Что такое загрязнение воздуха?

Что вызывает загрязнение воздуха?

Основными источниками загрязнения воздуха являются промышленность, сельское хозяйство и транспорт, а также производство энергии.Во время процессов сгорания и других производственных процессов выделяются загрязнители воздуха. Некоторые из этих веществ не наносят прямого ущерба качеству воздуха, но образуют вредные загрязнители воздуха в результате реакций с другими веществами, присутствующими в воздухе.
Примерами крупномасштабных загрязнителей воздуха являются ЛОС (летучие органические соединения) и мелкие частицы пыли. Когда выделяются большие концентрации этих веществ, это отрицательно сказывается на экосистемах, материалах и здоровье населения.

Выбросы закиси азота (N ₂ O) в основном происходят из сельского хозяйства, поскольку азот в почвах может легко денитрифицироваться бактериями.Закись азота выделяется в процессе денитрификации. Кроме того, применение (искусственных) удобрений вызывает выбросы парниковых газов в аммиак (NH ₃ ), оксиды азота (NO _x ) и метан CH ₄ ).
Сельскохозяйственный сектор известен своим широким использованием пестицидов. Это приложение вызывает выбросы многих токсичных химических веществ.

Промышленные процессы сильно различаются, и в результате возникает много различных химических отходов. Отрасли несут ответственность за выбросы окиси углерода, двуокиси углерода, двуокиси серы, оксидов азота, мелких частиц пыли, летучих органических соединений, метана, аммиака и радиоактивного излучения.
Во время производства энергии химические вещества, такие как метан, выбрасываются в воздух в результате добычи нефти и природного газа. Сжигание угля и природного газа для производства электроэнергии вызывает выброс диоксида серы, оксидов азота и диоксида углерода в воздух.

Дорожное движение несет ответственность за треть выбросов парниковых газов. Выбросы, вызванные дорожным движением, это в основном выбросы углекислого газа, оксида углерода, оксидов азота, ЛОС и мелких частиц пыли.

Потребители также частично несут ответственность за загрязнение воздуха.Во-первых, потому что продукты, которые они используют, вызывали загрязнение воздуха во время их производства и распределения, и, во-вторых, потому что отопление домов и офисов вызывает выброс химических веществ в воздух. Когда люди используют краски или косметику, выделяется ЛОС и появляется пот, использование удобрений для домашних животных и использование чистящих средств приводят к выбросам аммиака. Наконец, что не менее важно, многие химические вещества (диоксид углерода, монооксид углерода) выделяются во время курения.

Как образуется загрязнение воздуха?

Загрязнение воздуха может формироваться различными способами.Химические вещества выделяются во время многих видов человеческой деятельности. В атмосфере эти химические вещества могут реагировать с другими химическими веществами с более опасными веществами. Загрязнители воздуха часто имеют свойства, вредные для окружающей среды.
Погода играет важную роль в формировании и исчезновении загрязнения воздуха. Это в основном зависит от ветра и температуры. Загрязнители воздуха могут переноситься ветром, вызывая широкое распространение загрязнения. Дождь может удалить загрязняющие вещества из воздуха, вызывая загрязнение почвы и воды.Солнечный свет может помочь преобразованию загрязнителей воздуха в различные вещества.

Химические вещества могут поступать из различных источников и образуются в ходе различных процессов. Загрязнение воздуха можно разделить на категории в зависимости от источника, из которого оно получено:

— Биологическое загрязнение воздуха, такое как пыльца, мелкие насекомые и микроорганизмы (бактерии, грибы, дрожжи и водоросли)
— Физическое загрязнение воздуха, такое как звук, запах, тепловое загрязнение и радиоактивное излучение
— Химическое загрязнение воздуха, такое как озон, аэрозоли и аммиак

Загрязнение воздуха вызвано как человеческими, так и природными источниками.Человеческие источники — движение, сельское хозяйство или промышленность, как было упомянуто ранее. Естественными источниками являются пыльные бури, извержения вулканов и выбросы растений.

Загрязнение воздуха подвергается ряду процессов:
— Выброс (загрязняющие вещества выбрасываются в воздух)
— Транспорт (загрязняющие вещества переносятся в разные места по воздуху)
— Обмен (соединения реагируют с другими соединениями в воздухе)
— Распределение ( загрязняющие вещества распространяются в воздухе)
— выброс (загрязняющие вещества сохраняются в определенной области)
— осаждение (загрязняющие вещества осаждаются в определенной области, на почве или на объектах)

Какие существуют виды загрязнения воздуха?

Загрязнение воздуха состоит из газов и / или частиц.Они имеют четкую химическую или физическую структуру или оказывают различное влияние на здоровье человека.

Основными загрязнителями воздуха являются:

— Диоксид серы (SO ₂ ). Этот загрязнитель в основном выделяется при сжигании серосодержащих ископаемых видов топлива, таких как сырая нефть и уголь. Концентрация диоксида серы в воздухе за последние два десятилетия снизилась, главным образом потому, что мы используем больше несеросодержащего топлива для производства энергии. Диоксид серы является острым газом, и в результате он может вызвать проблемы с дыханием у людей.Во влажной среде диоксид серы может переходить в серную кислоту. Эта кислота вызывает подкисление и зимний смог.
— оксиды азота (NO _x ). Эти загрязнители выбрасываются в результате движения транспорта, установок для сжигания, таких как электростанции, и промышленности. Оксиды азота также выделяются с сельскохозяйственных угодий в сельскохозяйственном секторе. Использование катализаторов в выхлопах автомобилей может предотвратить выбросы оксидов азота. Оксиды азота — это газы, которые вступают в реакцию с другими загрязнителями воздуха, когда они присутствуют в воздухе.Например, оксиды азота играют важную роль в образовании озона в нижних слоях атмосферы, а также в процессах подкисления и эвтрофикации. Они могут глубоко проникать в легкие и нарушать функции легких человека.
— аммиак (NH ₃ ). Образует аммиак во время сельскохозяйственных работ. Аммиак играет важную роль в подкислении и эвтрофикации.
— ЛОС (летучие органические соединения). ЛОС может представлять собой ряд различных загрязнителей, таких как углеводы, органические соединения и растворители.Эти соединения обычно происходят из резервуаров бензина и бензина, промышленных процессов и сжигания топлива, использования краски и моющих средств или сельскохозяйственной деятельности. ЛОС играют важную роль в формировании озона в нижнем атмосферном слое, что является основной причиной смога. ЛОС может вызывать различные последствия для здоровья в зависимости от вида присутствующих соединений и их концентрации. Эффекты могут варьироваться от неприятного запаха до уменьшения объема легких и даже рака.
— метан (CH ₄ ). Основным источником загрязнения метаном является сельское хозяйство.Но меньшее количество метана также может выделяться при сжигании отходов и добыче природного газа. Метан является парниковым газом, который способствует парниковому эффекту и потере озона.
— Угарный газ (СО). Этот газ состоит при неполном сгорании топлива. Когда мы позволяем автомобильному двигателю работать в закрытом помещении, концентрация окиси углерода в воздухе значительно возрастет. Угарный газ способствует парниковому эффекту, смогу и подкислению. Газ может связываться с гемоглобином в крови, предотвращая транспорт кислорода через организм.Это приводит к истощению кислорода в сердце, мозге и кровеносных сосудах, что в конечном итоге приводит к смерти.
— Частицы пыли. Частицы пыли образуют комплекс органических соединений и минералов. Они могут происходить из природных источников, таких как вулканы, или от деятельности человека, такой как процессы промышленного сжигания или движение транспорта. Частицы классифицируются в соответствии с размером частиц. Самые маленькие частицы обладают способностью транспортировать токсичные соединения в дыхательные пути. Некоторые из этих соединений являются канцерогенными.Верхние дыхательные пути останавливают более крупные частицы пыли. Когда они попадают в окружающую среду, частицы пыли могут вызвать подкисление и зимний смог.
— Озон (O ₃ ). Озон создается путем фотохимического переноса кислорода. Этот процесс происходит под воздействием ультрафиолетового солнечного света (УФ), которому способствуют загрязняющие вещества в наружном воздухе. Озон вызывает смог и способствует подкислению и изменению климата. Озон — агрессивный газ. Который может легко проникать в дыхательные пути, глубоко.Когда люди подвергаются воздействию озона, последствия могут быть раздражением глаз и дыхательных путей.
— Радиоактивное излучение. Радиоактивное излучение и радиоактивные частицы естественным образом присутствуют в окружающей среде. Во время аварий на электростанциях или обработки ядерных отходов в результате войны, в которой используется ядерное оружие, радиоактивное излучение может попасть в воздух из-за людей. Когда люди подвергаются воздействию высоких уровней радиоактивного излучения, вероятность серьезных последствий для здоровья очень высока.Радиоактивное излучение может вызвать изменение ДНК и рак.

Каковы основные экологические последствия загрязнения воздуха?

Здесь мы суммируем и кратко объясним основные воздействия загрязнения воздуха на окружающую среду:

Кислотное осаждение

Кислотное осаждение не просто характеризуется как кислотный дождь; это также может быть снег и туман или газ и пыль. Кислотные отложения в основном образуются при сжигании ископаемого топлива. Когда выбросы диоксида серы и оксидов азота вступают в контакт с водой, они превращаются в серную кислоту и азотную кислоту.

Когда подкисляющие вещества, такие как диоксид серы, оксиды азота и аммиак, попадают в растения, поверхностные воды и почвы, это имеет ряд последствий:
— Доступность питательных веществ и металлических спор может уменьшиться.
— Когда кислотность высока, больше металлов растворяется в воде. Это может привести к загрязнению поверхностных вод, что оказывает серьезное воздействие на здоровье водных растений и животных. Например, высокие концентрации алюминия (Al) могут осложнить поглощение питательных веществ растениями.Это делает алюминий одной из основных причин разрушения леса. Ртуть может рассеиваться при переносе через поверхностные воды, вызывая его накопление в рыбе. Ртуть может биологически увеличивать пищевую цепь, чтобы люди в конечном итоге ее усваивали.
— Здания и памятники могут быть повреждены в результате эрозии. Диоксид серы разрушает известняк, реагируя с карбонатом кальция, заставляя известняк поглощать воду во время дождя. Известняк будет, чем фрагмент.

Эвтрофикация

Эвтрофикация обусловлена ​​увеличением количества питательных веществ для растений в воде.Более высокая доступность питательных веществ приводит к тому, что некоторые водные растения, такие как водоросли и ряски, растут так широко. Это блокирует поступление солнечного света в воду. Растения также используют все доступные запасы кислорода, которые не будут возобновлены, потому что гетеротрофные растения и бактерии нуждаются в свете для выполнения фотосинтеза. Эвтрофикация вызывает нарушение экосистемы. Загрязняющие вещества азота, такие как оксиды азота и аммиак, способствуют этой проблеме.

Для получения дополнительной информации об эвтрофикации нажмите здесь.

Смог

Смог — это сочетание слов дым и туман. Мы можем выделить два отдельных вида смога: летний и зимний.

Фотохимический смог, или летний смог, в основном состоит из озона. Это коричневый окислительный туман. Причины фотохимического смога — оксиды азота и ЛОС, которые происходят из-за движения и промышленности. Озон образуется в соответствии со следующими химическими реакциями:

Лучшими условиями для создания высоких концентраций озона являются летние температуры, прямые солнечные лучи и стоячий воздушный слой, которые включить разбавление загрязнителей.
Люди не могут приспособиться к смогу. Воздействие смога на здоровье в значительной степени зависит от концентрации озона и других фотохимических окислителей. Эти загрязнения вызывают раздражение глаз и дыхательных путей. Растения чрезвычайно уязвимы для озона. Даже в низких концентрациях это может привести к серьезным повреждениям.

Зимний смог также называют кислотным смогом; в основном он состоит из туманных элементов. Зимний смог встречается в районах, где вертикальное рассеивание загрязнителей воздуха невозможно. Обычно температура снижается в течение дня в высоких слоях воздуха.
Слои нагретого воздуха у поверхности земли поднимаются, вызывая вертикальное рассеивание загрязняющих веществ и их разбавление. Зимой температура грунта иногда ниже, чем в верхних слоях атмосферы, что приводит к тому, что воздух остается у земли, поэтому загрязняющие вещества не распространяются. Это вызывает зимний смог.
Зимний смог может образоваться при низких температурах и увеличении концентрации диоксида серы в результате выбросов центрального отопления из домов.
Холодный наружный воздух вызывает конденсацию влаги в туман.Аэрозоли в воздухе играют роль в этом процессе, потому что они служат в качестве ядра конденсации водяного пара.
Влажность способствует переносу диоксида серы в серную кислоту, превращая смог в кислоту. Кислотный смог вызывает проблемы с дыханием и раздражение глаз.

Потеря озона

Озон образуется повсюду в атмосфере в результате химических реакций под воздействием ультрафиолетового излучения. Озон разлагается под воздействием видимого света и ультрафиолетового излучения. Во время разложения озона выделяется молекула с низким содержанием кислорода, которая способствует разрушению озона.Существует ряд соединений, которые катализируют разложение озона. Примерами являются гидроксид (ОН), оксиды азота, хлор (Cl) и бром (Br).
Хлор главным образом способствует разложению озона, когда он является частью ХФУ-связей (Хлор-Фтор-Углеводы). Эти соединения не теряются во время химической реакции, в результате чего они разлагают озон несколько раз.
Разложение и производство озона — это естественный процесс. Однако человеческая деятельность привела к попаданию в атмосферу больших концентраций разлагающих озон химических веществ, что привело к нарушению естественного баланса.
Озон очень важен для всей жизни на Земле, потому что он поглощает вредное ультрафиолетовое излучение B от солнца. Самые высокие концентрации озона находятся в атмосферном слое между двадцать и сорок километров над землей. Когда концентрации озона в этом слое уменьшаются, ультрафиолетовое излучение B может достигать Земли. Это излучение повреждает ДНК и вызывает рак кожи. Излучение может также повредить иммунную систему человека, в результате чего люди становятся более восприимчивыми к инфекциям. УФ-В излучение также вызывает катаракту и близорукость.Излучение может снизить рост и активность фотосинтеза у ряда растений. Основные культуры, такие как рис, кукуруза и подсолнечник, очень восприимчивы к этому. Деревья также чувствительны к радиации.
УФ-В излучение может повлиять на водную жизнь на глубине до двадцати метров под поверхностью воды. Это наносит ущерб видам, таким как планктон, личинки рыб, креветки, крабы и водоросли. Фитопланктон является основой водной пищевой цепи. Когда радиация приводит к уменьшению численности фитопланктона, это влияет на целые экосистемы.

Парниковый эффект (GE)

Воздействие загрязнения воздуха

В следующей таблице мы видим, какие загрязнители воздуха связаны с различными экологическими проблемами.

Как распространяется загрязнение воздуха и как мы можем справиться с этим?

Распределение загрязнителей воздуха в основном зависит от физических процессов, происходящих в воздухе; те ветра и погоды.То, как далеко загрязняющие вещества переносятся, в основном зависит от размера частиц соединений и на какой высоте загрязнение выбрасывалось в воздух. Пары, которые выбрасываются в воздух из-за высокой концентрации дыма, будут смешиваться с воздухом, поэтому местные концентрации не будут очень высокими. Однако ветер будет переносить соединения, и загрязнение станет очень рассеянным. Дождь может удалить загрязняющие вещества из воздуха. Это вызывает осадки и, следовательно, загрязнение почвы и воды.
Для природоохранных органов очень важно точно определить, как распространяется загрязнитель воздуха.Воздух не очень сложная среда. Это позволяет нам прогнозировать распространение загрязнителей воздуха с помощью компьютерных моделей. В компьютерной модели дисперсия рассчитывается с помощью различных параметров, таких как скорость ветра, направление ветра, температура, влажность воздуха и облачность. Эти прогнозы имеют большое значение, когда мы имеем дело с ядовитыми облаками или радиоактивным излучением, потому что они представляют опасность для здоровья человека и потому, что жители загрязненных районов должны быть предупреждены.

Вернуться к списку часто задаваемых вопросов air index

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно обработки воздуха и воздуха, пожалуйста, свяжитесь с нами!