Антропогенное загрязнение атмосферы: источники, последствия, пути устранения

Антропогенное загрязнение – это негативное влияние на окружающую среду, которое обусловлено деятельностью человека.

Производство товаров, добыча природных ископаемых, низкая культура утилизации отходов и прочие факторы расшатывают без того хрупкий баланс экологических систем, нанося вред всему живому.

Некоторые последствия фатальны, например, вымирание отдельных видов флоры и фауны. Другие все-таки можно предотвратить, если предпринять правильные меры.

Актуальность вопроса

Известно, что слой атмосферы, ближайший к Земле (так называемая тропосфера), наиболее подвержен различного рода загрязнениям, источники которых делятся на естественные и антропогенные.

В 2014 году представители ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) заявили о том, что загрязнение атмосферы от антропогенных источников повышает мировую смертность на 7 млн человек. В 2019 году аналогичное исследование показало, что эта цифра стала еще больше – уже 8,8 млн человек.

Токсичные выбросы в атмосферу, воду и почву при попадании в живой организм вызывают цепную реакцию, которая медленно, но уверенно разрушает его, приводя к преждевременной смерти.

Вот как обычный автомобильный выхлоп влияет на человека, долгое время живущего в городе:

• ослабление мышления;
• замедление рефлексов;
• появление астмы, бронхита;
• нежелательные мутации;
• снижение иммунитета;
• появление раковых опухолей;
• потеря сознания и смерть.

Выхлопные газы – лишь малая часть возможных антропогенных загрязнений, которые прямо сейчас убивают миллионы живых организмов в год.

Ситуация не становится лучше, так как причины вреда постоянно развиваются и растут в количестве:

• предприятия;
• электростанции;
• автомобили.

Виды загрязнений

Виды воздействия человека на окружающую среду принято классифицировать на три категории:

• химическое;
• физическое;
• биологическое.

В некоторых источниках выделяют четвертый вид антропогенного загрязнения природы, а именно — механическое, к которому относятся замусоривание речных, морских и океанических вод, повсеместное появление неконтролируемых свалок.

Химическое

Химическое антропогенное воздействие негативно сказывается на составе атмосферы, гидросферы и литосферы. В результате такого загрязнения в ту или иную среду попадают несвойственные ей химические вещества, либо же их концентрация увеличивается и выходит за пределы нормы.

Физическое

Выражается в изменении физических параметров окружающей среды, поэтому иногда называется параметрическим.

Такое воздействие человека нарушает балансы экологических систем:

• волновой;
• радиационный;
• температурно-энергетический.

Выделяют четыре типа физического загрязнения окружающей среды:

• тепловое;
• шумовое;
• электромагнитное;
• радиационное.

Особую опасность представляет радиационное воздействие, так как оно увеличивает риск мутации клеток живых организмов. Радиация угрожает не только текущим видам, но и будущему потомству.

Биологическое

К этому виду загрязнений относят заражение почвы, воды, атмосферы биологическими агентами:

• бактерии;
• вирусы;
• грибки;
• простейшие.

Наиболее уязвимой к биологическому загрязнению считается гидросфера.

В водоемах патогенные вирусы и микроорганизмы увеличивают популяцию, затем попадают в более крупные организмы и провоцируют заболевания.

Не стоит игнорировать и риск заражения воздуха, так как многие вирусы и бактерии легко распростятся воздушным путем. Люди в том числе подвержены этому риску.

Основные источники

Большинство источников антропогенных загрязнений окружающей среды появились с приходом промышленности в процессе индустриализации.

В доиндустриальную эпоху основным негативным фактором была сельскохозяйственная деятельность человека. Однако сегодня она отошла далеко на второй план в сравнении с источниками, которые мы рассмотрим ниже.

Добыча ресурсов

В первую очередь это добыча нефти и газа, а также их дальнейшая транспортировка и переработка. Свой отрицательный вклад в загрязнение атмосферы, воды и почвы вносят предприятия по добыче и переработке минерального сырья.

Этот источник загрязнения тесно связан с производством, так как по последним данным более 75% сырья для предприятий дают именно полезные ископаемые.

Энергетика

Производство электрической энергии тесно связано со сжиганием топлива – твердого, жидкого или газообразного. В результате атмосфера наполняется дымом, содержащим высокие концентрации продуктов полного сгорания.

В их числе:

• углеводороды;
• оксиды;
• сера;
• азот, а также водяной пар.

ТЭЦ и ТЭС – не единственные источники антропогенного загрязнения в сфере энергетики. Атомные и гидроэлектростанции тоже загрязняют окружающую среду, пусть и в меньших объемах. К тому же добыча, хранение и переработка ядерного топлива – это отнюдь не самые безопасные процессы.

Металлургия

Сталеплавильное производство черных и цветных металлов – один из самых токсичных источников антропогенного загрязнения в первую очередь атмосферы.

Так, выплавка одной тонны стали влечет за собой выброс в воздух:

• до 40 кг твердых отходов;
• до 30 кг серных оксидов;
• до 50 кг диоксида углерода.

Кроме указанных веществ в меньших концентрациях в атмосферу попадают:

• формальдегиды;
• фенол и бензол;
• аммиак;
• свинец;
• мышьяк.

Осознать масштабы катастрофы непросто, в одной лишь России за 2020 год было произведено более 60,8 млн тонн стали. Во всем мире за 2016 год – свыше 1,62 млрд тонн. Это только сталь, а ведь есть и другие металлы и сплавы с грязным производством.

Химпроизводство

Несмотря на то, что на химическую отрасль приходится всего 2% от общего количества выбросов промышленности, токсичность загрязнений крайне высока. Химические реагенты представляют большую угрозу для растительности, человека и животных.

Химпроизводство является источником:

• аммиака;
• нитрозных газов;
• оксидов серы;
• фтора;
• сероводорода;
• пыли неорганической природы.

Автотранспорт

По разным оценкам во всем мире на конец 2021 года используются свыше 1,4 млрд автомобилей.

В это число входят:

• легковые и грузовые машины;
• коммерческий транспорт;
• специальная техника.

Подавляющее большинство транспортных средств оснащены двигателями внутреннего сгорания на:

• бензине;
• дизеле;
• газе.

Продукты сгорания этих видов топлива существенно загрязняют атмосферу. Подробнее об этом вы можете прочитать здесь.

Иные источники

Нельзя игнорировать и другие антропогенные источники загрязнения среды, не указанные ранее:

• машиностроение;
• строительство;
• сельское хозяйство.

Не стоит забывать о таких типах загрязнения, как световое и шумовое. Источниками первого обычно становится избыточное городское освещение.

Антропогенный шум, издаваемый транспортными средствами и предприятиями, доставляет дискомфорт десяткам миллионам людей по всему миру.

80% от общего шума приходится именно на транспорт, преимущественно наземный и воздушный.

Основные загрязняющие вещества

Несмотря на то, что промышленные производства и прочие источники антропогенного загрязнения разнообразны, список основных загрязняющих веществ небольшой:

К отравляющим веществам относят и углеводороды – соединения, в составе которых есть углерод и водород. Более 1000 опасных реагентов из этой категории попадают в атмосферу, гидросферу и почву в ходе деятельности промышленных предприятий и сгорания различных видов топлива.

Главное отличие искусственных источников от естественных

Естественное загрязнение не связано с деятельностью человека и происходит в результате целого ряда природных процессов, в том числе катастрофических. Ему подлежат все абиотические среды на планете, в том числе, атмосфера, гидросфера и литосфера (почва).

Примеры основных естественных источников загрязнения окружающей среды:

• извержения вулканов;
• пожары в лесах и степях;
• грозовые разряды;
• космическая пыль;
• выветривание почвы;
• природная радиация;
• распространение пыльцы;
• выделения животных.

Принципиальное отличие антропогенных источников загрязнения от естественных в том, что они созданы руками человека и напрямую связаны с его хозяйственной или бытовой деятельностью.

Последствия

Многие осознают, что антропогенное загрязнение – это плохо, но мало кто может сформулировать конкретные последствия влияния деятельности человека на атмосферу, воду, почву. Это важно, так как осознание вреда и его масштабов является одним из ключевых шагов к решению проблемы.

К негативным последствиям токсичных выбросов в атмосферу относятся:

1. Кислотные дожди. Осадки с повышенным содержанием серной и азотной кислот убивают растительность, приводят к деградации почвы, повышают младенческую смертность.
2. Озоновые дыры. Озоновый слой земной атмосферы – природный фильтр, защищающий биосферу от жесткого солнечного ультрафиолета. Одна крупная дыра наблюдается уже более 40 лет в районе Южного полюса, и ее размер превышает площадь Антарктиды.
3. Парниковый эффект. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере повышает ее плотность, что в свою очередь влечет за собой увеличение средней температуры планеты.
4. Зловонный воздух. Жители крупных городов и населенных пунктов, рядом с которыми есть промышленные предприятия, перманентно страдают от плохих запахов. Это не только неприятно, но и вредно для здоровья, в том числе из-за раздражения дыхательных путей.

Особую опасность для живых организмов представляет смог – токсичное сочетание дыма, пыли и тумана.

Явление даже получило отдельную классификацию и делится на два типа:

1. Лондонский. Формируется в холодное время года в городах с развитой промышленностью в условиях температурной инверсии и низкой скорости ветра.
2. Лос-Анджелесский. Образуется в теплое время года в ходе воздействия ультрафиолетовых лучей на воздух, насыщенный выхлопными газами транспорта.

Опасность смога кратно возрастает, когда на местности нет ветра. В этом случае потоки воздуха не мешают образованию токсичных реагентов под действием солнечного ультрафиолета. Повышается концентрация озона, нитритов и прочих солей, раздражающих органы зрения и дыхательные пути.

Пути решения проблемы

Способов уменьшения антропогенного загрязнения и борьбы с его последствиями столь же много, сколько и источников.

Часто упоминают следующие методы:

• переработка отходов и вторичного сырья;
• рекультивация сельскохозяйственных земель;
• строительство водоочистных сооружений;
• использование топлива с низкой долей серы;
• модернизация технологических процессов;
• уничтожение не перерабатываемого мусора;
• применение биоразлагаемых полимеров.

Важным этапом на пути к решению проблемы антропогенного загрязнения является переход к малоотходным и безотходным производствам. В сферах промышленности, где никак не избежать токсичных выбросов, рекомендуется строительство высоких дымовых труб высотой от 200 метров.

Видео по теме

В видео ролике ниже рассказывается, что относится к главным источникам загрязнения (в том числе, химического) атмосферы антропогенного, или искусственного, происхождения и каковы последствия их воздействия:

Заключение

В интересах каждого человека и человечества в целом предпринимать усилия, направленные на решение проблемы чрезмерного антропогенного загрязнения окружающей среды. В противном случае мы рискуем оставить своим потомкам непригодную для комфортной и продуктивной жизни планету.

Как бы ни хотелось верить в колонизацию новых миров, Земля, вероятно, на долгое время будет оставаться единственной обителью человечества, которую важно оберегать от загрязнений.