелые металлы и алюминий, наносящие вред корням.

Плохо растут сельскохозяйственные культуры. Сильное загрязнение воздуха приводит к снижению урожайности на 5-15%. И это еще одна опасность для человека, чья деятельность в основном и является причиной смога.

Загрязнение атмосферы

Меняется естественный состав воздуха. Он становится малопригоден или непригоден для живых организмов.

Другие последствия

Загрязняющие вещества оказывают вредное воздействие не только на живые организмы:

выпадают на землю в виде кислотных дождей , вызывая окисление почв и водоемов, в том числе высоко в горах;
разрушают конструкционные и строительные материалы : камень, стекло, сталь, бронзу, железо. Страдают современные сооружения и памятники культурного наследия;
снижают производительность гелиоустановок , вследствие чего сильно уменьшается количество вырабатываемой энергии.

Меры борьбы со смогом

Для борьбы со смогом на международном и государственном уровне принимается ряд мер, направленных на снижение содержания в воздухе токсичных веществ, которые ветер разносит на далекие расстояния. К ним относятся:

использование фильтрационных и каталитических технологий;
снижение выбросов предшественников озона;
уменьшение потребления угля;
расширение применения возобновляемых источников энергии;
ограничение движения транспорта;
информационного-разъяснительная работа с населением.

Понравилась ли Вам статья?

Нажмите на звездочку =)

СМОГ – аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли. Английское слово «smog» – производное от «smoke» – дым и «fog» – туман. Именно жители английской столицы первыми столкнулись с проблемами, связанными с загрязнением городского воздуха.

В Лондоне уголь жгли с 13 в. Горожане испытывали беспокойство из-за ощутимого запаха – считали, что он может вызывать различные заболевания.

При полном сгорании ископаемого топлива (угля или углеводородов) образуются достаточно безобидные продукты – диоксид углерода и вода, однако в условиях недостатка кислорода образуется ядовитый монооксид углерода. Если кислорода еще меньше, среди продуктов сгорания появляется углерод (в виде сажи). При низких температурах и малом количестве кислорода разрушение углеводородов может сопровождаться их изомеризацией и поликонденсацией, приводящими к образованию полициклических ароматических углеводородов, в том числе бензопирена, обладающего канцерогенными свойствами.

Загрязнение воздуха могут вызывать и входящие в состав топлива примеси, в первую очередь, соединения серы. Ее содержание в некоторых углях может достигать 6%. При сжигании такого топлива образуется диоксид серы. Растворяясь в капельках воды, которые конденсируются вокруг частиц дыма, диоксид серы существенно снижает ее рН. «Кислотный туман» опасен для здоровья; он оказывает вредное воздействие на растения и животных, вызывает разрушение металлов и строительных материалов.

Сажа и диоксид серы, образующиеся непосредственно при сжигании топлива, являются первичными загрязнителями воздуха. В условиях сырости и тумана, характерных для зимнего Лондона, они стали причинами длительных смогов, приводящих к росту легочных заболеваний. Со временем смог стал обычным явлением и в других крупных городах и промышленных центрах.

Распределение загрязнений в воздухе в большой степени зависит от погодных и климатических явлений. Ветры увеличивают скорость рассеяния и перемешивания, а воздушные потоки, направленные от земли, выносят загрязнения в верхние слои атмосферы. Однако могут возникнуть условия, при которых атмосферные слои становятся очень стабильными. Тогда загрязнения, вместо того чтобы перемещаться в верхние слои атмосферы, остаются вблизи поверхности земли. Необычное состояние атмосферы, при котором температура воздуха в тропосфере не убывает с высотой, называют инверсией. Это приводит к тому, что более холодный воздух располагается ниже более теплого, и не может подняться вверх и рассеяться в атмосфере. Под «крышей» из теплого воздуха загрязнения накапливаются в таких больших количествах, что становятся опасными для здоровья.

Самым первым из официально зарегистрированных случаев загрязнения атмосферы, имевшим серьезные последствия, стал смог в г. Донора (США) в 1948. В течение 36 часов было зарегистрировано два десятка смертей, сотни жителей чувствовали себя очень плохо. Спустя четыре года в декабре 1952 еще более трагический случай произошел в Лондоне. Из-за загрязнений, скопившихся в воздухе, за пять дней погибли более 4000 человек. Хотя в последующие годы сильный смог в Лондоне и других городах наблюдался неоднократно, таких катастрофических последствий, к счастью, больше не было.

Переход от угля к углеводородным топливам уменьшил опасность загрязнения воздуха частицами сажи. Однако появились новые виды загрязнения, как первичного, так и вторичного, возникающего в результате реакций первичных загрязнителей с несгоревшим топливом и кислородом воздуха. Химические реакции, приводящие к образованию вторичных загрязнителей, наиболее эффективно протекают при солнечном свете, поэтому возникающее загрязнение воздуха получило название фотохимического смога. Он был впервые отмечен в Лос-Анджелесе (США) в годы Второй мировой войны. Появление фотохимического смога связывают с бурным развитием автомобильного транспорта.

В условиях высокой температуры, при которой происходит сжигание топлива в двигателе автомобиля, начинается взаимодействие между кислородом и азотом, входящими в состав атмосферного воздуха. Образующийся при диссоциации молекул кислорода атомарный кислород способен расщепить молекулу сравнительно инертного азота, инициируя цепную реакцию:

O + N 2 = NO + N

N + O 2 = NO + O

В результате в выхлопных газах появляется монооксид азота, который, попав в атмосферу, окисляется кислородом воздуха, превращаясь в диоксид азота. Бурый диоксид азота фотохимически активен. Поглощая свет, он диссоциирует:

Таким образом, в воздухе появляется реакционноспособный атом кислорода, который может вступать в реакции с образованием озона:

Присутствие озона – наиболее характерный признак фотохимического смога. Он не образуется при сгорании топлива, а является вторичным загрязнителем. Обладая сильнейшими окислительными свойствами, озон оказывает вредное действие на здоровье людей и разрушает многие материалы, в первую очередь, резину.

Кроме того, в фотохимическом смоге протекают реакции между оксидами азота и несгоревшими органическими соединениями. Среди продуктов таких реакций немало канцерогенных веществ.

Различия между «влажным смогом», вызванным сжиганием угля в Лондоне, и «сухими смогом», обусловленным автомобильными выхлопами в Лос-Анджелесе, приведены в таблице.

Сравнение смогов Лос-Анджелеса и Лондона

СРАВНЕНИЕ СМОГОВ ЛОС-АНДЖЕЛЕСА И ЛОНДОНА
Характеристика	Лос-Анджелес	Лондон
Температура воздуха	От 24 до 32° С	От –1 до 4° С
Относительная влажность	<70%	85% (+ туман)
Инверсия температуры	На высоте 1000 м	На высоте нескольких сотен метров
Скорость ветра	< 3м/с	Безветренно
Видимость	<0,8–1,6 км	<30 м
Месяцы наиболее частого появления	Август – сентябрь	Декабрь – январь
Основные топлива	Бензин	Уголь (и бензин)
Основные составляющие	O 3 , NO, NO 2 , CO, органические вещества	Мелкие частицы, СО, соединения серы
Тип химических реакций	Окисление	Восстановление
Время максимального сгущения	Полдень	Раннее утро
Основное воздействие на здоровье	Раздражение глаз, нарушение дыхание	Раздражение дыхательных путей
Наиболее повреждаемые материалы	Резина	Железо, бетон

В больших городах нашей страны еще три десятка лет назад автомобили не были основным источником загрязнения атмосферы. Сейчас экологические проблемы автотранспорта в крупных российских городах стали серьезной проблемой. Так, автомобильные выхлопы в Москве и Санкт-Петербурге исчисляются сотнями тысяч тонн в год. Автотранспорт уверенно вышел на первое место среди всех прочих источников загрязнения воздуха. Поэтому в Москве, Петербурге и других крупных городах смог становится частым гостем, особенно в безветренную погоду.

Для предотвращения смога необходимо совершенствовать двигатели автомобилей и эффективно очищать выхлопные газы. Количество монооксида углерода, образующегося в автомобильных двигателях, можно уменьшить, дожигая его до менее опасного диоксида углерода. Повышение доли воздуха в горючей смеси способствует уменьшению выброса не только СО, но и несгоревших углеводородов. Наиболее эффективными оказались каталитические преобразователи, в которых монооксид углерода и несгоревшие углеводороды окисляются до диоксида углерода и воды, а оксиды азота восстанавливаются до молекулярного азота. К сожалению, каталитические дожигатели нельзя использовать в случае заправки автомобиля этилированным бензином. Такой бензин содержит соединения свинца, необратимо отравляющие катализатор. Увы, в нашей стране этилированный бензин еще широко используется.

Чтобы уменьшить выбросы диоксида серы, из нефти предварительно удаляют соединения серы, а отходящие дымовые газы дополнительно очищают. Попадание соединений серы в атмосферу можно уменьшить и за счет сжигания твердого топлива в кипящем слое. Выбросы твердых частиц тепловыми электростанциями снижают, применяя электрофильтры или вакуумные воздушные фильтры.

В некоторых городах, в том числе и в Москве, большую роль в предотвращении смога является борьба с лесными и торфяными пожарами в окрестных лесах, также провоцирующими возникновение устойчивого загрязнения городского воздуха.

К сожалению, успехи в борьбе с отдельными видами загрязнения воздуха пока не привели к исчезновению смогов. Так, снижение вредных выбросов в выхлопных газах автомобилей на единицу пробега компенсируется быстрым ростом количества автотранспорта, поэтому общий уровень загрязнения не уменьшается. По-видимому, смог еще долгое время будет оставаться серьезной проблемой для жителей многих крупных городов.

Елена Савинкина

Время от времени многие населенные пункты в разных точках планеты окутывает смог. Что это такое и чем опасно это явление, такое загрязнение воздуха для человека?

Откуда берется смог?

Если город окутал смог, вред может причинен огромному количеству живых существ. Но прежде чем говорить о том, в чем он заключается, стоит сказать пару слов о природе этого явления.

Плотная удушающая завеса образуется, когда загрязнение воздуха сочетается со значительным задымлением и отсутствием ветра. «Участие» в процессе загрязнения атмосферы принимает сжигание древесины и угля в домашних печах, энергетика, основанная на сжигании каменного и бурого угля, а также крупные выбросы автомобильных выхлопных газов.

Опасен ли смог? Как утверждает Всемирная организация здравоохранения, загрязнение воздуха является причиной до 30% случаев появления опухолей, в то время как генетическая предрасположенность обусловливает их развитие в 15% случаев. По данным Health and Environmental Alliance, ежегодно 3500 преждевременных смертей, 1000 новых эпизодов госпитализации, 1600 случаев хронического бронхита – это не что иное, как эффект влияния загрязнения воздуха на наш организм.

По мнению зарубежных специалистов, смог оказывает такое влияние на человека, что является одной из самых опасных угроз для нашего здоровья. Организм сталкивается с очень серьезными последствиями, связанными с его возникновением. Однако при этом важно подчеркнуть, что смог вредит здоровью неодинаково для всех людей. Степень ущерба, причиненного самочувствию дымовой завесой смога с его вредными веществами, зависит от его концентрации и времени воздействия, иммунитета конкретного человека, имеющихся у него заболеваний и возраста.

Опасный смог: вред для здоровья человека

Опухоли

Один из самых опасных эффектов влияния смога на человека, на его здоровье – это провоцирование онкозаболеваний. Вдыхаемые частицы пыли и газы попадают в различные внутренние органы, разрушая изнутри наш организм. Попавшие внутрь канцерогены способствует развитию рака легких, почек, мочевого пузыря, полости рта, придаточных пазух, глотки и гортани.

Еще несколько лет назад самая большая заболеваемость злокачественными опухолями наблюдалась в основном среди людей среднего и старшего возраста. Сегодня из-за изменений в окружающей среде ситуация претерпевает изменения. В настоящее время жертвами злокачественных новообразований все чаще становятся молодые люди, которым не свойственно рискованное (с точки зрения здоровья) поведение, такое как курение, злоупотребление алкоголем. Более того – среди жертв рака также встречаются физически активные люди, соблюдающие здоровую диету.

Заболевания сердечно-сосудистой системы

Загрязненный воздух, смог вредит также тем, что оказывает существенное негативное влияние на развитие артериальной гипертензии, нарушений ритма сердца, ишемической болезни сердца. Он способствует усугублению сердечной недостаточности, коронарных болей, нарушений сердечного ритма.

Наиболее уязвимыми к неблагоприятному воздействию пыли, содержащейся в воздухе, являются:

люди, уже страдающие стенокардией и другими заболеваниями ССС;
полные люди;
пожилые (переступившие возрастной порог в 65 лет);
к группе риска относятся также пациенты с хроническими заболеваниями дыхательных путей;
больные диабетом;
курильщики.

Заболевания дыхательной системы

Смог среди прочих вредных веществ содержит, помимо прочего, диоксид серы, который попадает во время дыхания на слизистую оболочку носа и в верхние дыхательные пути. Определенное его количество достигает и нижнего их участка, а затем проникает в нашу кровь. При этом не нужно большой концентрации вредных соединений в воздухе, чтобы длительное его вдыхание ослабило защитные функции дыхательных путей, облегчая тем самым проникновение в организм бактерий и вирусов.

Смог вредит и тем, что способствует развитию воспаления слизистой оболочки бронхиального дерева, а также ухудшает газообмен в легких.

Повышенный риск аллергии — это тоже эффект от действия вредной пыли и газов.

Влияние на нервную систему

Недомогания и неполадки со стороны нервной системы в некоторых случаях тоже являются следствием загрязнения воздуха, вреда смога. Текущее качество воздуха способствует проблемам с концентрацией внимания, памятью, более быстрым старением нервной системы, а также увеличению риска заболевания Альцгеймера.

Смог: опасное влияние на здоровье детей

Смог отрицательно влияет не только на дыхательную и сердечно-сосудистую систему взрослых. Он оказывает очень вредное воздействие на не рожденных детей, пока находящихся в организме матери. У мам, постоянно или часто находящихся в среде с загрязненным воздухом, появляются на свет дети с более низким весом при рождении, меньшим ростом и окружностью головки.

У таких детей хуже развиты легкие. Кроме того, они чаще по сравнению с потомством женщин, не «общавшихся» со смогом, рождаются до положенного срока, недоношенными.

Кратковременное воздействие тоже негативно

Смог оказывает влияние на здоровье человека не только при условии постоянного контакта с его вредными веществами. Что будет после не столь длительного вдыхания загрязненного воздуха? Даже короткое пребывания в такой атмосфере, мягко говоря, не прибавляет здоровья.

Вдыхание смога может вызвать:

раздражение конъюнктивы глаз, гортани и трахеи;
зуд в носу носа, насморк;
кашель (дневной и ночной);
астматическая одышка, свистящий выдох.

Смог может также привести к:

транзиторным воспалительным заболеваниям легких;
патологической усталости;
снижению толерантности к физической нагрузке.

Когда появляется смог, нужно помнить о потенциальном вреде и сделать все возможное, чтобы оказаться подальше или минимизировать его влияние на здоровье. Оно может оказаться слишком негативным и серьезным, чтобы его проигнорировать, особенно если идет речь о людях с хроническими болезнями, пожилых и детках.

ВВЕДЕНИЕ

ТИПЫ СМОГА

ПОСЛЕДСТВИЯ СМОГА

МЕТОДЫ БОРЬБЫ СО СМОГОМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Великий смог (англ. Great Smog) окутал Лондон 5 декабря 1952 года и рассеялся только к 9 декабря того же года. Случившееся стало настоящей катастрофой, в результате которой погибло 12000 человек, что послужило, как считается, отправной точкой современного природоохранного (экологического) движения.

В начале декабря 1952 года холодный туман опустился на Лондон. Из-за холода горожане стали использовать для отопления уголь в бо́льшем количестве, чем обычно. Примерно к этому же времени завершился процесс замены городского электротранспорта (трамваев) на автобусы с дизельным двигателем. Запертые более тяжёлым слоем холодного воздуха, продукты горения в воздухе в считанные дни достигли чрезвычайной концентрации. Туман был таким густым, что препятствовал движению автомобилей. Были отменены концерты, прекращена демонстрация кинофильмов, поскольку смог легко проникал внутрь помещений. Зрители иногда попросту не видели сцену или экран из-за плотной завесы.

Поначалу реакция горожан была спокойной, поскольку в Лондоне туманы не редкость. В последующие недели, однако, статистические данные, собранные медицинскими службами города, выявили смертоносный характер бедствия - количество смертей среди младенцев, престарелых и страдающих респираторными заболеваниями достигло четырёх тысяч человек. Ещё около восьми тысяч человек умерли в последующие недели и месяцы.

Шок, вызванный этим жестоким уроком, заставил людей изменить своё отношение к загрязнению воздуха. Бедствие со всей очевидностью продемонстрировало людям во всем мире, что данная проблема представляет собой непосредственную угрозу жизни людей. Были приняты новые экологические стандарты, направленные на ограничение использования грязных видов топлива в промышленности и на запрет сажесодержащих выхлопных газов. Среди принятых мер - введение в действие Закона «О чистом воздухе» (редакции от 1956 и 1968 годов) и аналогичного Закона города Лондона (1954 год).

ЧТО ТАКОЕ СМОГ И ПРИЧИНЫ ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Впервые термин «смог» был введён доктором Генри Антуаном де Во в 1905 году <#"703523.files/image001.gif">

Распределение загрязнений в воздухе в большой степени зависит от погодных и климатических явлений. Ветры увеличивают скорость рассеяния и перемешивания, а воздушные потоки, направленные от земли, выносят загрязнения в верхние слои атмосферы. Однако могут возникнуть условия, при которых атмосферные слои становятся очень стабильными. Это, в частности, бывает при антициклонах (областях с высоким атмосферным давлением), при штилевой погоде вообще и при выхолаживании самого нижнего слоя воздуха, когда в верхних слоях на некоторой высоте воздух оказывается теплее, чем в нижних (то есть наблюдается температурная инверсия). Тогда загрязнения, вместо того чтобы перемещаться в верхние слои атмосферы, остаются вблизи поверхности земли. Это приводит к тому, что более холодный воздух располагается ниже более теплого, и не может подняться вверх и рассеяться в атмосфере. Под «крышей» из теплого воздуха загрязнения накапливаются в таких больших количествах, что становятся опасными для здоровья.

Города, расположенные в понижениях местности, отличаются повышенной повторяемостью температурных инверсий, и, следовательно, при высоком уровне индустриального загрязнения воздуха они предрасположены к образованию смога.

ТИПЫ СМОГА

Выделяют три типа смога:

ледяной смог (аляскинского типа);

влажный смог (лондонского типа);

сухой, или фотохимический смог (лос-анджелесского типа).

Ледяной смог (аляскинского типа) - характерен для высоких широт в зимнее время при температуре -30-35°С и полном безветрии. Воздушная пара, находящаяся в атмосфере замерзает, на эти кристаллы абсорбируется сажа <#"703523.files/image002.gif">

Это же превращение испытывает и NO, попавший в воздух.

На солнечном свету NO2 подвергается фотодиссоциации:

Образующийся атомарный кислород очень активен и может вступать в разнообразные реакции, в частности, образовывать озон О3 с молекулярным кислородом

Где М - молекулы воздуха, поглощающие выделившуюся энергию

Присутствие озона - наиболее характерный признак фотохимического смога. Он не образуется при сгорании топлива, а является вторичным загрязнителем.

В дневные часы озон медленно реагирует с NO2, образуя радикал NO3, который в свою очередь вступает в дальнейшие реакции с NO и NO2. Одной из конечных продуктов этих реакций является N2O5. Если в атмосфере имеется водяной пар, то N2O5 может вступить в реакцию с водяным паром и продуктом этой реакции является азотная кислота - HNO3.

Рассматривая все эти превращения, мы не учли влияние углеводородов, а ведь именно их присутствие в тропосфере вызывает ухудшение видимости и в результате их частичного разрушения образуются многие вредные вещества, среди которых: ПАН (пероксиацетилнитрат), альдегиды, окись углерода (угарный газ), углекислый газ, карбоновые кислоты, кетоны, окислы олефина, парафины и др.

Из графика суточного хода загрязняющих веществ, представленного на рис. 3, видно, что максимум концентрации альдегидов и озона приходится сразу же после максимума концентрации углеводородов и NO2 (через 4 - 5 часов). Отсюда можно сделать вывод, что увеличение выбросов в атмосферу несгоревшего топлива ведет к ухудшению экологической ситуации и тем самым является причиной дополнительного накапливания тропосферного озона.

ПОСЛЕДСТВИЯ СМОГА

От фотохимического смога страдают и люди, и растения, и постройки, и различные материалы. Погибают домашние животные, главным образом собаки и птицы.

Высокие концентрации оксидантов - озона, ПАН, оксидов азота, содержащихся в фотохимическом смоге, придают ему чрезвычайно неприятные свойства. Люди, оказавшиеся под воздействием смога, испытывают сильное раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей из-за наличия в нём веществ, подобных ПАН. Они вызывают слезоточение при концентрациях в 0,1 млн-1. Если содержание таких оксидантов превышает 0,25 млн-1, наблюдаются приступы астмы, кашель, неприятные ощущения в груди, головная боль. Концентрации озона, достигаемые в фотохимическом смоге, также очень вредны для здоровья. Так, уже 0,1 млн-1 озона в воздухе вызывает сухость в горле, раздражение дыхательных путей, понижение устойчивости к бактериям. Концентрации озона в 0,3 млн-1 вызывают нарушения дыхания, спазм грудной клетки, головокружение. Длительный контакт с таким воздухом приводит к росту заболеваемости и смертности людей. Особенно сильно подвержены действию смога дети и пожилые люди

Фотохимический смог отрицательно влияет и на растительность. Особенно плохо фотохимический смог влияет на бобы, свеклу, злаки, виноград, а также декоративные растения. Признаком того, что растение подверглось вредному влиянию фотохимического тумана, является набухание листьев, которое затем переходит в появление на верхних листьях пятен и белого налета, а на нижних ведет к появлению бронзового или серебристого оттенка. Затем растение начинает быстро чахнуть.

Кроме всего прочего, фотохимический туман ведет за собой ускоренную коррозию материалов и элементов зданий, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, и даже порчу одежды.

СРАВНЕНИЕ СМОГОВ ЛОС-АНДЖЕЛЕСА И ЛОНДОНА
Характеристика	Лос-Анджелес
Температура воздуха	От 24 до 32° С	От -1 до 4° С
Относительная влажность		85% (+ туман)
Инверсия температуры	На высоте 1000 м	На высоте нескольких сотен метров
Скорость ветра		Безветренно
Видимость	<0,8-1,6 км
Месяцы наиболее частого появления	Август - сентябрь	Декабрь - январь
Основные топлива		Уголь (и бензин)
Основные составляющие	O3, NO, NO2, CO, органические вещества	Мелкие частицы, СО, соединения серы
Тип химических реакций	Восстановление
Время максимального сгущения		Раннее утро
Основное воздействие на здоровье	Раздражение глаз, нарушение дыхание	Раздражение дыхательных путей
Наиболее повреждаемые материалы		Железо, бетон

МЕТОДЫ БОРЬБЫ СО СМОГОМ

Смог несет большую опасность для всей биосферы. Борьба с ним - одна из главнейших задач в решении экологического вопроса.

На городском уровне, борьба со смогом заключается в принятии различных законодательных мер, которые обязуют промышленные предприятия строго контролировать выбрасываемые ими вещества в атмосферу, уменьшить суммарные выбросы от автомобилей, путем ограничения их нахождения в городе, призывами отказаться от личного автотранспорта. Основными на сегодняшний день методами снижения загрязнения атмосферы, в том числе кислотообразующими выбросами, являются разработка и внедрение различных очистных сооружений и правовая защита атмосферы.

Ведутся исследования по снижению загрязнений от выхлопных газов автомобилей. Перспективна замена бензина в автомобилях другими видами топлива (например, смесью спиртов), применение газобаллонных автомобилей, использующих природный газ, и электромобилей;

Уменьшить долю смога, создаваемую промышленностью, можно с помощью пылеуловителей, если оборудовать ими предприятия. Эффективно использование специальных фильтров. Преимущества фильтров: высокая эффективность по извлекаемым компонентам (90-98%); простота и компактность; минимальный уровень энергозатрат на очистку (от 1,5 до 4,5 кВт/сутки); надежность в эксплуатации, высокая степень ремонтопригодности; малая чувствительность к концентрационным колебаниям.

Для средних и малых предприятий энергетики использовать метод сжигания топлива в кипящем слое, при котором удаляется до 95% диоксида серы и от 50 до 75% оксидов азота. Хорошо разработана технология уменьшения содержания оксидов азота (на 50-60%) путем снижения температуры горения. Использование на электростанциях в качестве топлива природного газа. Реально заменить горючие ископаемые могут возобновимые экологически чистые энергетические ресурсы, такие, как солнечная энергия, ветер, морские приливы, термальные источники недр Земли.

Локальная защита от смога - личный вклад человека в очистку воздуха и, соответственно, в собственное здоровье. Это достигается принципиальным пользованием экологически чистой техникой и топливом, покупкой безопасных для окружающей среды и своего здоровья хозяйственных средств. Определенную роль может сыграть и снижение потребления энергии.

Методов борьбы имеется довольно много, но почти каждый из них имеет свои недостатки, а некоторые методы неэффективны совсем.

Полностью избавиться от смога нам не удастся, ведь для этого нужно перевести весь транспорт на экологически чистое топливо, установить очистные сооружения на всех заводах и фабриках, значительно уменьшить количество испарения вредных газов, однако принять менее радикальные меры по очистке биосферы от его вредного воздействия вполне реально.

Наибольшие трудности в исследованиях по снижению загрязнения от выхлопных газов вызывает уменьшение выбросов оксидов азота, которые помимо образования кислотных осадков ответственны за появление фотохимических загрязнителей (фотохимический смог) и разрушение озонового слоя в стратосфере. Для решения этой проблемы ведутся работы по созданию различных каталитических конвертеров, преобразующих оксиды азота в молекулярный азот.

Создание безотходного производства во всех отраслях промышленности требует решения ряда сложных инженерно-технологических задач, огромных капиталовложений.

Содержание серы в выбросах можно уменьшить, используя низкосернистый уголь, а также путем физической или химической его промывки. Но физические методы очистки малорентабельны. Химический метод очистки: в различных фильтрах и очистителях газообразные продукты сгорания пропускаются через водный раствор извести, в результате образуется нерастворимый сульфат кальция СаSО4. Этот метод позволяет удалить до 95% SО2, но является дорогостоящим (снижение температуры дымовых газов и понижение тяги требует дополнительных затрат энергии на их подогрев; кроме того, возникает проблема утилизации СаSО4) и экономически эффективен лишь при строительстве новых крупных предприятий.

смог загрязнение фотохимический

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оказывается, жить в крупных городах была смертельно опасно уже в 13 веке, когда для обогрева жилищ использовался уголь. Нетрудно себе представить, что творится в наше время мощностей и скоростей.

Загрязнение атмосферы выбросами автомобильных выхлопов увеличивается с ростом числа самих автомобилей. И в ближайшее время не предвидится полная замена бензина на другие виды топлива. А значит, фотохимического смога летом нам не избежать.

Хотелось бы верить, что с наступлением осени и зимы воздух будет чище, но нет, наступает отопительный сезон. И хотя в нынешние времена уголь не используется повсеместно, но ему на смену пришли углеводороды, сжигание которых, тоже становится причиной смога.

А страдают от смога люди, чаще всего самые беззащитные - дети и старики. При подготовке материала к реферату мной были обнаружены данные, что беспричинные капризы детей и приступы агрессии у домашних животных - это тоже последствия смога.

Чтобы уменьшить последствия смога нужно, стараться не выходить во время него на улицу, пить зелёный чай или травяные сборы, употреблять в пищу больше свежих овощей и фруктов.

Если есть возможность лучше покинуть на время смога город.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Опаловский А.А. Планета Земля глазами химика. М., Наука, 1990

Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. В четырех книгах (перевод с англ.). М., Мир, 1995

Химия и общество (перевод с англ.). М., Мир, 1995

Добровольский В.В. Основы биогеохимии. Учеб. пособие для геогр., биол., геол., с.-х. спец. вузов. М., Высш. шк., 1998

Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды (перевод с англ.) М., Мир, 1999