Юрий Новиков - Экология, окружающая среда и человек

Химический состав обыкновенного дождя может значительно отличаться в зависимости от того, где именно сформировались дождевые облака и над каким местом пролились. В Москве каждый третий—пятый дождь можно отнести к категории кислотных. Но это не рекорд. Например, в Китае приблизительно 85% дождей содержат кислоты. Но далеко не все вредные вещества в московских дождях — наши собственные. Существует так называемое циркумполярное распределение ветров. Это вращение воздушных масс вокруг полюсов с запада на восток.

В атмосфере города всегда присутствуют и нейтрализующие кислоты вещества. И все же столичные медики рекомендуют не попадать под дождь. Если вы забыли зонтик дома, то, попав под дождь, постарайтесь найти какое-нибудь укрытие или хотя бы спрятать от осадков голову.

От концентрации вредных примесей в дождевой воде и времени воздействия на организм зависит реакция на кислотные дожди. Они могут вызвать разные реакции — немедленную и отсроченную. К немедленным относятся покраснение кожи, зуд. А к отдаленным — выпадение волос, нарушение биохимических процессов.

В больших городах режим выпадения осадков также значительно сдвигается из-за хозяйственной деятельности, что становится одной из причин частых засух и долгих периодов дождей.

Правда, теперь люди умеют вызывать дожди сами, когда нужно. Безопасен ли этот способ «управления погодой», не вреден ли он для здоровья?

Реагенты, сбрасываемые с самолетов в центр облака, безвредны. Применяются жидкий азот, углекислота, лед. Эти вещества не представляют абсолютно никакого вреда для человека и окружающей среды. В России создана своя технология использования реагентов. На Западе облака «засев» облака снизу. А у нас реагенты чаще доставляются непосредственно в зону, где это необходимо. Такой метод экономически выгоднее.

Спасать природу от закисления необходимо. Для этого придется резко снизить выбросы в атмосферу окислов серы и азота, но в первую очередь сернистого газа, так как именно серная кислота и ее соли на 70—80% обусловливают кислотность дождей, выпадающих на больших расстояниях от места промышленного выброса.

Наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков в России ведут более 130 станций, отбирающих на химический анализ суммарные пробы, и 160 пунктов, на которых в оперативном порядке измеряют только величину pH. Пробы осадков на содержание от

11 до 20 компонентов анализируются в пяти кустовых лабораториях.

Контроль загрязнения снежного покрова на территории России проводится на 484 пунктах. Пробы забираются на наличие ионов сульфата, нитрата аммония, тяжелых металлов, определяют значение pH.

Ежегодно в мире в автомобильных двигателях внутреннего сгорания сжигается около 2 млрд т нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного действия в среднем составляет 23%, остальные 77% уходят на обогрев окружающей среды.

В 2002 г. в России численность автомобильного парка возросла на 5,4% и составила на 1 января 2003 г. 27,79 млн автотранспортных средств, включая 22,47 млн легковых автомобилей (на 6% больше по сравнению с предыдущим годом).

Рост численности автомобильного парка и объема транспортных услуг приводит к увеличению негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду. В 2002 г. выбросы загрязняющих веществ от транспортных средств увеличились на 2% и составили 14,45 млн т.

Экологические проблемы автотранспортного комплекса усугубляются возрастом автотранспортных средств, несовершенством структуры парка, а также низким уровнем технико-эксплуатационных показателей производимых в России автомобилей. Наряду с интенсивным старением транспортных средств значителен — свыше 50% — износ основных производственных фондов в целом.

По данным Минтранса России, ежегодный ущерб от негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду составляет 4,5 млрд долларов.

В крупных городах автомобиль стал основным источником загрязнения атмосферного воздуха. Он выделяет в воздух более 95% оксида углерода, около 65% углеводородов и 30% оксидов азота. В атмосферный воздух от автотранспорта поступают канцерогенные (бензол, формальдегид, бензопирен, ацетальдегид и др.) и опасные вещества (толуол, кислоты, 1,3-бутадиен, тяжелые металлы и др.), вызывающие различные заболевания. В целом по России от автотранспорта ежегодно в атмосферу поступает 27 тыс. т формальдегида и 1,5 т бензопирена.

Известно, что топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородом воздуха. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепла, которое и преобразуется в работу. Воспламенение и сгорание бензиновоздушной (горючей) смеси длится тысячные доли секунды, и к такому быстрому процессу она недостаточно хорошо приспособлена: в смеси остаются газы от предыдущего цикла, препятствующие доступу кислорода к частицам топлива, не удается добиться ее идеального перемешивания. В результате не все топливо окисляется до конечных продуктов и для нормального протекания процесса сгорания его приходится добавлять. Если в горючей смеси количество топлива превышает расчетное, смесь называется богатой, если его меньше — бедной.

При средних нагрузках в камеру сгорания попадает несколько обедненная смесь. Если же смесь обогатить, скорость ее сгорания увеличится, давление и температура в камере повышаются. Для максимальных нагрузок или резкого перехода с малой нагрузки на большую требуется богатая смесь. Интенсивно подается топливо в цилиндры и при пуске холодного двигателя, когда горючую смесь образуют только самые легкие фракции топлива. В этих случаях из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель хотя и развивает большую мощность, но работает неэкономично и выбрасывает в атмосферу токсичные вещества — оксид углерода, оксиды азота, альдегиды и несгоревшие углеводороды, среди которых особую опасность представляют ароматические, в частности бензопирен, вызывающий онкологические заболевания. Кроме того, входящий в состав воздуха азот при высокой температуре и давлении в цилиндрах двигателя реагирует с остаточным кислородом, в результате образуются оксиды азота — еще одна вредная составляющая выхлопных газов. Токсичные вещества образуются и при сгорании топлива с некоторыми присадками и примесями (например, свинец, присутствующий в этилированном бензине).

Автомобиль загрязняет атмосферный воздух не только токсичными компонентами отработанных газов, парами топлива, но и продуктами износа шин, тормозных накладок. В городские водоемы и почву попадают топливо и масла, моющие средства и грязная вода после мойки, сажа. В атмосферный воздух постоянно поступают пары топлива из баков, наиболее заметные в летний период в местах массовых стоянок автомобилей. Наибольший ущерб здоровью наносят машины, стоящие в непосредственной близости от жилых домов.