Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки.
Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 170% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.
В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. Согласно оценкам, в городах на долю автотранспорта приходится (в зависимости т развития в данном городе промышленности и числа автомобилей) от 30 до 70 % общей массы выбросов.
Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине, затем самолеты, автомобили с дизельными двигателями тракторы и другие сельскохозяйственные машины, железнодорожный и водный транспорт. К основным загрязняющим атмосферу веществам, которые выбрасывают подвижные источники, (общее число таких веществ превышает 40%), относятся оксид углерода, углеводороды и оксиды азота.
Уровень загрязнения воздуха в городе Тольятти определяется как «повышенный». Основные загрязняющие вещества воздушного бассейна — фтористый водород, формальдегид, пыль, диоксид азота и аммиак.
Само собой, основные виновники загрязнения атмосферы — это крупные промышленные и химические предприятия. Несмотря на то, что все беды с атмосферой мы привыкли искать исключительно в большой химии, «корень зла» оказался намного ближе. Самый главный объект, который загрязняет тольяттинский воздух, — металлургическое производство АВТОВАЗа - это предприятие стоит на первом месте по количеству выбросов в атмосферу вредных веществ.
Ранее между АВТОВАЗом и городом была сделана санитарно-защитная зона вплоть до Дзержинского, она была разделена Ботаническим садом и другими территориями. И нахождение в этой зоне боле 3 часов запрещалось, но на сегодняшний момент в этом месте идет полномасштабная застройка.
Состоянию атмосферы, несомненно, угрожают и отходы, хранящиеся на территории бывшего ОАО «Фосфор». Всего существует 13 мест складирования опасных отходов. Фосфор опасен тем, что вызывает самовозгорание. Сегодня это контролируется пожарной частью города: заливается водой до определенного уровня, делается обволовка песком. Уже есть итоги инвентаризации фосфора, теперь разрабатывается план по хранению отходов и его утилизации. Затем будет произведен выбор земельного участка под строительство специального технологического процесса по утилизации и переработке данных отходов.
Есть еще один фактор, загрязняющий наш воздух наравне с промышленными предприятиями. Это выхлопные газы. Транспорта в Тольятти ежегодно прирастает на 150 тыс. автомобилей в год. Мониторинг соотношения выбросов промышленности и транспорта показал, что 60% от всех выбросов приходится на долю последнего. И, по мнению специалистов, они более опасны. Если у предприятия высота источника труб сделана таким образом, чтобы шло рассеивание загрязняющих веществ, то автотранспорт производит выбросы на уровне дыхания, над качеством выбросов осуществляет только ГАИ.
2.2 Последствия загрязнения атмосферы
а) Парниковый эффект
Климат Земли, который зависит главным образом от состояния ее атмосферы, на протяжении геологической истории периодически изменялся: чередовались эпохи значительного похолодания, когда большие территории покрывались ледниками, и эпохи потепления. Но в последнее время ученые метеорологи бьют тревогу: похоже на то, что атмосфера Земли разогревается значительно быстрее, чем когда-нибудь в прошлом.
Это обусловлено деятельностью человека, которая, во-первых, разогревает атмосферу путем сжигания большого количества угля, нефти, газа, а также работы атомных электростанций. Во-вторых, и это главное, сжигание органического топлива, а также уничтожение лесов приводит к накоплению в атмосфере большого количества углекислого газа.
За последние 120 лет содержание этого газа в воздухе увеличилось на 17%. В земной атмосфере углекислый газ действует как стекло в теплице или парнике: он свободно пропускает к поверхности Земли солнечные лучи, но удерживает тепло нагретой Солнцем поверхности Земли. Это вызывает разогревание атмосферы, известное как парниковый эффект. По подсчетам ученых, в ближайшие десятилетия среднегодовая температура на Земле за счет парникового эффекта может увеличиться на 1,5-2 °С.
Глобальное изменение климата жители многих городов России, включая Самарскую область, наглядно испытывали на себе летом 2010 года, когда был установлен температурный рекорд за все время синоптических наблюдений.
Но, к сожалению, мало кому придет в голову связывать это явление с таянием ледников в Гренландии и Арктике. Даже работа миллионов бензиновых двигателей и плохо изолированные дома вряд ли встанут в один ряд с засухой. Но именно человеческая деятельность провоцирует увеличение температуры воздуха на Земле в последние 100 лет, полагают учёные.
Проблема изменения климата в результате эмиссии парниковых газов должна рассматриваться как одна из самых важных современных проблем, связанных с долгосрочными воздействиями на окружающую среду, и рассматривать её нужно в совокупности с другими проблемами, вызванными антропогенными воздействиями на природу.
б) Кислотные дожди
Окиси серы и азота, которые выбрасываются в атмосферу вследствие работы тепловых электростанций и автомобильных двигателей, соединяются с атмосферной влагой и образуют мелкие капельки серной и азотной кислот, которые переносятся ветрами в виде кислотного тумана и выпадают на землю кислотными дождями. Эти дожди крайне вредно действуют на окружающую среду:
- снижается урожайность большинства сельскохозяйственных культур вследствие повреждения листвы кислотами;
- вымывается из грунта кальций, калий, магний, который вызывает деградацию фауны и флоры;
- гибнут леса
- отравляется вода озер и прудов, где гибнет рыба, исчезают насекомые;
- исчезают водоплавающие птицы и животные, которые питаются насекомыми;
- гибнут леса в горных районах, что вызывает селевые потоки;
- ускоряется разрушение памятников архитектуры и жилищных зданий;
- увеличивается количество заболеваний людей.
По данным государственного доклада министерства лесного хозяйства, охраны окружающей среды и природопользования Самарской области в 2010 году, специалисты тольяттинского филиала СГМО ГУ «Самарский ЦГМС-Р» проанализировали более 40 тысяч проб атмосферного воздуха. Как говорится в сообщении отдела информационной политики мэрии, в целом по Тольятти наблюдалось загрязнение воздушного бассейна формальдегидом, диоксидом азота, бензапиреном. Содержание остальных примесей находилось в пределах нормы. При этом случаи превышения санитарных норм по содержанию примесей в атмосфере более чем в три раза зафиксировали в августе во время ЧС, связанной с пожарами в лесных массивах.
Всего в 2010 году выпало 350 мм атмосферных осадков. Их кислотность находилась в пределах нормы. По комплексным оценкам уровень загрязненности Куйбышевского и Саратовского водохранилищ в районе Тольятти по сравнению с 2009 годом практически не изменился. Вода характеризуется как «очень загрязненная».
в) Смог
Фотохимический туман (смог) представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения.
Исследования ученых показывают, что смог возникает в результате сложных фотохимических реакций в воздухе, загрязненном углеводородами, пылью, сажей и окисями азота под влиянием солнечного света, повышенной температуры нижних слоев воздуха и большого количества озона. В сухом, загазованном и теплом воздухе возникает прозрачный синеватый туман, который неприятно пахнет, раздражает глаза, горло, вызывает удушье, бронхиальную астму, эмфизему легких. Листва на деревьях вянет, покрывается пятнами, желтеет.
По своему физиологическому воздействию на организм человека смог крайне опасен для дыхательной и кровеносной системы и часто бывает причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
Но, по словам специалистов, со времен летних пожаров 2010 года экологическая ситуация в городе Тольятти значительно улучшилась, дымный смог над городом рассеялся.
По результатам оперативного химического анализа проб атмосферного воздуха, отобранных на стационарных пунктах контроля, содержание оксида углерода и диоксида азота стабилизировалось, средние концентрации находятся в пределах нормы. Атмосферный воздух не представляет угрозы здоровью населения.
3. Направления по охране воздушной среды
3.1. Меры по оптимизации законодательства об охране окружающей среды
Наиболее важным в обеспечении нормального процесса по охране атмосферного воздуха является принятие соответствующей законодательной базы, которая бы стимулировала и помогала в этом трудном процессе.
Однако в России, как ни прискорбно это звучит, в последние годы не наблюдается существенного прогресса в этой области. Те последние загрязнения, с которыми мы сейчас столкнулись, мир уже пережил 30-40 лет назад и принял защитные меры, так что нам не нужно изобретать велосипед. Следует использовать опыт развитых стран и принять законы, ограничивающие загрязнение, дающие государственные дотации производителям экологически более чистых машин и льготы владельцам таких машин.