Фоновое загрязнение атмосферы.

Фоновое техногенное загрязнение атмосферы формируется преимущественно под влиянием промышленных выбросов и условий регионального и глобального рассеяния загрязняющих веществ в атмосфере.

Содержание диоксида серы в атмосфере фоновых районов европейской территории России в холодное время года изменяется от 0,0046 мг/м³ на северо-западе до 0,001 мг/м³ в юго-восточной части региона, сульфатов – от 0,01 до 0,007 мг/м³. В теплое время года концентрация диоксида серы в 2 – 8 раз ниже. Повышение концентраций зимой обусловлено ухудшением метеорологических условий рассеяния примесей, увеличением количества промышленных выбросов, замедлением химических процессов трансформации веществ при низкой температуре воздуха.

На азиатской территории России фоновые концентрации диоксида серы и сульфатов в равнинных районах достигают 0,001 – 0,002 мг/м³.

Среднегодовая фоновая концентрация свинца в атмосферных осадках на территории России составляет 1,5 – 2 мкг/л.

Традиционное повышение содержания ртути в осадках наблюдается в юго-восточной части ЕТР и районах вокруг оз. Байкал – почти до 3 мкг/л. Годовой поток ртути в этих регионах составляет соответственно 0,71 и 0,92 мг/м². В Центральном районе ЕТР концентрация ртути в осадках колебалась в пределах 0,13 – 0,33 мкг/л, а годовой поток не превышал 0,2 мг/м².

Фоновые станции на европейской территории России в отдельные годы отмечали увеличение концентрации соединений азота (нитратов, аммония) в осадках в 1,3 – 2 раза.

Высокие уровни среднегодового выпадения серы (550 – 750 кг/км²) и суммы соединений азота (370 – 720 кг/км²) в виде значительных по площади ареалов (несколько тыс. км²) наблюдаются в густонаселенных и промышленных районах страны: в Северо-западном, Центральном, Центрально-Черноземном, Уральском, в Кемеровской области, Алтайском крае и в районе Норильска. Локальные ареалы (площадью до 1 тыс. км²) с интенсивностью среднегодовых выпадений серы 1500 – 3000 кг/км² фиксируются в ближних следах металлургических и нефтеперерабатывающих предприятий, крупных ГРЭС, а также больших городов. Они отмечаются вокруг Мончегорска, Никеля, Санкт-Петербурга, Омска, Норильска, Новокузнецка, Москвы, Красноярска, Иркутска и др. Максимальные уровни среднегодового выпадения азота в локальных ареалах (300 – 600 кг/км²) отмечаются в Череповце, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Самаре, Уфе, Магнитогорске, Троицке, Челябинске, Екатеринбурге, Асбесте, Перми, Новосибирске, Барнауле, Новокузнецке, Иркутске и Ангарске. Среднегодовые значения регионального фона нагрузок атмосферных выпадений соединений серы и азота на большом (100 км и более) удалении от крупных промышленных источников выбросов в центре ЕТР для серы меняются в пределах 400 – 600 кг/км², на севере они превышают 250 кг/км², для нитратного азота значения регионального фона изменяются от 100 кг/км² в центре ЕТР до 50 кг/км² на севере. На азиатской территории России региональный фон среднегодовых выпадений серы и азота ниже, чем на европейской. Так, в промышленных регионах он составляет (кг/км²): для серы – 200 – 300, нитратного азота – 50 – 100, суммы соединений азота – 150 – 200. Самые низкие в России среднегодовые уровни выпадений наблюдаются в Якутии: по сере – 50 – 120 кг/км², нитратному азоту – 10 – 40 и сумме соединений азота – менее 150 кг/км².

Доля выпадений серы, обусловленная переносом воздушных масс из соседних областей, в большинстве случаев не превышает 50%.Однако в Белгородской, Курганской и Новгородской областях более половины всей массы выпадений вызвана переносом их из соседних областей.

На европейской территории России уровень критических нагрузок по выпадениям серы превышается лишь на локальных участках (Кольский п-ов, Ленинградская, Московская и Рязанская области), а по среднегодовым выпадениям азота (280 – 700 кг/км²) – примерно на половине площади этой территории (Северо-западный, Северный и Центральный экономические районы). Для Урала и азиатской территории России этот показатель не оценен из-за отсутствия данных по уровням критических нагрузок.

Большую долю в загрязнении атмосферы составляют выбросы вредных веществ от автомобилей. Сейчас на Земле эксплуатируется около 500 млн. автомобилей, а к 2000 г. ожидается увеличение их числа до 900 млн. В 1997 г. в Москве эксплуатировались 2400 тыс. автомобилей при нормативе 800 тыс. автомобилей на действующие дороги.

В настоящее время на долю автомобильного транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов в окружающую среду, которые являются главным источником загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около 26 – 30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека. При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу (кг/год): угарного газа – 700, диоксида азота – 40, несгоревших углеводородов – 230 и твердых веществ – 2 – 5. Кроме того, выбрасывается много соединений свинца из-за применения в большинстве своем этилированного бензина.

Наблюдения показали, что в домах, расположенных рядом с большой дорогой (до 10 м), жители болеют раком в 3 – 4 раза чаще, чем в домах, удаленных от дороги на расстояние 50 м. Транспорт отравляет также водоемы, почву и растения.

Кислотность атмосферных осадков.

Обзор данных по кислотности атмосферных осадков за год по 44 станциям Федеральной сети Росгидромета и некоторым пунктам региональной сети (исключая станции, расположенные в крупных городах и промышленных центрах) показал, что наибольшее количество кислых компонентов за этот год выпало вдоль западной границы Российской Федерации при переносе с запада и юго-запада теплых и влажных воздушных масс. По направлению с запада и северо-запада на восток и юго-восток ЕТР кислотность осадков и их количество заметно уменьшаются. Общую тенденцию к повышению щелочности осадков можно объяснить постепенным возрастанием континентального климата и увеличением сухости воздуха.

Зимой на Среднерусской возвышенности, большей части Приволжской и на юге лесостепной зоны величина рН колебалась около 5.

Кислотность атмосферных осадков уменьшается на побережье северных, западно- и восточносибирских морей. Осадки, выпадающие в Западной и Восточной Сибири, обладают пониженной кислотностью, что связано с повышенной и устойчивой запыленностью воздуха в этих районах;

Результаты наблюдений за единичными значениями величины рН осадков показывают, что направленных региональных изменений их кислотности на территории РФ в 1997 г. не произошло. Крайние значения этой величины изменились более чем в 100 раз на ЕТР и почти в 1000 раз в Западной и Восточной Сибири, причем при осреднении соответствующих данных за 30-летний период кислотность осадков находилась в пределах одного порядка измеряемой величины.

Пространственно зоны выпадения осадков с повышенной кислотностью (рН<4) в основном сохранились: северо-запад РФ, Предуралье, западные и центральные районы Воронежской, Ростовской и Волгоградской областей, акватории Финского залива и Ладожского озера.

Источники загрязнения атмосферы.

К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.

Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:

1. Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т.углекислого газа в год. В результате этого за 100 лет (1860 – 1960 гг.) содержание СО₂ увеличилось на 18 %(с 0,027 до 0,032%).За последние три десятилетия темпы этих выбросов значительно возросли. При таких темпах к 2000 г. количество углекислого газа в атмосфере составит не менее 0,05%.

2. Работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.

3. Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы).

4. Производственная деятельность.

5. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).

6. Выбросы предприятиями различных газов.

7. Сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода.

8. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.

9. Вентиляционные выбросы (шахтные стволы).

10. Вентиляционные выбросы с чрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1 мг/м³. В больших количествах озон является высокотоксичным газом.

26. Головной организациейпо проведению мониторинга в городе обычно является подразделение Росгидромета. В мониторинге также, как правило, участвует городской комитет по охране окружающей среды и лаборатории крупнейших предприятий. Для разработки программы мониторинга необхдимо провести инвентаризацию источников загрязнения, мощность выбросов и сбросов загрязнителей окружающей среды. Для полноценного мониторинга атмосферы такого города обычно достаточно двух-трех стационарных пунк­тов наблюдения за загрязнением воздуха и периодических маршрутных съе­мок с помощью автомашины-лаборатории. Контроль за состоянием водных объектов строится в зависимости от наличия таковых, их вида и гидрологи­ческих особенностей в черте города и на его окраинах. Перечень определяе­мых загрязнителей формируется на основе уже указанных принципов. Бли­зость сельскохозяйственной зоны обусловливает необходимость контроля количества пестицидов в атмосфере и водных артериях города.