Основные причины появления
Чаще всего причиной появления смога становится человеческая деятельность, реже его возникновение связано с природными явлениями.
Деятельность человека
Источники загрязняющих веществ:
- угольные теплоэлектростанции,
- дома с дровяным или угольным отоплением,
- транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания,
- промышленные предприятия,
- сельское хозяйство,
- мусороперерабатывающие предприятия. Пример антропогенной причины -выбросы от транспорта
Природные явления
Среди природных явлений, которые приводят к появлению смога, вулканическая активность и горение лесов. Повышению содержания опасных веществ способствуют песчаные бури.
Как смог связан с изменением климата
С изменением климата повышаются риски возникновения пожаров и от этого растет количество смога. Кроме того, рост температуры улучшает фотохимические реакции и увеличивает количество частиц в воздухе, способствует образованию смога и облаков. Это происходит потому, что более теплый слой атмосферы располагается над городом и препятствует нормальному смешиванию с ним более холодного и плотного воздуха. Среда остается неподвижной и со временем концентрация загрязнителей возрастает, образуя смог.
При этом сам смог тоже влияет на климат через так называемый «черный углерод» — мелкодисперсные твердые частицы углерода, которые есть в дыме природных пожаров и выхлопов транспорта, особенно на дизельном топливе. Черный углерод из-за своего размера может перемещаться в атмосфере на тысячи километров и выпадать в том числе на ледовом покрове Северного ледовитого океана и Гренландии. Это ведет к изменению отражающей способности Ледовитого океана. Чем она ниже, тем больше поверхность поглощает солнечную радиацию. Лед и снег, становясь не такими белыми, начинают поглощать тепло, а не отражать его в космос, что способствует глобальному потеплению, констатирует Наумова. Получается замкнутый круг: смог вызывает изменение климата, а оно, в свою очередь, усиливает смог.
Опасный смог над Киевом: откуда он взялся и как с ним живут украинцы
Эксклюзив Новостного агентства «Харьков» Экстремальный смог пришел в Киев 16 апреля вечером – сразу после сильной пылевой бури, которая бушевала в городе днем. Как рассказывает корреспондент Новостного агентства «Харьков», поначалу горожане этого не заметили – в украинской столице часто пахнет разным, в том числе дымком, словно от костра. Потом в интернете и по телевизору появились панические сводки метеорологов, которые сообщили: «Киев стал рекордсменом по загрязненности воздуха, обойдя даже китайские Ханьчжоу, Чуньцин и Шанхай».
Подписывайтесь на нашу группу , , Telegram, а также блог Дзен.
Эта ситуация вызвала панику у людей, хотя и не все сразу поняли, что происходит. С китайцами понятно – там опять вовсю начинает работать промышленность, а также сотни угольных электростанций. В Киеве же, да и в других регионах Украины, вся промышленность стоит, а ТЭС давно уже работают на газе от «агрессора». Потом стало понятно – дым принесло со стороны Чернобыля, где сейчас горят леса, когда-то покрытые радиоактивным изотопом цезий-137 из-за аварии на АЭС.
Спасти ситуацию попробовал и столичный мэр Виталий Кличко. Как он заявил, экологи ему якобы доложили, что смог в городе вызван изменениями климата. Мол, сухая осень, бесснежная зима и отсутствие осадков привели к таким последствиям.
Впрочем, чего ожидать от человека, который десятки тысяч раз получил по голове, а теперь занимает такую должность. На заслуженный отдых пора, либо в тренеры податься, поднимать украинский спорт с колен. Но вместе этого он ставит на колени Киев, унижая не только себя, но и фамилию когда-то великих спортсменов.
Около двух часов ночи во двор напротив въехала карета скорой помощи. Из окна было видно, что врачи очень спешили. Впрочем, причиной их спешки мог стать и больной коронавирусом. Визуально смог стал хорошо виден ранним утром – выглянув из окна, с трудом можно было разглядеть дома вокруг, а верхушки окрестных высоток полностью окутал густой туман. В воздухе отчетливо воняло гарью.
Подписывайтесь на нашу группу , , Telegram, а также блог Дзен.
Украинские медики дали киевлянам ряд дельных советов, как уберечься от ядовитого смога. Среди них – не выходить на улицу, держать окна и балконные двери плотно закрытыми, особенно ночью и ранним утром. А также включить домашние кондиционеры, проводить влажную уборку и выпивать по два-три литра воды в день. Сидим, ждем, только чего – неизвестно.
Типы смога
Фотохимический (летний) смог
Летний смог образуется из-за того, что химикаты из вредных выбросов (оксид азота и ряд летучих органических соединений) вступают в реакцию с солнечными лучами. Из-за этого над городами образуется коричневый туман. Его еще называют «лос-анджелесским», так как в этом городе исторически сильные автомобильные выбросы сочетаются с жарой.
Серный (зимний) смог
Зимой воздух городов заполняется отходами от сжигания ископаемого топлива для обогрева домов и предприятий. Проблему усугубляет инверсия — атмосферное явление, при котором температура воздуха растет по мере увеличения высоты, а не наоборот. При нормальных условиях дым от костра, например, пойдет вверх, а при инверсии будет стелиться по земле. То же самое происходит с другими вредными выбросами — они остаются в атмосфере, где вступают в химические реакции и формируют дымку. Она называется «лондонским смогом», так как исторически присутствовала в столице Великобритании.
Впервые этой проблемой озаботился еще король Эдуард I в 1306 году и выпустил временный запрет на сжигание угля. Однако потребление ископаемого топлива только увеличивалось, что особенно подстегнула промышленная революция. Лондонцы XIX и первой половины ХХ века особенно страдали от серного смога, который из-за густоты и желтого цвета сравнивали с «гороховым супом». В 1952 году от «Великого смога» погибло 4 тыс. горожан, после чего были приняты законодательные акты, ограничивающие сжигание грязных видов топлива.
Зеленая экономика
Контроль за молнией и дождь по заказу: как технологии борются с пожарами
Помимо двух основных существуют менее распространенные типы смога, рассказывает Ольга Ковалева, аналитик компании «СитиЭйр», занимающейся мониторингом качества воздуха в городах.
Вулканический смог
Его еще называю вог. Частицы, попадающие в воздух при извержении вулкана, вступают в реакцию с солнечным светом, кислородом и водяными парами и образуют едкие химические вещества. Несмотря на свою редкость, вог — довольно опасное явление. Например, извержение вулкана Тамбору в Индонезии в 1815 году, привело к волне аномальных летних заморозков. Погиб урожай, из-за чего случился голод в США, Канаде и Северной Европе.
Аляскинский ледяной смог
Образуется при температуре ниже −30°С, высокой влажности воздуха и безветрии. К образующимся в воздухе кристаллам льда легко присоединяются различные загрязнители и остаются в виде взвеси.
Города, подверженные смогу
Смог — проблема многих крупных городов. Но некоторые страдают от него особенно сильно. Химический состав грязного воздуха разный в разных населенных пунктах.
Горение лесов – масштабная причина образования смога
В мире
Первое место с большим отрывом занимает иранский город Ахваз, где воздух загрязняют предприятия тяжелой промышленности, которые перерабатывают нефть, природный газ, металл. За ним следуют:
- Улан-Батор (Монголия),
- Лахор (Пакистан),
- Нью-Дели (Индия),
- Эр-Рияд (Саудовская Аравия),
- Каир (Египет),
- Дакка (Бангладеш),
- Мехико (Мексика),
- Пекин (Китай).
В Дакке от смога ежегодно умирает 15 000 человек. Deutsche Welle включила также в этот список Москву, для которой характерна высокая концентрация углеводородов. Однако, согласно российской статистике, она не входит в десяток самых грязных городов страны.
В России
Среди российских городов особенно грязными и подверженными смогу считаются:
- Красноярск,
- Магнитогорск,
- Норильск,
- Липецк,
- Череповец,
- Новокузнецк,
- Нижний Тагил,
- Омск,
- Челябинск.
Чем опасен смог и как обезопасить себя
Загрязнение атмосферы, следствием которого становится смог, особенно вредит детям и пожилым людям. Оно может снижать работоспособность легких, вызывать одышку, хрип и кашель. Кроме того, оно может вести к:
- развитию астмы;
- увеличению риска развития рака;
- болезни Альцгеймера;
- врожденным дефектам у детей;
- снижение веса у новорожденных;
- увеличению давления;
- увеличению риска инсульта.
Чтобы снизить влияние смога на организм, стоит придерживаться следующих правил:
- следить за прогнозами погоды;
- в случае смога не выходить на улицу и стараться избегать особенно загрязненных частей города;
- не заниматься спортом во время смога;
- избегать поездок на машине, так как есть риск встать в пробку;
- в случае необходимости носить респираторы типа FFP3.
Что такое фотохимический смог
В летнюю жару городские жители часто слышат в новостях: «Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ превышены в несколько раз». В середине июня этого года, например, подобные сообщения гидрометеослужбы огорчали жителей Киева. Почему же именно летом жителей городов больше всего донимают воздушные загрязнения? Вскоре после изобретения паровой машины люди столкнулись с проблемой загрязнения воздуха. Уже в середине 19-го века в Англии принимаются первые законы, ограничивающие атмосферные выбросы загрязнителей , потому что жители промышленных центров сталкивались с угрожающим явлением – смогом. Но принятие законов не решило проблему загрязнения городов. К середине 20-го века проблема смога приобрела катастрофические размеры.
При определенных метеорологических условиях, туман и температурная инверсия ( о которой мы подробнее расскажем ниже), продукты сгорания угля – в первую очередь, сера — вступали в реакцию с водой и формировали опасные для здоровья кислоты, в т.ч. и серную кислоту. Капельки воды микроскопического размера (меньше 10 мкм) вместе с этими кислотами попадали в легкие, вызывали тяжелые болезни и даже смерть. Из-за частых туманов и мощной промышленности такой смог особенно часто случался в Лондоне, и поэтому он получил название «лондонского» (другое название – «промышленный смог»). Самым катастрофическим в истории случаем лондонского смога был эпизод в декабре 1952 года, когда в течение нескольких дней из-за загрязнения воздуха погибло около 4-х тыс. человек – число, сопоставимое с количеством жертв Чернобыльской аварии.
Что такое смог и чем он опасен?
Наверное, в общих чертах ответить, что такое смог, может каждый современный школьник. И если мы зададим ему подобный вопрос, то, скорее всего, услышим приблизительно следующее: «Смогом называется дымка над городом, которая возникает в результате чрезмерного загрязнения воздуха выхлопными газами».
Так ли это на самом деле? Давайте попробуем выяснить характер и причины появления данного вида осадков с научной точки зрения.
Что такое смог? Какова природа его возникновения?
Название данного явления, впервые возникшего в Лондоне несколько десятилетий назад, имеет чисто английские корни. Произошло оно при сложении двух существительных «smoke», что в переводе на русский язык означает «дым» и «fog» — «туман».
Этот вид осадков характерен для регионов с очень загрязненным воздухом. Особенностью является наличие в атмосфере большого процента посторонних частиц, на которых конденсируется пар. Считается, что основными виновниками в возникновении смога являются обилие транспорта на дорогах и определенные погодные условия.
Что такое смог? Чем он опасен?
Наверное, вряд ли кто-то станет спорить с тем, что проживание в городах, для которых смог стал явлением почти обыденным, рискованно и достаточно опасно для жизни человека. Кстати, именно плохую экологию врачи считают виновной в бледности кожи местных жителей. Все дело отнюдь не в нехватке витаминов, как полагают многие. В мегаполисах загореть попросту нереально, т.к. смог, смешиваясь с дымом и пылью, делает все возможное, чтобы не допустить попадание на землю энергии солнечных лучей.
Но и это еще не все. Вероятно, жители мегаполисов замечали, что в последнее время нашим городам зимой все чаще и чаще угрожают обильные снегопады, а ливни стали почти привычным явлением. И это не случайно. Из-за того, что воздух содержит огромное количество различного рода мелких твердых частиц, в нем образуется во много раз больше капелек или снежинок, чем, скажем, в сельской местности, а значит, в результате больше облаков и осадков.
Конечно же, защититься от всех издержек урбанизации вряд ли возможно. Помните недавний смог в Москве? Именно в тот период в больницах столицы увеличилось количество пациентов с жалобами на обильное слезотечение, надоедливый лающий кашель и частую задержку дыхания. Но и это еще не все. Если вредные частицы все-таки попадают в наш организм, то их нейтрализация происходит в печени, а значит, организм отравляется глубоко изнутри.
Что такое смог? Его примеры в мире
К сожалению, в современном мире, когда во многих уголках планеты сложившаяся экологическая ситуация оставляет желать лучшего, смог – это не такое уж и редкое явление.
Например, влажный вид осадков данного типа был характерен для столицы Великобритании и некоторых других частей этой страны около 100 лет назад. И в то время повинны в его образовании были, как вы понимаете, вовсе не автомобили. Приблизительно в 12-13 веке в этом государстве жители отапливали свои дома исключительно углем, все больше и больше загрязняя окружающую среду. Как известно, туманы для данной местности – это вовсе не редкость. Частицы сгораемого топлива смешивались с обильными осадками, образуя непроглядную и губительную для здоровья жителей дымку – лондонский смог. Такого рода обогрев был, в конце концов, запрещен королем Эдуардом под страхом смертной казни.
Фотохимический смог впервые был замечен в Лос-Анджелесе. Он, согласно точке зрения современных ученых, образуется в верхних слоях атмосферы только в летний период и под воздействием ультрафиолетового излучения. Промышленные выбросы, попадая под воздействие солнечных лучей, образуют все новые и новые, а часто и более токсичные продукты.
Возможные последствия
Поскольку феномен возникает в результате смешивания разных опасных веществ, он оказывает разностороннее негативное влияние на здоровье живых существ и окружающую среду. Какое именно, зависит от химического состава.
Воздействие на человека
Смог крайне опасен для человека, на что постоянно обращают внимание ученые. Это одна из главных причин преждевременной смерти
Среди проблем со здоровьем, вызываемых смогом:
- головные боли и тошнота;
- нарушение сна;
- снижение физической работоспособности;
- болезни органов дыхания (например, астма, бронхит);
- сердечно-сосудистые заболевания (вплоть до инфаркта или инсульта);
- онкологические заболевания.
При сильном загрязнении воздуха возникает риск удушья. Разъясняя, чем для человека опасен смог, ученые советуют воздержаться от занятий спортом на улице и других видов физической активности.
Влияние на растения
Присутствующие в воздухе вредные вещества вызывают у растений стресс, ослабляют их. Под их воздействием происходят:
- снижение фотосинтезирующей способности;
- разрушение воскового слоя на поверхности листьев;
- нарушение усвоения питательных веществ и воды;
- снижение устойчивости к болезням и вредителям.
Кислоты и азот, которые накапливаются в почве в чрезмерном количестве, нарушают естественный биобаланс. Почвы окисляются, из них вымываются жизненно важные вещества и попадают во время дождя в грунтовые воды. Одновременно высвобождаются ранее связанные тяжелые металлы и алюминий, наносящие вред корням.
Плохо растут сельскохозяйственные культуры. Сильное загрязнение воздуха приводит к снижению урожайности на 5-15%. И это еще одна опасность для человека, чья деятельность в основном и является причиной смога.
Другие последствия
Загрязняющие вещества оказывают вредное воздействие не только на живые организмы:
- выпадают на землю в виде кислотных дождей, вызывая окисление почв и водоемов, в том числе высоко в горах;
- разрушают конструкционные и строительные материалы: камень, стекло, сталь, бронзу, железо. Страдают современные сооружения и памятники культурного наследия;
- снижают производительность гелиоустановок, вследствие чего сильно уменьшается количество вырабатываемой энергии.
Как бороться со смогом
Евгения Наумова считает, что первое, что можно сделать, — это не допускать лесных или торфяных пожаров. Нужно следить за использованием огня: тушить костры, не бросать окурки на землю. Если решать проблему природных пожаров на системном уровне, то нужно рассказывать детям о правилах поведения на природе, а также можно стать добровольным лесным пожарным.
Во многих западных странах приняты законы, направленные на борьбу со смогом. Некоторые из них включают ограничения на то, какие химические вещества фабрики могут выбрасывать в атмосферу. В некоторых городах выделяются специальные дни, в которые жители могут сжигать отходы, например, листья во дворе. Эти меры снижают объем загрязнения, однако этого все еще недостаточно. Для полного избавления от смога нужен целый пакет экологических решений.
Типы смога
В зависимости от источника загрязняющих веществ различают разные виды смога. Основные — это серный, фотохимический, вулканический.
Влажный серный
Смесь сажи, диоксида серы (SO2), мелкодисперсной пыли и тумана при неблагоприятных погодных условиях может долго “висеть” над городом и наносит вред здоровью. Из диоксида серы и воды образуются вторичные вредные вещества, такие как сернистая и серная кислоты (H2SO3, H2SO4).
Этот городской смог называют влажным серным, зимним или лондонским. Частая его причина — сжигание угля.
Фотохимический сухой
Более распространённый тип смога — фотосмог, известный еще как летний, озоновый или лос-анджелесский. Он возникает в теплые месяцы года, когда под воздействием ультрафиолетового света происходит фотохимическая реакция оксидов азота, пероксида водорода, монооксида углерода и
летучих органических соединений. В результате в воздухе повышается концентрации фотооксидантов: озона, пероксиацетилнитрата, альдегидов, азотной кислоты.
Вулканический
Газы, выбрасываемые вулканами, — важный источник вредных веществ в атмосфере. Основные — это диоксиды углерода и серы. Из магмы высвобождается много благородных газов, таких как радон. Двуокись серы у поверхности земли соединяется с водяным паром, образуя кислый туман — вулканический смог.
Вулканический выброс
Ледяной
Наблюдается в городах, где бывают сильные морозы (больше 30 градусов). В нижнем слое атмосферы скапливаются, образуя туман, микроскопические кристаллы льда с частичками и молекулами загрязняющих веществ.
Причины появления смога
По словам Евгении Наумовой, смог традиционно появляется в результате использования углеродного топлива на транспорте, в промышленности, тепловой энергетике, а также из-за сжигания биомассы или любого углеродсодержащего материала. Кроме того, смог вызывают лесные, травяные и торфяные пожары. Рассказываем подробно об этих и других факторах.
Сжигание угля
Сжигание угля приводит к выбросам в атмосферу дыма, твердых частиц, тяжелых металлов и химических соединений — оксида серы, оксидов азота, углекислого газа. Оно чаще всего способствует формированию зимнего смога. Сжигание угля — главная причина загрязнения воздуха в Китае, из-за чего в холодное время года администрации городов часто вынуждены закрывать дороги, школы и аэропорты.
Транспортные выхлопы
Работа двигателей внутреннего сгорания ведет к выбросам углекислого газа, оксидов азота, летучих органических веществ и углеводородов. Вступая в атмосфере в химические реакции друг с другом и с солнцем, они создают летний смог.
Строительство
Крупные стройки способствуют выделению огромного количества пыли. Кроме того, использование техники ведет к образованию выхлопов. Это способствует появлению смога как зимой, так и летом.
Сжигание посевов
Многие фермеры в мире в конце лета поджигают свои поля. Это позволяет очистить землю от остатков прошлого урожая, удобрить ее пеплом и подготовить к новым засевам. Из-за этого формируется дым, который содержит черный углерод — твердые частицы PM2.5 из углерода. Они загрязняют воздух и могут вести к образованию смога.
Растения
Растения и деревья выделяют летучие органические соединения и углеводороды, которые в сочетании с солнечными лучами создают летний смог. Поэтому озеленение города парадоксальным образом может ухудшить состояние воздуха в жаркие сезоны.
Индустрия 4.0
Как алгоритмы помогают бороться с пожарами в России
Экология природных ресурсов
Смогом называется ядовитая смесь дыма, тумана, пыли.
Различают два типа смога:
- зимний смог (лондонского типа);
- летний смог (лос-анджелесского типа).
Лондонский смог (смесь дыма и тумана) в 1952 г. за 3—4 дня погубил более 4 тыс. человек. Сам по себе туман не опасен для человеческого организма. Он становится вредным, когда чрезвычайно загрязнен токсическими примесями.
Английские специалисты определили, что смог содержал несколько сотен тонн дыма и сернистого ангидрида. В Лондоне в эти дни было обнаружено, что смертность увеличивается прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа.
Ученые считают, что ежегодно тысячи смертных случаев в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха.
Смог наблюдается лишь в осенне-зимнее время (с октября по февраль). В настоящее время это метеорологическое явление называют смогом лондонского типа, главным действующим компонентом которого является сернистый газ в сочетании с аэрозолем серной кислоты. При вдыхании этой смеси сернистый газ достигает легочных альвеол и вредно на них действует.
В смоге лондонского типа практически не образуется каких-либо новых веществ, а его токсичность целиком зависит от исходных загрязнителей, и возникает он в результате сжигания больших количеств топлива.
Однако в 30-х гг. над Лос-Анджелесом стал появляться смог и в теплое время года, как правило, летом и ранней осенью, в жаркие дни. Лос-анджелесский смог (фотохимический туман) представляет собой сухой туман с влажностью около 70%, для возникновения которого необходим солнечный свет, вызывающий сложные фотохимические превращения в смеси углеводородов и окислов азота автомобильных выбросов.
В фотохимическом тумане лос-анджелесского типа в ходе фотохимических реакций образуются новые вещества (фотооксиданты, озон, нитриты и др.), значительно превышающие по своей токсичности исходные атмосферные загрязнения. Фотохимический туман образуется при значительно меньших выбросах в атмосферу по сравнению с лондонским смогом, и для него более характерны желто-зеленая или сизая сухая дымка, а не сплошной туман.
Основной причиной фотохимического тумана являются выхлопные газы автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 г оксида азота. А в Лос-Анджелесе, где имеется более 4 млн автомобилей, в воздух поступает около 1000 т этого газа в сутки. Кроме того, здесь часты температурные инверсии — до 260 дней в году.
Слой инверсий располагается на небольших высотах (300-900 м), а интенсивность солнечной радиации достаточно высока, поэтому явно выраженный фотохимический туман наблюдается в Лос-Анджелесе более 69 дней в году. Отсюда и пошла печальная слава этого города как родины фотохимического тумана — явления, искусственно созданного человеком.
При фотохимическом тумане, как и при лондонском смоге, появляется неприятный запах, резко ухудшается видимость; у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла; отмечаются симптомы удушья, обострение легочных и различных хронических заболеваний. Погибают при этом и домашние животные, главным образом собаки и птицы. Фотохимический туман отрицательно действует на нервно-психическую сферу, вызывает обострение бронхиальной астмы. Повреждает он и растения, особенно салатные культуры, бобы, свеклу, злаки, виноград, декоративные насаждения.
К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся:
- возможное потепление климата (парниковый эффект);
- нарушение озонового слоя ;
- выпадение кислотных дождей .
Загрязнение гидросферы >
Учебные работы по всем предметам