Вступ



Ми вже неодноразово переконувалися в тому, що життя - найчарівніше диво. Але диво це – природне, і виникло вони природним шляхом. Повітря, вода, земля, рослини, тварини – все, без чого неможливе життя людини – руйнується сомою ж людиною. Люди самі забруднюють, винищують довкілля – від океану – до мікроорганізмів… Все це загрожує генофонду людства.

Ми – свідки того, як захоплення науково-технічним прогресом змінилося панікою з приводу його наслідків. Виявилося, що за науково-технічний розвиток треба сплачувати дорогою ціною: отруєнням повітря, води, кислотними дощами.

Екологічну ситуацію сьогодні характеризує глобальне забруднення всіх елементів біосфери, зміна природних процесів і параметрів навколишнього середовища внаслідок антропогенної діяльності та поява тенденцій до необоротності деяких змін.

В Дніпропетровській області триває нагромадження промислових відходів, питання утилізації яких практично не вирішується в останні десятиліття. В області утворилося 3млн.м³ побутових відходів, що становить 200-300кг на одного мешканця.

Мета

дослідження
— вивчити та проаналізувати особливості змін снігового покриву та їх причини в умовах промислового забруднення атмосфери та навколишнього середовища.

Об’єкт науково-дослідницької роботи — сніговий покрив, як індикатор екологічного забруднення міста.

Предметом дослідження -  зміни снігового покриву у місті Кривому Розі  в умовах промислового забруднення.

Гіпотеза - глобальне забруднення всіх елементів біосфери може призвести до техногенної катастрофи.

Актуальність роботи полягає в недостатньому вивченні та висвітленні даної тематики.

Завдання дослідження:

1)     Вивчити та проаналізувати наукову, географічну літературу по проблемі дослідження;

2)       Провести збір польових матеріалів на сніговому покриву на
контрольних ділянках;

3)     Розкрити результати спостережень снігового покриву та їх вплив на навколишнє середовище;

4)       Виявити основні забруднювачі снігового покриву та їх територіальний розподіл;

5)       Визначити шляхи вирішення екологічних проблем.

Для досягнення мети і вирішення поставлених завдань були використані наступні методи:        

1)     спеціально – науковий (теоретичний пошук - систематизація);

2)     метод спостереження;

3)     лабораторний метод;

4)     метод порівняння.

Науково-дослідницька  робота складається зі вступу, трьох розділів, загальних висновків, списку використаних джерел та додатків.
Розділ І. Характеристика основних джерел забруднення атмосфери

Забруднення повітря – це будь-яка небажана зміна складу земної атмосфери внаслідок надходження до неї різних газів, водяної пари і твердих часток ( під впливом природних процесів або внаслідок діяльності людини ). Приблизно 10% забруднювачів потрапляють в атмосферу внаслідок таких природних процесів, як, наприклад, вулканічні виверження, які супроводжуються викидами в атмосферу попелу, розпилених кислот і багатьох отруйних газів. Крім того, основними джерелами сірки в атмосфері служать бризки морської води і рослинні залишки, що розкладаються. Також треба відмітити лісові пожежі, внаслідок яких утворюються щільні клуби диму, що охоплюють значні площі, і пилові бурі. Присутні в повітрі мікроорганізми (пилок, плісеневі гриби, бактерії, віруси) викликають у багатьох людей приступи алергії та інфекційні захворювання. Інші 90% забруднювачів мають антропогенне походження. Основними їх джерелами є: спалення викопного палива на електростанціях (викиди диму) і в двигунах автомобілів; виробничі процеси, не пов’язані зі спаленням палива, але які призводять до забруднення атмосфери, наприклад, внаслідок ерозії ґрунтів, видобутку вугілля відкритим способом, вибухових робіт і витоку ЛОС через клапани, стики труб на нафтоперегінних і хімічних заводах і з реакторів; зберігання твердих відходів, а також різноманітні змішані джерела.

Залізовидобувна промисловість і її підприємства, враховуючи пріоритетність видобутку руди відкритим способом, є активним забруднювачем атмосферного повітря газопиловими викидами. Основними джерелами забруднення атмосфери, пов'язаними з залізо видобувною промисловістю, є:

-         збагачувальні фабрики;

-         кар'єри;

-         робота технологічного транспорту;

-         дефляція відвалів розкривних порід та некондиційних руд;

-         дефляція сухих шламосховищ.

Найбільшими джерелами пилових викидів в атмосферу є відвали не рекультивовані і не закріплені рослинністю, сухі хламосховища. Не останнє місце займають і гірничо-збагачувальні фабрики. Значні викиди пилу в атмосферу спостерігаються також при вибухах у кар'єрі та при роботі технологічного транспорту.

Газоподібні речовини, серед яких основними є сірчистий ангідрид, оксиди вуглецю і оксиди азоту, попадають в повітря переважно при роботі гірничо-збагачувальних фабрик (агломераційних цехів тощо), частково при вибухах у кар'єрі та при роботі технологічного транспорту. Якщо брати до уваги співвідношення між твердими і газоподібними речовинами, то для Південного ГЗК і Новокриворізького ГЗК серед забруднюючих речовин, викинутих в атмосферу, переважають оксиди вуглецю, сірчистого ангідриду і оксиду азоту. Для решти ГЗК характерна перевага теплових викидів.

Аналіз сучасного стану забруднення атмосфери гірничо-видобувними підприємствами та динаміки цього процесу за кілька останніх років свідчить про стійку тенденцію до зниження газопилових викидів в атмосферу. Але це пояснюється не впровадженням відповідних фільтрів чи очисних споруд, які б поглинали забруднюючі речовини, а різким зменшенням об'ємів виробництва, яке відбувається на фоні загальної економічної кризи.

Не зважаючи на зниження об'ємів викидів, залізорудно-видобуваючі підприємства надійно посідають чільне місце серед головних джерел забруднення атмосфери. Для Південного ГЗК і Новокриворізького ГЗК з валовими викидами забруднюючих речовин в атмосферу, що знаходяться в межах 100-150 тис. т/рік, радіус дії на атмосферу досягає 20 - 25 км (Додаток 1).

Вплив решти гірничо-видобувних, які розміщені на порівняно значному віддалені одне від одного, а разом з тим і від інших потужних джерел забруднення атмосфери, має більш локальний характер і розповсюджується по території, що безпосередньо прилягає до цих об'єктів. Наприклад, за даними Криворізької лабораторії по спостереженню за забрудненням атмосферного  повітря  в  Дзержинському,  Центрально-міському  і    Саксаганському районах міста  найбільш забрудненим є Дзержинський район, на території якого розміщено більшість потужних джерел забруднення атмосфери (Додаток 2). Середньорічні концентрації забруднюючих речовин перевищують ГДК по пилу в 2,6 - 3,7 рази, по N02 - в 2,2 - 2,8 разів, по фенолу в 1,7 - 4,0 рази, аміаку - в 1,3 - 4,4 рази, формальдегіду - в 5,5 -7,3 рази. При цьому викиди Криворізького металургійного комбінату і коксохімічного заводу складають біля 97% всіх викидів в атмосферу Дзержинського району.

З додатку 1 видно, що концентрації забруднюючих речовин за виключенням оксиду вуглецю і діоксиди азоту поступово зменшуються в районах міста, більш віддалених від цих підприємств (Центральному і Саксаганському).

На території Жовтневого району проби атмосферного повітря аналізує лабораторія СЕС за методиками, які відрізняються від методик Держгідромета, і це дещо ускладнює порівняння.

В цілому для міста Кривий Ріг по так званим пріоритетним забруднюючим речовинам - загальній кількості пилу, оксидам азоту, сітки і вуглецю характеризується потужними атмохімічними аномаліями, свідчення чого є показники концентрації низки хімічних елементів і хімічних сполук.

Як бачимо, загальні викиди в атмосферу, що припадають на одну людину за рік в 7,45 рази перевищують природний фон. Найбільш небезпечним є вміст сірководню, що в 734 рази перевищує природний. Забруднення атмосфери цією сполукою зумовлене в основному викидами газів при роботі Криворізького металургійного комбінату. Це значно погіршує стан атмосферного повітря, підсилюючи сумарний ефект його забруднення. Концентрація нікелю перевищує природний фон в 27 разів, аміаку - в 14 разів, триоксиду хрому - в 10 разів, сірчаної кислоти - в 7 разів. Ці показники так само характеризують сумарний ефект забруднення атмосфери різними об'єктами, але частка гірничо-видобувних підприємств досить значна, а в окремих районах міста - пріоритетна.

Отже, робота підприємств залізорудної промисловості пов'язана з постійним забрудненням атмосфери прилеглих міст цілим набором небезпечних хімічних речовин, сполук та пилу, концентрації яких інколи в кілька разів перевищують гранично допустимі (ГДК).

Потужним фактором негативного впливу на стан довкілля є викиди в повітря під час вибухових робіт в кар'єрах, в результаті діяльності збагачувальних фабрик та за рахунок вітрової дефляції відвалів розкривних порід, складів руд та сухих шламосховищ. В результаті формуються потужні геохімічні ореоли в ґрунтах, відкладах зони аерекції, четвертинних породах, поверхневих, отриманих даних з даними по іншим районам міста. Але якщо їх все ж таки порівняти, то в Дзержинському районі концентрація рилу вища за концентрацію в Жовтневому в 1,2 рази, N02 - в 1,4 - 1,8 рази, 8О₂ - в 1,8 - 2,0 рази, Н₂8 - в 1,2-2,3 рази, фенолу - в 1,5-2,0 рази, аміаку - в 1,6-2,5 рази. Жовтневий район за показниками забруднення атмосфери можна віднести до найбільш «чистого» району міста. Але і в ньому середньорічна концентрація цих забруднюючих речовин перевищує ГДК по пилу в 1,5 - 2,5 рази, по N02 - в 1,5 рази, по фенолу - в 1,5-4 рази, аміаку - в 1,3-3,0 рази, формальдегіду - в 5 разів.

Але і на цих територіях також розміщені житлові райони (наприклад, маси в Терни біля фабрики ПівнГЗКу ) ґрунтових та підземних водах. Сукупний об'єм викидів повітря підприємствами гірничо видобувної промисловості Крив басу (тис. т/рік): 977,4; в тому числі викидів пилу -207,4; викидів газів - 719,5.

Таким чином, забруднення повітря відбувається за рахунок викидів в атмосферу Криворізького залізорудного басейну як твердих, так і газоподібних речовин (серед останніх переважають SО₂, СО₂, НО₂).

Гірничо-збагачувальні комбінати Кривбасу посідають друге місце після Криворізького металургійного комбінату за викидами пилу в повітря міста Кривий Ріг. Цей показник у всіх районах міста перевищує ГДК в 1,5 - 3,7 рази. Надходження пилу в атмосферу відбувається під час роботи дробильних і агломераційних цехів збагачувальних фабрик, внаслідок масових вибухів в кар'єрах, при дефляції відвалів та сухих шламосховищ, роботі технологічного транспорту. Дефляція відвалів і шламосховищ в минулому відігравала значну роль в забрудненні атмосфери пилом, але в останні роки об'єм відвалів стабілізувався, вони поступово заростають рослинністю і частково рекультивуються.

Отже, основним фактором забруднення повітря залізовибудовними підприємствами є робота збагачувальних фабрик, де терміново необхідно провести комплекс природоохоронних заходів.


РОЗДІЛ ІІ. Зміни світового покриву в умовах промислового забруднення

2.1. Аналіз результатів дворічних спостережень за сніговим покривом.

Сніг є єдиним з проявів довкілля, через який відбувається перехід забруднюючих речовин з послідуючим накопиченням у ґрунті. Крім того, сніг є зручним індикатором забруднення атмосферного повітря, як в певний проміжок часу, то і за весь період його накопичення протягом сезону. В процесі роботи були взяті 23 проби снігу, на ділянках, які розташовані в цілому регіональному профілі, який перетинає Криворізький басейн з півночі на південь, від ПнГЗК до ІнГЗК. При визначенні місць відбору проб, враховувався напрям рози вітрів (треба вказати, що при проведенні робіт не вдалося виконати умови регулярного повтору відбору проб в одній і тій же точці, в умовах нестійкості снігового покриву).

Проби проводились відповідно загальновизнаних методичних рекомендацій екологічного центру. Відбір проходив в усій  товщі  снігового  покриву, при цьому вимірювалась площа і фіксувався час від початку встановлення снігостою.

Об'єм проб складав близько 15 кг, що дозволяло отримати 9 літрів води.

Обстеження включало роздільний аналіз снігової води, отриманої при відстоюванні і твердого осаду, який, в основному, складається з атмосферного пилу, який осів на поверхні снігового покриву. Це було зроблено по всьому об'єму проб. Твердий осадок проаналізований спектральним аналізом в екоцентрі міста, а по сніговій воді зроблений загальний хімічний аналіз.

Оцінка забруднення снігового покриву зроблена по даним спектрального аналізу (атмосферного пилу на поверхні снігового покриву) (за Маяковим І. І.) та повного хімічного аналізу снігової води з кількістю елементів, отриманої при відстоюванні проб. Результати виконаних робіт наведені в додатку 1.

Спектральним аналізом твердого осаду, майже в усіх пробах знайдені берилій, хром, мідь, нікель, марганець і барій, але, крім того, в окремих пробах зафіксовано свинець, миш'як, молібден, також титан і цирконій.

Статистична обробка результатів спектрального аналізу твердого осаду доводить, що рівень концентрації абсолютної величини мікроелементів не перевищує фонових показників. Винятком являється хром, середній вміст якого значний по всій виборці.

Максимальна концентрація нікелю і свинцю досягає на рівні ГДК для ґрунтів, а хрому - перевищує цей рівень.

Це виявлено в 24 точках відбору проб снігу, розташованих в єдиному регіональному профілі (додаток1).

Найбільш поширені мікроелементи - берилій і хром.

Берилій: найбільша концентрація від ЗО до 60 мг/кг зафіксовано в районах КРЕСу, Піонер, к-тру Юність, Ювілейна.

Хром на рівні фонових концентрацій.

Максимальна концентрація зафіксована 5 - 200 мг/кг (44-й кв.), 7-20 мг/кг („РУ Суха Балка"), 18-400 мг/кг (КРЕС), 27 - 200 (Ювілейна), 28 - 200 мг/кг (Піонер, Юність), 5-100 мг/кг, 39 - 200 мг/кг (зуп. Соцмісто), 8-100 мг/кг (площа „Визволення”), 36 - 100 мг/кг (ПівдГЗК, центр), 39 - 100 мг/кг (жил. масив ІнГЗК).

Нікель знаходиться в концентраціях значно нижче фонових, максимальна концентрація зосереджена в пробі 18-100 мг/кг (КРЕС).

Мідь присутня у всіх пробах відносно рівномірно. Максимальна концентрація в пробі № 10 (пл. Артема - 60 мг/кг).

Марганець і барій визначаються також по абсолютній величині проб, але їх кількість, як правило, не перевищує фонової, аномальних значень не зафіксовано. З вище вказаного можна зробити попередні висновки, що максимальний вміст важких металів в період відбору проб снігу, відмічений

на слідуючи територіях м. Кривого Рогу: зуп. „44 квартал” - зуп. „Ювілейна” з великою концентрацією та кількістю мікроелементів в районі КРЕС, в Жовтневому і Саксаганському районах, пл. Радянська. Дзержинський р-н ПівдГЗК - НКГЗК. На території селища Змичка та Гданцівка накопичення металів в сніговому покрові.

В лютому вдалося опрацювати з ділянок № 1 - 10 двічі. Безперечно, робити будь-які певні висновки про можливі накопичення хімічних елементів всього по двом пробам недоречно. При повторному відборі проб виявлено збільшення хрому в районах площі Визволення. Цей факт свідчить про те, що одним з факторів забруднення ґрунтів є пилові викиди промислової зони.

За  даним нашого хімічного аналізу талої снігової води, рідка фаза снігу має нейтральний рівень РН=6-7. Хімічний склад снігової води насичений карбонатно-сульфатно-натрієвим розчином. Мінералізація коливається в межах 0,186- 0,618 мг/кг.

Надзвичайні концентрації іонів важких металів в воді не зафіксовані.

Екологічна оцінка повітряного середовища проводиться за такими показниками:

-         максимально-разові і середньорічні об'єми викидів в атмосферу, як
загальні, так і від усіх можливих джерел забруднення;

-         якісні і кількісні характеристики основних компонентів   -
забруднювачів повітря;

-         граничнодопустимі і тимчасово-узгоджені викиди основних
компонентів - забруднювачів повітря.
2.2. Основні забруднювачі атмосфери.

Забруднення повітря – це будь-яка небажана зміна складу земної атмосфери внаслідок надходження до неї різних газів, водяної пари і твердих часток ( під впливом природних процесів або внаслідок діяльності людини ). Приблизно 10% забруднювачів потрапляють в атмосферу внаслідок таких природних процесів, як, наприклад, вулканічні виверження, які супроводжуються викидами в атмосферу попелу, розпилених кислот і багатьох отруйних газів. Крім того, основними джерелами сірки в атмосфері служать бризки морської води і рослинні залишки, що розкладаються. Також треба відмітити лісові пожежі, внаслідок яких утворюються щільні клуби диму, що охоплюють значні площі, і пилові бурі. Присутні в повітрі мікроорганізми (пилок, плісеневі гриби, бактерії, віруси) викликають у багатьох людей приступи алергії та інфекційні захворювання. Інші 90% забруднювачів мають антропогенне походження. Основними їх джерелами є: спалення викопного палива на електростанціях (викиди диму) і в двигунах автомобілів; виробничі процеси, не пов’язані зі спаленням палива, але які призводять до забруднення атмосфери, наприклад, внаслідок ерозії ґрунтів, видобутку вугілля відкритим способом, вибухових робіт і витоку ЛОС через клапани, стики труб на нафтоперегінних і хімічних заводах і з реакторів; зберігання твердих відходів, а також різноманітні змішані джерела.

         Забруднюючі речовини, потрапляючи в атмосферу, переносяться на великі відстані від джерела, а потім повертаються на земну поверхню у вигляді твердих часток, крапель або хімічних сполук, розчинених в атмосферних опадах. Хімічні сполуки, джерело яких знаходиться на рівні землі, швидко змішуються з повітрям  нижніх  шарів  атмосфери (тропосфери). Вони називаються первинними забруднюючими речовинами. Деякі з них вступають в хімічні реакції з іншими забруднювачами або з основними компонентами повітря (киснем, азотом і водяною парою), утворюючи повторні забруднюючі речовини. В результаті спостерігаються такі явища, як фотохімічний смог, кислотні дощі і утворення озону в приземному шарі атмосфери. Джерелом енергії для цих реакцій служить сонячна радіація. Повторні забруднювачі – фотохімічні окиснювачі і кислоти, що містяться в атмосфері, – становлять головну небезпеку для здоров’я людини і глобальних змін навколишнього середовища.

         З екологічної точки зору розрізняють два основних типи забруднення:

1) стійкі забруднення – речовини, які в природному середовищі руйнуються дуже повільно, або зовсім не руйнуються. Це поліетилен, солі ртуті, алюмінієвий посуд, фенольні сполуки, ДДТ тощо. Такі забруднювачі не тільки накопичуються, але й «біологічно підсилюються» по мірі проходження по ланцюгам в біологічних циклах. Крім того, з’єднуючись з другими речовинами, вони можуть утворювати інші отрути. Вилучити їх з біосфери практично неможливо. Єдиний спосіб очистки від таких забруднювачі  – це припинення їх виробництва.

2) забруднювачі, що руйнуються під впливом різних біологічних процесів. Це стічні, побутові води, тепло, різні хімічні сполуки, що легко руйнуються. Тобто сюди відносяться речовини, для яких існують в природі механізми переробки. У цьому випадку проблема забруднення виникає тоді, коли перевищує її здатність руйнувати, або розсіювати їх. Міста ростуть швидше, ніж очисні устаткування. На відміну від першого типу, забруднювачі, що руйнуються можна нейтралізувати шляхом поєднання технічної і біологічної обробки в напівприродних зонах очистки чи переробки відходів. Але ж     все-таки існують відомі межи кількості речовини, яку можна знешкодити на даній площадці і межа СО₂, який при цьому поступає в атмосферу. Щоб не переступити за граничні можливості біосфери, ми повинні зберегти приблизно 2 га продуктивного простору суші і вод на кожного чоловіка.

         Повітряна оболонка Землі, атмосфера, є однією з найголовніших умов життя. Без їжі людина може жити місяць, без води – тиждень, без повітря не  може прожити й двох хвилин. Маса атмосфери колосальна – 5,15×10¹⁵ т. Проте атмосферне повітря можна вважати невичерпним природним ресурсом лише умовно, адже людині для життя потрібне повітря певної якості. А під впливом антропогенного фактора його хімічний склад і фізичні властивості дедалі погіршуються, на Землі вже практично не залишилося таких ділянок, де повітря зберігало б свою первісну чистоту та якість [6, c. 161].

         Сучасна атмосфера складається з таких основних компонентів, % : азот (78,084), кисень (20,946), аргон (0,934), вуглекислий газ (0,027), малі домішки – водень, неон, гелій, метан, криптон тощо (в сумі близько 0,009). Крім  того, в атмосфері є пари води, вміст яких коливається від 0,2% (в полярних широтах) до 3% (поблизу екватора), а також аерозолі, тобто завислі в повітрі надзвичайно дрібні тверді й рідкі частки різних речовин, вміст яких сильно змінюється.

А з о т – основна складова частина атмосфери. Його маса становить 3,7×10¹⁵ т. Азот є обов’язковим компонентом білків, де його міститься 15-19%. Проте основна маса атмосферного азоту знаходиться в малоактивній молекулярній формі. Деяка кількість сполук азоту надходять у атмосферу також у складі вулканічних газів. Окиси азоту дуже шкідливі, їх наявність у вихлопних газах зумовлює утворення фотохімічного смогу в містах, кислотні дощі, руйнування захисного озонового шару атмосфери.

К и с е н ь – активний окиснювач, що бере участь у хімічних реакціях у біосфері, гідросфері та літосфері. Його маса в атмосфері становить 1,5×10¹⁵  т. основне джерело кисню, яким ми дихаємо й яким, сподіваємось, дихатимуть наші нащадки, це – фотосинтез зелених рослин. У клітинах рослин, де є активна сполука – хлорофіл, за допомогою сонячної енергії з води й вуглекислого газу виробляється органічна речовина, а побічним продуктом цієї реакції є кисень, що виділяється в атмосферу. Підраховано, що близько  80% усього кисню в атмосферу постачає морський  фітопланктон – мікроскопічні водорості, що живуть у верхніх шарах океану, 20% кисню виробляє наземна рослинність, переважно тропічні ліси.

В у г л е к и с л и й  г а з – активна складова атмосфери, яка є обов’язковим  компонентом фотосинтезу рослин. Цей газ утворюється під час спалювання органічних речовин, гниття, виділяється з вулканічними газами. Діяльність людини (знищення лісів, розорювання цілинних земель, урбанізація, а головне, спалювання мінерального палива й забруднення океанів) призводить до збільшення кількості СО₂ в атмосфері (Додаток 3)

         В результаті роботи електростанцій на органічному паливі, а також спалювання пального в двигунах внутрішнього згорання в атмосферу викидається вуглекислий газ, концентрація якого зростає приблизно на 0,25% за рік. У зв’язку з цим вчені висловлюють тривогу, бо збільшення вмісту вуглекислого газу може спричинити нагрівання атмосфери за рахунок парникового ефекту.

         Кількість викидів окислів сірки та азоту в атмосферу останнім часом зростає. Це зумовлено недостатнім очищенням газів, спалюванням у топках ТЕС неякісного вугілля (що містить більше піриту), підвищенням температури згорання в топках (заради збільшення ККД турбін), що спричинює зростання кількості окислів азоту.

         Значне забруднення атмосфери спричинюють також автомобільні двигуни й дизельні енергетичні установи. Крім окисів сірки та азоту, вони викидають у навколишнє середовище також надзвичайно токсичний чадний газ (СО) та сполуки свинцю, які додаються до пального для покращення роботи двигунів внутрішнього згорання.

         АЕС  менше  забруднюють навколишнє середовище, ніж ТЕС тобто вони екологічно чистіші. Наслідки жахливої катастрофи на Чорнобильській АЕС спростували ці аргументи.

         По-перше, було спростовано тезу про дешевизну атомної енергетики. По-друге, і це найголовніше, атомна енергетика настільки згубно впливає на біосферу, настільки забруднює навколишнє середовище, що відстоювати цей спосіб одержання енергії нині абсолютно неприпустимо. Забруднення починається ще на стадії добування сировини.

         Гідроелектростанції мають певні екологічні переваги перед ТЕС. Вони зовсім не забруднюють повітря шкідливими викидами.

         З другої половини ХІХ ст. у зв’язку з інтенсивним розвитком промисловості та сільського господарства, зростом міст і поселень почав змінюватися пиловий і газовий склад атмосфери.

         Концентрація забруднюючих речовин в атмосфері в значній мірі  визначається географічними умовами певного району. Вона залежить не тільки від кількості та могутності джерел забруднення, але також і від місцевих особливостей природних умов. Тому при плануванні та проектуванні розміщення підприємств, міст, населених пунктів необхідно враховувати напрямок вітру, характер рельєфу, місцеві особливості клімату.

         Важливу роль в концентрації забруднюючих речовин та їх переміщенні від місць викидів грають вітри. Сильні вітри відносять забруднюючі речовини з міст і промислових центрів, розсіюють їх у великих об’ємах повітря. Але при цьому забруднення не зникають, а просто переміщуються в просторі.

         Викиди забруднюючих речовин у повітря при антициклонах особливо небезпечні в регіонах великого зосередження міст, промислових підприємств і населення. Гігантські хмари забруднень виникають в антициклональних умовах погоди. Ці забруднення дуже небезпечні і можуть супроводжуватися масовими отруєннями і захворюваннями людей.

         При слабких вітрах забруднюючі речовини накопичуються в небезпечних концентраціях поблизу місць їх викиду.

         При циклонах, коли переважають повільні потоки повітря, забруднюючі речовини розподіляються по атмосферному прошарку значної висоти і не утворюють великих концентрацій (додаток 4). Дощ та сніг, звичні для циклональних умов погоди, вимивають частину твердих домішок з повітря.

         В антициклонах, як відомо, повітря опускається вниз з більш високих прошарків атмосфери. Тому при антициклонах забруднення накопичуються безпосередньо біля земної поверхні, створюючи в умовах штормової погоди значні концентрації (додаток 4). Відсутність опадів в антициклонах також сприяє накопиченню забруднюючих речовин в нижніх прошарках атмосфери.

         Рівень забруднення повітря добре зголошується зі зміною циклональних та антициклональних станів атмосфери. Це дозволяє синоптикам одночасно з прогнозами давати своєчасні попередження про необхідність зменшити всі викиди в атмосферу.

         Людина своєю діяльністю впливала на клімат. Проявлялися вирубка лісів, зрошення посушливих земель, створення штучних каналів та загат та багато іншого. Ці зміни клімату до певного часу не мали бути суттєвими. В останні ж десятиріччя діяння людини в окремих районах стали критичними та небезпечними для існування самої людини. В результаті господарчої діяльності в атмосферу викидаються величезні кількості хімічних сполук. Щорічно ця кількість становить 100-2600 млн. т. Це приводить до збільшення концентрації атмосферних аерозолей, що зменшує пряму сонячну радіацію на поверхню Землі. В результаті спалювання горючих корисних копалин кількість вуглекислого газу в атмосфері збільшується, що підвищує глобальну температуру поверхні Землі. До 2000 року це підвищення очікується в 2^◦С. Найбільш яскравим прикладом впливу антропогенного фактору на клімат планети є виникнення «озонової діри» над Антарктидою. Відомо, що озон утворюється в атмосфері внаслідок складних фотохімічних реакцій. Хоч вміст його і невеликий, та значення величезне. Озон охороняє все живе на Землі від загибелі, бо поглинає ультрафіолетове випромінювання.

         На початку 80-х років було встановлено, що кількість озону в атмосфері південної полярної області Землі почало зменшуватися. В жовтні 1985 р. з’явилося повідомлення, що концентрація озону в шарі 15-25 км над японською станцією Сьова в Антарктиді весною зменшилося в 2 рази, а вміст озону в атмосфері над англійською станцією Халлі-Бей за останні роки катастрофічно падає. Це явище отримало назву «озонової діри».

         Найбільш важливою причиною «озонової діри» є застосування фреонів (хлорфторвуглеводнів). Фреони широко застосовуються в виробництві і в побуті як холодореагенти, розчинники тощо. Тривалість перебування їх в атмосфері – 50-200 років. В атмосфері фреони під впливом сонячного опромінення розкладаються на ряд сполук, з яких окис хлору руйнує озон. Встановлено, що над Антарктидою на висоті 18 км концентрація окису хлору в 100разів вища, ніж в середніх широтах. Це призвело до зменшення вмісту озону на 50% в зоні «антарктичної діри» з 1980 по 1987 роки. Крім того, фреони збільшують, як і СО₂ «парниковий ефект», сприяючи глобальному потеплінню клімату.

         В деяких районах Землі дощі перетворилися в серйозну небезпеку. Виникла важка проблема кислотних дощів.

         Кислотні дощі, тобто сірчана та азотна кислоти, розчинені в атмосферних опадах, згубно діють на організми, наносять збитків сільському та лісовому господарствам; є певна небезпека для здоров’я людини. Тисячі озер в різних країнах перетворилися в кислотні водоймища. Підвищена кислотність прискорює корозію металічних конструкцій, руйнує пам’ятники архітектури, мости (додаток 5).

П’ять гігантських ТЕС і десятки районних котельних із застарілою системою очищення – це реалії сьогоднішнього Києва; 250 тис. автобусів, легкових машин, мотоциклів щодня заповнюють вулиці міста, а влітку до них додається ще 20 тис. моторних човнів на Дніпрі. Вся ця армада, звичайно ж, позбавлена такої «розкоші», як каталізатори-допалювачі палива, більшість автомобілів продовжують використовувати шкідливий етильований бензин, викидаючи в повітря канцерогенний тетраетил свинцю.

         Рівень забруднення повітря залежить не лише від обсягу викидів промислових підприємств  і автотранспорту, а й від метеорологічних умов. Жаркі безвітряні літні дні або безвітряна погода восени та взимку, коли майже немає циркуляції повітря, сприяє утворенню застійних явищ біля поверхні землі й різкому зростанню концентрацій шкідливих домішок, утворенню смогу в зонах транспортних розв’язок і на вулицях з напруженим автомобільним рухом (додаток 6).

Є ще один вид забруднення повітря, що в сотні тисяч разів перевищує забруднення будь-якого металургійного чи хімічного комбінату, проте люди свідомо вдихають таке повітря. Мова йде про паління. У абсолютно чистій атмосфері організм людини, що палить, зазнає такого токсичного впливу, ніби вона знаходиться в умовах, де забруднення в тисячі разів перевищує будь-які норми. Вдихати тютюновий дим в чотири рази шкідливіше, ніж вихлопні гази автомобіля безпосередньо з вихлопної труби.

 У тютюновому димі, крім слабкого наркотика – нікотину, міститься близько 200 особливо отруйних речовин – чадний газ, бензпірен (сильний канцероген, тобто речовина, що спричиняє рак) і багато інших. Такої атмосфери, яку створює для себе той, хто палить, немає в жодному найбільш забрудненому промисловому центрі. Особливої шкоди завдає куріння жіночому організму.

Розділ ІІІ. Найбільш екологічно небезпечні об’єкти України

1.            Атомні електростанції. Атомні електростанції – особливо екологічно небезпечні об’єкти з потенційно важкими наслідками для життя й здоров’я людей, тварин, рослин, всього довкілля.

         В Україні діє п’ять АЕС: Запорізька (п’ять працюючих блоків, реактори ВВР-1000, загальна потужність 5000 МВт); Південно-Українська (три блоки, ВВР-1000, 3000 МВт); Чорнобильська (два блоки, РВПК-1000, 2000 МВт); Хмельницька (один блок ВВР-1000, 1000 МВт); Рівненська (два блоки ВВР-440, один блок ВВР-1000, 1880 МВт). Найнебезпечнішою є Чорнобильська АЕС. В дуже несприятливих геологічних умовах розташована Рівненська АЕС і тому теж є дуже небезпечним об’єктом.

2. Нафтопроводи, газопроводи, аміакопроводи, хлоропроводи, хлоросховища. Більшість нафто- і газопроводів України прокладено 15-20 років тому. Труби і обладнання застарілі, спрацьовані, короновані. Цим пояснюється щорічні аварії, які завдають великої шкоди народному господарству. Причинами значних збитків є навмисні пошкодження труб, розливи нафтопродуктів, відкриття заслонок, що призводить до забруднення природного середовища сотнями й тисячами тонн нафти, бензину, мазуту. Дуже екологічно небезпечним є аміакопровод Тольятті – Одеса.

3. Підприємства металургійної промисловості. Основними видами забруднень атмосфери і водойм від них – окиси азоту, вуглецю, сірки, пил, нафтопродукти, сульфати, хлориди, ціаніди, феноли, вуглеводні, аміак та ін. найнебезпечнішими є нагромаджувач відходів цих підприємств та об’єкти, на яких очищення забруднених стоків і повітря.

Найбільш небезпечними забруднювачами є: Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча (Донецька обл.) – щороку скидає 50,3 млн. м³ забруднених стічних вод у водойми і 577 тис. т забруднюючих речовин у повітря; Маріупольський металургійний комбінат «Азовсталь» (відповідно, 220 млн. м³ і 153 тис. т); металургійний комбінат «Арселор Міттал Стіл» (відповідно 83 млн. м³ і 238,8 тис. т); металургійний комбінат «Запоріжсталь» (97 млн. м³ та 126,8 тис. т); Дніпровський металургійний комбінат ім. Дзержинського (м. Дніпропетровськ) (180 млн. м³ і 172,4 тис. т); крім того, Макіївський металургійний комбінат ім. Кірова, Донецький металургійний завод ім. Леніна, Алчевський металургійний комбінат (Луганська обл.), Дніпровський металургійний завод ім. Петровського, Єнакіївський металургійний завод; Єнакіївський, Ясинівський, Авдіївський, Макіївський, Маріупольський, Горлівський, Алчевський, Баглійський, Дніпропетровський, Криворізький коксохімічні заводи, кожен з котрих щорічно викидає від 5 до506 тис. т забруднюючих речовин у повітря.

4. Підприємства енергетики. Сюди відносяться всі ТЕС, ТЕЦ, ДРЕС, які інтенсивно забруднюють повітря теплом, сірчаним ангідридом, окисами вуглецю й азоту, сажею, пилом, а їхні стічні води пере забруднені нафтопродуктами, солями, завислими речовинами. Екологічно небезпечні також нагромаджувачі золи і шлаків цих підприємств. Найбільші ДРЕС і ТЕЦ України: Курахівська, Криворізька, Бурштинська, Придніпровська, Старобешівська, Луганська, Ладижинська, Запорізька, Зміївська, Вуглегірська, Трипільська, Слов’янська, Добротворська, Миронівська, Зуївська ДРЕС; Чернігівська, Калуська, Камиш-Бурунська, Черкаська ТЕЦ. Ці об’єкти викидають в атмосферу щорічно від 10-20 тис. т забруднювачів (ТЕЦ) до 435 тис. т (Криворізька ДРЕС).

5. Міські звалища (так звані полігони твердих побутових відходів).  Ці об’єкти небезпечні, оскільки є джерелами розповсюдження різноманітних шкідливих забруднень як повітря, так і природних вод (через фільтрацію і поверхневий стік): важких металів, токсичних хімічних сполук, хвороботворних мікроорганізмів тощо. Розташовані вони навколо всіх обласних центрів, великих міст і промислових центрів України.

6. Підприємства інших галузей промисловості. Дніпровський електродний завод в м. Запоріжжя (8 т викидів токсичних забруднювачів у повітря); Шосткинське ВО «Свема» (33,7 тис. м³  на рік брудних стоків, 10,6 т викидів у повітря); Миколаївський комбінат «Укрцемент» у Львівській області (24,6 т на рік викидів у повітря).

7. Військові об’єкти. Значними джерелами забруднень є всі місця дислокації військових частин, особливо авіаційних і моторизованих, бази й склади паливно-мастильних матеріалів і зброї, промислові й ремонтні підприємства, автопарки, військові підсобні господарства. У Збройних Силах практично відсутній контроль за викидами вихлопних газів техніки. Найбільше потерпають від забруднень такі населені пункти: Яворів, Старичі, Ярмолинці, Сарни, Вапнярка, Висока Піч (Прикарпатський ВО); Арциз, Гвардійське, Черкаське, Болград, Мазанка, Чорноморське, Міжгір’я, Курортне (Одеський ВО); Запоріжжя, Узин, Умань, Старо-Костянтинів (Військово-Повітряні Сили); Севастополь, Чорноморське, Веселе, Гвардійське, Саки (Військово-Морські Сили).

 Заходи боротьби із забрудненням атмосфери:

Основними й найбільш дієвими засобами боротьби з забрудненням атмосфери є економічні. В розвинених країнах існує сувора система штрафів, розмір яких залежить від кількості викинутих у повітря забруднювачів понад ГДВ, часу викиду тощо.
         Існують також організаційні, технологічні й інші методи боротьби з забрудненням атмосфери:

·        Зменшення кількості ТЕС за рахунок вводу в дію більш потужних, забезпечених ефективними системами очищення й утилізації газових і пилових (аерозольних) відходів. Спостереження свідчать, що одна потужна ТЕС забруднює повітря набагато менше, ніж сотня котельних тієї ж сумарної потужності. Гази ТЕС очищаються в спеціальних установках – циклонах тощо. У деяких країнах не лише майже повністю очищають гази ТЕС від шкідливих домішок, але й одержують з цього економічну вигоду. На деяких ТЕС налагоджено виробництво брикетів з уловленого пилу, які використовуються як будівельний матеріал.

·         Очистка мінерального палива від піриту (сірчаного колчедану) до його надходження в топки ТЕС. Цей захід стає дедалі необхіднішим у зв’язку з тим, що якість вугілля, яке використовується на ТЕС, з року в рік погіршується (багато зольне, з підвищеним вмістом піриту). Ефективне очищення вугілля від піриту зменшує вміст сірчаних окисів у димах ТЕС    98-99%.

·        Заміна вугілля та мазуту на ТЕС екологічно чистішим газовим паливом; ТЕС, що працюють на природному газі, крім СО₂, не викидають у повітря інших забруднювачів.

·        Регулювання двигунів внутрішнього згорання в автомобілях, установка на них спеціальних каталізаторів для опалювання пального, зміна етильованого бензину на екологічно менш шкідливий, впровадження електронних систем для регулювання надходження пального.

·        Збільшення обсягів озеленення міст і селищ.

·        Правильне планування розташування житлових і промислових районів у містах. Вони мають знаходитися якомога далі одне від одного, а між ними обов’язково повинні створюватися зони зелених насаджень.

·        Використання під час будівництва звукопоглинаючих матеріалів.

·        Ізоляція джерел шуму кожухами, ковпаками, застосування пристроїв, які зменшують шуми, та глушників (особливо електронних).

·        Застосування на особливо шумних виробництвах засобів індивідуального захисту.

Хочеться вірити, що за достатніх зусиль та відповідного рівня фінансування проблема негативного впливу на довкілля розробки залізорудних родовищ України буде вирішена в найближчому майбутньому.
Висновки

Неймовірно швидко росте населення Землі. За прогнозами фонду народонаселення ООН, у 2016році народиться семимільярдний житель Землі, а в 2050 – народонаселення планети складатиме 9,8млрд. чоловік. У той же час ресурси планети не множаться, а зменшуються. Вибувають із обороту джерела земного життя. Катастрофічно швидко забруднюються води і повітря.

Екологічна ситуація в Кривому Розі досить складна. Особливу небезпеку для міста складають токсичні відходи. За результами обласного управління статистики взято на облік підприємства, що мають токсичні відходи. Було визначено, що на території міста в сховищах накопичено 5млн.тонн токсичних відходів.

Джерелом антропогенного забруднення повітря є в першу чергу димові труби промислових підприємств, котелень, автомобільний, залізничний транспорт. Повітря забруднюється канцерогенними речовинами: сульфур діоксидом, оксидами нітрогену, карбону, сірко-віглеводнями, амоніаком, гідрогеном, флуоридом.

Повітряний океан має здатність до самоочищення від забруднення. Великі та дрібні аерозольні частки випадають на поверхню Землі із дощовими або сніговими краплями. Багато які з газів розчиняються в хмарній воді або сніговій хмарі і випадають із дощами та снігом. Крім того, в атмосфері протікають хімічні реакції. Наприклад, чадний і сульфітний гази перетворюються на вуглекислий газ і сульфат. Часто продукти хімічних перетворень виявляються в екологічному відношенні більше небезпечними, ніж вихідні речовини. Отже усяке забруднення викликає в природі захисну реакцію, спрямовану на його нейтралізацію. Цією здатністю природи довгий час людина бездумно і по-хижацькому зловживає. При все прогресуючому рості забруднень природні системи самоочищення рано або пізно не зможуть витримувати такого натиску, оскільки натиск повинен мати певні межі. Коли ці межі виявляються порушеними, викиди спричиняють цілу низку негативних наслідків як у самій природі, так і під час впливу на людський організм.
Список використаних джерел та літератури

1.     Географія світу: Довідник школяра і студента. – Донецьк: ТОВ ВКФ «БАО», 2004. – 576с.

2.      Інформаційний бюлетень про стан геологічного середовища України за
1991р. - Київ, 1992. С.23-35.

3.     Клевцов Т. А. Клімат Дніпропетровської області. – Харків, 2005. 345с.

4.     Кривий Ріг: Наукові записки Криворізького педагогічного інституту. – Кривий Ріг. – 1999.-129с.

5.     Основи екології: Короткий курс лекцій та малий практикум для студентів сільськогосподарських та інших біологічних спеціальностей/ В. Є. Чайка

6.     Основи загальної екології: Підручник / Г. О. Білявський, М. М. Падун,     Р. С. Фурдуй. – К.: Либідь, 1993. – 304 с.

7.     Охрана природы : Факультатив. курс: Пособие для учащихся/ А. В. Михеев, К. В. Пашканг, Н. Н. Родзевич, М. П. Соловьева; Под ред. К. В. Пашканга. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1990. – 128с.

8.     Сает Ю. Е., Ревич Б. А., Якин Е. П. и др. Геохимия окружающей среды. -
М., Недра, 1990. – 138 с.