Влияние антропогенных аэрозолей на состояние окружающей среды изучено не до конца. Они различаются по структуре и свойствам, из-за чего нельзя точно оценить масштаб их вредного воздействия. Их содержание в атмосфере Земли растет с каждым годом.
Аэрозоли и их виды в атмосфере
Аэрозоли – это мельчайшие частицы вещества в твердом или жидком состоянии, распространенные в газообразной (дисперсной) среде. Их размеры – 2-10⁻⁷ мм. Твердые молекулы аэрозолей образуют дым или пыль, а жидкие – туман. Мелкие частицы создаются при разрушении твердых или жидких тел: распылении, дроблении, горении, а после – попадают в атмосферу.
Двухфазные аэрозоли состоят из концентрата (выталкиваемые пары) и пропеллента, а трехфазные – только из концентрата.
Физические и химические свойства аэрозолей
Аэрозоли невязки, пробег их молекул в 4-7 раз превышает собственный размер. Внутри частиц аэрозолей в атмосфере наблюдается броуновское движение – хаотичное движение молекул и частиц, вызываемое повышением окружающей температуры. Атомы заряжены ионами, но из-за разреженности в газовой среде заряд может меняться от положительного к отрицательному. Агрегатное состояние аэрозолей постоянно подвергается изменению из-за броуновского движения внутри.
Источники аэрозольного загрязнения
Извержения вулканов, торнадо, почвенная эрозия вызывают естественное аэрозольное загрязнение. Эти явления составляют 70-80% всех аэрозольных выбросов на планете. Их воздействие нельзя назвать отрицательным, так как большинство выбрасываемых частиц неопасны, не приносят вреда атмосфере.
Антропогенные (искусственные) отходы – это не основной источник аэрозольных загрязнений, но их воздействие на среду серьезнее. Тепловые электростанции, угольные, металлургические, цементные предприятия представляют наибольшую опасность. Выбрасываемые ими частицы – это оксиды магния, марганца, цинка, углерод, кремний. При попадании в стратосферу эти вещества разрушают озоновый слой.
На заводах по производству строительных материалов – цемента, асбеста – при шлифовке, измельчении, химической обработке выделяется пыль и прочие вредные частицы, провоцирующие аэрозольные загрязнения.
Пыль косвенно влияет на климат: она блокирует прохождение солнечных лучей и участвует в формировании облаков, выступая ядрами конденсата.
Источник антропогенного аэрозольного загрязнения – добыча минеральных ресурсов и полезных ископаемых. Во время работы в шахтах и горнодобывающих бассейнах выделяются ядовитые газы и пыль, которая оседает в верхних слоях атмосферы. Причина этого губительного воздействия — применение в промышленной деятельности взрывных устройств, после действия которых выбрасывается до 3 тыс. куб. м углерода и 200 тыс. куб. м пыли. Аэрозольное загрязнение атмосферы создают и отходы от самолетов и других воздушных судов.
Автомагистрали с некачественным покрытием имеют свойство испарять в атмосферу вредные ацетальдегид и акролеин. Токсичные вещества выбрасываются из-за высокой напряженности на дорогах и несоответствия придорожных территорий правилам градостроительства и обустройства.
Список химических элементов, которые приносят вред нижними и верхним слоям атмосферы Земли:
- ароматические углеводороды — арены;
- соли, образованные на основе кислот (сульфиты, нитриты, карбонаты);
- оксиды металлов;
- асбест.
Эти вещества появляются в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих и обогатительных заводах.
Негативное воздействие на естественную среду
Антропогенные выбросы аэрозолей существенно изменяют природу и климат на территориях, где большая концентрация промышленных заводов и предприятий. Аэрозольные частицы в воздухе активно формируют облака, из-за чего влажность и количество осадков в одних регионах повышается, а в других снижается. Это приводит к заболачиванию территорий или засухе. Оба последствия отрицательны для развития промышленности.
Учеными из американского университета штата Мериленд было установлено, что в промышленных районах концентрация грозовых и дождевых облаков в 2 раза превышает норму. Здесь портится погода, ухудшаются климат и условия проживания людей. По мнению ученых, нужно ставить под жесткий контроль работу заводов и ограничить выбросы серы, углеводорода и азота в атмосферу.
Отражение загрязнения на здоровье человека
Аэрозольное загрязнение в основном распространено вокруг больших промышленных центров. В этих районах заметно наблюдается изменение климатической ситуации. Зимой в воздухе часто сгущается туман, значительно увеличивается влажность. Эти факторы отрицательно влияют на здоровье людей.
Одна из важных причин ухудшения физического состояния человека – загрязнение воздуха.
Ядовитые частицы, содержащиеся в атмосфере, с кислородом попадают в организм и блокируют работу легких. Из-за этого формируются патологии, передающиеся по наследству, вследствие чего ухудшается здоровье нации.
Особенно пагубно влияет загрязненная аэрозолями атмосфера на состояние беременных женщин, так как уже на ранних стадиях онтогенеза у младенца появляются токсические отравления. В перинатальном периоде плацента подвержена воздействию внешних факторов: в нее могут попасть до 600 видов вредных химических веществ, если они оказываются в организме матери. Они нарушают здоровье будущего ребенка, химизируют внутреннюю среду эмбриона. Аэрозольное загрязнение атмосферы способно вызвать преждевременные роды, развить у ребенка гипотрофию, значительно снизить или увеличить вес младенца. Эти признаки были выявлены экспериментально у детенышей животных.
Пагубное воздействие на здоровье детей до 1 года оказывает концентрация диоксида азота. Это вещество нарушает работу органов дыхания (легких, бронхов, трахеи), вызывает сердечно-сосудистые заболевания.
Загрязнение атмосферы частицами аэрозолей вызывает болезни у взрослых и детей:
- Психические расстройства — инсомния, гиперсомния, болезнь Альцгеймера, личностные расстройства.
- Нарушения в пищеварительной системе — дизентерия, сальмонеллез, холера.
- Кожные заболевания — дерматиты, раны, шелушение, сухость кожи.
- Патология в функционировании миндалин и аденоидов.
- Близорукость, дальнозоркость.
- Аэрогенное загрязнение вызывает аллергическую реакцию у 40 % населения. Она проявляется в повышении температуры тела, забитости носовых пазух, покраснении кожи, слезоточивости.
Канцерогены металлов — никеля, хрома, кадмия — способны вызвать рак легких, спровоцировать образование злокачественных опухолей на коже, развитие патологий кровеносной и лимфатической системы.
Антропогенные факторы оказывают заметное влияние на состояние нижних и верхних слоев атмосферы. Увеличивается концентрация сульфатов и нитратов, которые приводят к ухудшению здоровья целых наций, развитию патологий и экологическим катастрофам. Распространение аэрозолей, производимых людьми, должно быть сокращено в значительной степени, чтобы предупредить будущие проблемы человечества.
