Антропогенные источники это: Антропогенное загрязнение окружающей среды. Виды, источники

Антропогенные источники загрязнения атмосферы

Наибольшее количество загрязнений антропогенного происхождения попадает в атмосферу в результате сжигания различных видов топлива, основу которого составляют органические вещества — нефть и нефтепродукты, каменный и бурый угли, горючие сланцы, газ, дрова, торф. Кроме основных горючих компонентов — восстановленных углерода и водорода, дающих при соединении с кислородом в процессе горения углекислый газ и воду, все они, кроме газа, содержат негорючие минеральные примеси, образующие при сгорании топлива пылевые частицы различного состава, или горючие вещества, например серу, дающие окислы, которые в больших концентрациях могут быть достаточно опасны. Кроме того, в высокотемпературном пламени частично окисляется азот воздуха, добавляя к выбросам окислы азота. Наиболее чистое топливо — газ, как природный, так и получаемый при переработке нефти или в процессах метанового брожения органических веществ. Больше всего минеральных частиц образуется при сжигании горючих сланцев, бурого угля и торфа.

Использующие эти виды топлива тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу особенно много загрязнений.

Для уменьшения концентрации вредных примесей в приземном слое воздуха котельные тепловых электростанций и крупных промышленных предприятий оборудуют высокими, до 100-200 и более метров, дымовыми трубами. Чем в более высокие слои воздуха выбрасываются загрязнения, тем ниже их концентрация в приземном слое, но на тем большую площадь они рассеиваются. Крупные промышленные центры создают сверхфоновую концентрацию взвешенных частиц, окислов серы и азота, окиси углерода на десятки километров вокруг себя, а при устойчивом ветре постоянного направления — и на сотни километров.

Кроме создания концентрации загрязнений, многократно превышающей фоновую для природных примесей, промышленность и транспорт выбрасывают в воздух множество веществ, вообще не встречающихся в природных примесях. К таким веществам у живых организмов нет выработанных эволюцией механизмов обезвреживания или использования.

Некоторые из них высокотоксичны, например многие промежуточные продукты химических производств. Аварийный выброс одного из таких веществ, диоксана, на химическом заводе в городе Бхопал в Индии в начале 80-х годов привел к гибели и серьезным отравлениям нескольких тысяч человек. Постоянные выбросы производственной пыли, содержащей бактериальные белки, на некоторых биохимических производствах приводили к распространению среди живущего поблизости населения острейших аллергических заболеваний.

Десятки миллионов двигателей внутреннего сгорания, работающих на всех видах транспорта, выбрасывают в атмосферу огромные количества окислов азота и серы, особенно дизельные двигатели, использующие дешевое «тяжелое» топливо. Автомобильные моторы выбрасывают также много продуктов неполного сгорания углеводородов, многие из которых обладают высокой канцерогенной активностью, и окиси углерода —

угарного газа. В больших городах и вблизи автомагистралей основной источник загрязнения приземных слоев воздуха — автотранспорт.

Вклад сельского хозяйства в загрязнение воздуха относительно невелик, хотя в тех случаях, когда не налажена переработка отходов животноводства, в воздух попадает значительное количество летучих органических соединений азота и серы, которые создают устойчивый неприятный запах и небезразличны для здоровья людей. Но если эти загрязнения оказываются существенными только в отдельных местах, то загрязнения от промышленности, энергетики и транспорта настолько значительны по объему, что влияют не только на сугубо местные условия, но иногда способны изменить весь ход биосферных процессов.

В общей массе антропогенных загрязнений воздуха наиболее значительную долю составляют

окислы углерода. Большая часть углерода различных видов органического топлива окисляется до двуокиси углерода, меньшая — до окиси углерода, или угарного газа. Количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу промышленностью, транспортом, тепловыми электростанциями и системами отопления, превышает 7 миллиардов тонн в год, или более 2 миллиардов тонн в расчете на углерод.

Это всего около 2% от массы углерода, поступающего из естественных источников и связываемого растениями в процессе фотосинтеза. Однако эти добавочные 2% оказываются в значительной мере избыточными и не успевают связываться растениями планеты. Дело тут, очевидно, не столько в возможностях самого процесса фотосинтеза, который в нормальных условиях существования растений активируется при повышении концентрации углекислого газа и автоматически мог бы привести концентрацию С0

2 в состояние исходного равновесия. Изымается из круговорота углерода, что ведет к снижению концентрации С0₂ в воздухе, только углекислый газ, который связывается водными организмами, строящими свои скелеты из углекислого кальция, и вошедший в восстановленном виде в состав органического вещества, «захораниваемого» в обширных болотах самого разного типа. Осушение болот, повышение кислотности вод, ведущее к разложению карбонатов, подавление фотосинтеза разнообразными загрязнениями — вот только некоторые причины нарушения равновесия между поступлением в атмосферу углекислого газа и его связыванием. В результате в последние десятилетия наблюдается устойчивая тенденция повышения концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе. Так, болота только Западной Сибири ежегодно связывают в виде торфа и захораниваемой под слоем воды древесины не менее 50 млн. тонн углерода или 180 млн. тонн углекислого газа.

Именно общая концентрация углекислоты в атмосфере имеет наибольшее значение, поскольку этот газ эффективнее всех других «парниковых» газов экранирует тепловое излучение Земли, и повышение его содержания в атмосфере ведет к повышению средней температуры поверхности планеты. И для растений, и для животных углекислый газ становится вредным в значительно более высоких концентрациях, чем те, которые обычно встречаются даже в экстремальных условиях горячих цехов и плохо проветриваемых помещений. Окись углерода (угарный газ), напротив, очень токсична даже в небольших концентрациях, поскольку она прочно связывается с гемоглобином крови, лишая его способности переносить кислород. Опасные концентрации окиси углерода могут возникать не только при неправильной топке печей или в некоторых производственных помещениях, но и на улицах городов при отсутствии ветра и обилии автотранспорта.

Содержание СО₂ в выхлопе считается одним из важнейших показателей качества регулировки автомобильного двигателя.

Наиболее распространенные соединения азота антропогенного происхождения — его окислы, от закиси до двуокиси азота, образующиеся при сжигании любого топлива в потоке воздуха. При температуре пламени азот воздуха частично окисляется, связываясь с кислородом. Чем выше температура пламени, тем, как правило, выше КПД устройства, преобразующего тепловую энергию, что повышает экономичность соответствующей технологии и способствует ее внедрению в практику. Но чем выше эта температура, тем больше в топке образуется окислов азота. И хотя такое окисление азота делает его доступным для растений, полезные или хотя бы безвредные концентрации этих окислов в воздухе много ниже тех, которые возникают в зоне выпадения осадков крупных промышленных центров. Растворяясь в каплях тумака, в дождевой воде, окислы азота образуют азотную и азотистую кислоты, которые в значительной мере определяют кислотность дождей и могут серьезно повлиять на равновесие в экосистемах.

Многие виды топлива содержат в некотором, иногда значительном, количестве серу. Образующиеся при сжигании такого топлива окислы хорошо растворяются в атмосферных осадках, образуя слабые серную и сернистую кислоты. Действуя вместе с азотной и азотистой кислотами, они обусловливают иногда очень высокую, вплоть до рН 2,0, кислотность осадков и являются причиной «кислых дождей», сильно обеднивших экосистемы многих озер и рек Европы и Северной Америки. Ливневые дожди оказываются менее кислыми, чем слабые моросящие. Это естественно — при той же исходной концентрации окислов в воздухе, в последнем случае они растворяются в меньшем количестве воды. Такие слабые дожди, проходящие в подветренной по отношению к крупным промышленным центрам стороне, иногда вызывают повреждение листьев растений, снижают их устойчивость к вирусным и грибковым заболеваниям. В самих промышленных центрах, многочисленные дымовые трубы которых выбрасывают особенно много окислов азота и серы, слабые моросящие дожди иногда оказываются настолько кислыми, что повреждают не только городскую растительность, но и некоторые виды синтетических тканей одежды людей, вызывают сильное раздражение дыхательных путей и кожи, ускоряют коррозию металлических конструкций и разрушают мраморные скульптуры и детали произведений архитектуры многих исторических памятников, например в Италии.

Особую категорию загрязнений воздушного бассейна составляют вещества, не свойственные природным экосистемам и потому особенно опасные как для их состояния, так и непосредственно для здоровья человека. Среди них есть как неорганические, так и органические вещества. Например, чистый хлор, широко применяемый в ряде химических производств, в природе, за исключением незначительной примеси в вулканических газах, не встречается. Хлор ядовит, к тому же он имеет большую, чем воздух, плотность, и при авариях или утечках «растекается» по поверхности, скапливаясь в понижениях рельефа. Человека, если опасность утечки хлора учтена заранее, может спасти противогаз, а животные и растения оказываются беззащитными.

Развитие химической промышленности, в частности органического синтеза, привело к тому, что в природную среду попадает ежегодно 2-3 тысячи новых веществ, никогда прежде не существовавших в природе. Среди них есть и относительно безвредные, и такие высокотоксичные, как уже упоминавшийся в связи с трагедией в Бхопале диоксан.

Многие высокомолекулярные вещества, попадающие в природную среду при работе химических и биохимических производств, в частности микробные белки, обладают высокой аллергенной активностью и способны вызывать массовые аллергические заболевания у людей, живущих в зоне распространения таких выбросов.

Хотя для некоторой части низкомолекулярных органических веществ техногенного происхождения установлены относительно безопасные концентрации в воздухе, взаимодействие нескольких вредных веществ, каждое из которых присутствует в как будто бы безвредных концентрациях, может вести к заметным нарушениям здоровья людей и разрушительно влиять на экосистемы. Ввиду обилия самых различных загрязнений в воздушном бассейне крупных городов, особенно имеющих мощные химические производства, механизмы их взаимоусиливающего действия очень слабо изучены. Однако анализ заболеваемости людей в таких промышленных центрах часто позволяет однозначно определить высокий уровень вредности того «коктейля» вредных веществ, который содержится в воздухе этих городов.

Источники загрязнения почвы: природные и антропогенные

Почва – это бесценный природный ресурс, который обеспечивает человека продуктами питания. Без нее наша цивилизация, да и вообще жизнь на Земле, была бы невозможна. Образование почвенного слоя продолжалось миллионы лет, а в последние десятилетия над ним возникла реальная угроза масштабной деградации.

Виной этому антропогенное воздействие. Уже сегодня треть почв, которые используются с сельском хозяйстве, сильно или умеренно деградированы. Если человек уже в ближайшее время не задумается о проблеме загрязнения почвенного покрова, то нас ожидают весьма мрачные перспективы.

Что такое загрязнение почвы?

Загрязнение почвы – это вид негативного воздействия на верхний плодородный слой литосферы, в результате которого содержание некоторых веществ в нем превышает допустимые нормы.

Главным критерием деструктивного процесса является воздействие веществ-загрязнителей на человека, другие виды живых организмов и на отдельные биоценозы в целом. При достижении определенной концентрации токсинов почва теряет способность к регенерации и самоочищению. После этого, как правило, происходит потеря ее плодородных свойств и гибель экосистемы.

Загрязнение почвы не только вредит здоровью человека, но и угрожает продовольственной безопасности в глобальном масштабе. Отравленные и истощенные грунты не способны давать высокие урожаи, а население планеты продолжает расти.

Виды загрязнений

Исходя из происхождения и природы, можно выделить несколько видов загрязнения почвенного слоя:

• биологическое;
• химическое;
• радиационное.

Не следует думать, что все вещества, отравляющие почву, обязательно являются страшными ядами. К ее деградации способно привести почти любое вещество, если его количество выше допустимых норм.

К химической группе относятся различные вещества и соединения, которые разными путями попадают в почву. Список их очень обширен, практически всегда химическое загрязнение грунтов – результат деятельности человека. К наиболее распространенным и опасным загрязнителям относятся минеральные удобрения, средства защиты растений, тяжелые металлы и их соединения, щелочи и кислоты, асбест, фенолы и хлорорганика.

Биологическое загрязнение – это превышение содержания в почве патогенных организмов. К ним относятся грибы, бактерии, вирусы, водоросли, гельминты, насекомые, пыльца растений. Они способны вызывать различные заболевания человека и животных.

К радиационному загрязнению приводит попадание в почвенный слой радионуклидов.

Природное и антропогенное загрязнение

Вредить почве способен не только человек. Иногда за ее деградацию отвечают вполне естественные причины. Например, извержение вулкана может засыпать ядовитым пеплом сотни квадратных километров. Иногда процессы опустынивания и эрозии грунтов происходят под влиянием природных факторов, без нашего участия. Значительный вред почве наносят пылевые бури, заболачивание и засоление.

Однако наибольший вред почве наносит все-таки человек. К основным источникам антропогенного загрязнения почвы можно отнести:

• промышленность;
• сельское хозяйство;
• транспорт;
• городское хозяйство;
• добычу полезных ископаемых;
• предприятия энергетического комплекса.

Вредные вещества не всегда прямиком попадают в почву. Нередко их круговорот сложен и затейлив. Например, выхлопные газы машин сначала попадают в атмосферу, а уже затем вместе с осадками оказываются в земле. Также опасные вещества могут попадать в грунт вместе с опавшими листьями или оседать на нем в виде пыли и аэрозоли.

Промышленность

Работа промышленных предприятий – один из главных источников загрязнения почв. Практически каждое из них производит массу химических отходов, многие из которых опасны для окружающей среды. Ежегодно промышленные предприятия выбрасывают миллионы тонн вредных веществ. Большинство из них рано или поздно попадают в грунт.

Разные отрасли промышленности имеют свою «специализацию». Например, металлурги загрязняют почву солями тяжелых металлов. Среди них – соединения свинца, кадмия, ртути, никеля, марганца. Как правило, содержание опасных металлов вокруг крупных металлургических заводов превышает допустимые нормы в десятки раз. Машиностроительные предприятия отравляют почвенный слой бериллием, мышьяком и цианидами. Все перечисленные металлы опасны своей кумулятивной способностью – они могут накапливаться в организме человека и животных.

При производстве пластиков образуются фенолы, альдегиды и бензолы. Нефтеперерабатывающие заводы загрязняют землю нефтью и нефтепродуктами. Особенный вред почвам наносит химическая промышленность.

Отдельно следует упомянуть атомную промышленность. Реакторы и атомные станции постоянно отравляют почву радионуклидами, но куда более опасны аварии и нештатные ситуации на атомных объектах. Их последствия можно увидеть на примере Чернобыля и Фукусимы. После аварий значительные территории пришлось вывести из оборота и превратить в зоны отчуждения.

Кроме того, есть проблема захоронения ядерных отходов, которые также нередко оказываются в плодородном грунте. Радиоактивные вещества попадают из почву в растения, а затем в организм животных и человека.

Пока не существует эффективных методов очистки почвы от радиоактивных веществ. В случае подобного загрязнения участок грунта просто удаляют и захоранивают.

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство только на первый взгляд кажется безопасной сферой деятельности человека. По уровню вреда почвам оно, конечно же, уступает промышленности, вклад аграриев в деградацию грунтов очень велик.

Сельское хозяйство загрязняет почву чрезмерным использованием минеральных удобрений, различных пестицидов и инсектицидов. Из удобрение наиболее опасными считаются фосфорные и нитратные. С каждым годом их производство в мире растет.

Многие средства защиты растений содержат тяжелые металлы и опасные органические вещества. Они способны накапливаться в грунте, а затем попадать в организм человека и животных.

Отходы животноводства нередко приводят к биологическому загрязнению почв. Скотомогильники являются рассадниками опасных заболеваний. При работе сельхозтехники грунты засоряются топливом и маслами.

Еще больший вред почве наносит ее нерациональное использование. Вырубка лесов и непродуманная распашка земли приводит к эрозии и опустыниванию, а неправильное орошение – к заболачиванию обширных территорий. Чрезмерный выпас животных уничтожает растительный покров, что также приводит к деградации почв. Из-за этих процессов в непригодное состояние ежегодно приходит около 6 млн гектаров плодородной земли. Всего же в мире под угрозой опустынивания находится почти 1 млрд гектаров почвы.

Транспорт

Работа транспорта – еще один источник загрязнения почв. Автомобили ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн сажи, соединений свинца, азота, различных органических соединений. Через какое-то время все это в виде пыли и аэрозолей опускается на землю.

Подсчитано, что каждый автомобиль ежегодно выбрасывает в окружающую среду около 1 кг свинца. Значительная его часть затем попадает в почву. Проблема в том, что этот элемент способен накапливаться в грунте, что ведет к его постепенному отравлению.

Автомобили требуют новых дорог, во время прокладки которых плодородный слой земли безжалостно уничтожается. Кроме того, загрязнение почвы нефтепродуктами происходит во время заправок и эксплуатации машин. Эксплуатация миллионов автомобилей создала проблему утилизации старых резиновых шин. Сегодня существуют специальные свалки для использованных покрышек. Способа их безопасной утилизации пока не придумали.

Не меньший вред почвам наносит работа железных дорог.

Жилищно-коммунальный сектор

Наши города производят огромное количество отходов. Это сточные воды, бытовой и строительный мусор, пищевые отходы, пластик, опавшие листья, промышленные отходы предприятий. Значительная часть из них собирается и вывозится на мусорные полигоны, площадь которых стремительно увеличивается.

Свалки и городской мусор – одна из самых актуальных экологических проблем современности. Мусорные полигоны наносят непоправимый ущерб окружающей среде, включая почвенный покров. Здесь образуется ядовитый фильтрат – настоящий «адский коктейль», который отравляет грунт и почвенные воды. В его состав входят остатки бытовой химии, электролиты из батареек, краски, технические масла, щелочи и растворители.

Отстойники и накопители для сточных вод – это объекты, представляющие потенциальную биологическую угрозу. Вместе с ними в почву могут попасть опасные микроорганизмы, гельминты и другие паразиты.

Еще хуже официальных мусорных полигонов стихийные свалки. Обычно они образуются около больших городов, загрязняя почву и воздух. В основном на таких свалках находится бытовой и строительный мусор. Подобные объекты служат источником не только химической, но и биологической опасности, поскольку становятся убежищем для крыс, бродячих собак и других опасных животных. Они могут переносить опасные заболевания человека и животных. Местные власти зачастую сами не знают, где у них находятся стихийные свалки, какие отходы на них хранятся.

Пока абсолютно непонятно, что делать с проблемой городского мусора и огромными свалками. Существующие технологии неэффективны или дорого стоят. Переработка отходов пока не дает нужных результатов, как и попытки уменьшить остроту проблемы за счет раздельного сбора мусора.

Свалки и мусорные полигоны приводят почву в абсолютную негодность. При рекультивации подобных объектов грунт под ними собирают и захоранивают.

Добыча полезных ископаемых

Деятельность горнодобывающей промышленности – одна из главных причин деградации почв. Карьеры и разрезы, где добывают руду или уголь, занимают огромные территории, которые едва ли можно когда-нибудь восстановить. Не меньшие площади уходят под отвалы шлаков и других отходов промышленности.

Кроме того, в ходе своей деятельности добывающие и обогатительные предприятия загрязняют почвенный покров тяжелыми металлами и их соединениями. В воздух поднимается рудная пыль, которая затем оседает на почве.

Предприятия энергетического комплекса

К топливно-энергетическому комплексу относятся предприятия угольной, газовой, нефтяной промышленности и электроэнергетика. Их работа – еще один серьезный источник загрязнения почвы.

Тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу миллионы тонн сажи и других опасных веществ. Через время они оседают на поверхности земли, отравляя почвенный слой. В процессе работы ТЭС образуется большое количество шлаков, требующих значительных площадей для захоронения. Земли под ними надолго выводятся из оборота. Добыча и транспортировка ископаемого топлива – очень грязный процесс, в ходе которого страдают значительные территории.

Гидроэлектростанции не выбрасывают в воздух вредные вещества, но их создание приводит к затоплению и окончательной потере больших площадей.

Огромную опасность для почвы представляют предприятия нефтедобывающей промышленности. Аварии на промыслах и трубопроводах способны отравить десятки гектаров, что приводит к настоящим экологическим катастрофам. Разливы нефти убивают животных и микроорганизмы, которые обитают в почве. После этого она уже не может выполнять свои функции и самоочищаться.

Особенную опасность для почвенного покрова представляют аварии на предприятиях ТЭК.

Загрязнение почв: как решить эту проблему?

Деградация почв – масштабная и комплексная проблема, которая стоит сегодня перед всем человечеством. Решить ее пока не могут даже самые богатые страны мира. Деньги не способны справиться с этим вызовом, хотя в государствах первого мира ситуация намного лучше, чем на мировой периферии.

Чтобы хотя бы остановить деградацию почв, необходимо кардинально перестроить мировую экономику. Добиться повсеместного внедрения «зеленых» и безотходных технологий, отказаться от наиболее грязных производств. Например, давно звучат предложения запретить пластики. Но мир пока к такому не готов. Да и стоить подобные изменения будут триллионы долларов.

Пока стоит думать о том, как минимизировать ущерб почвам, а также работать над новыми технологиями, которые бы позволили уменьшить количество загрязняющих веществ. Однако прежде людям нужно изменить свое потребительское отношение к почвам.

Углекислый газ 101 | netl.doe.gov

ЧТО ТАКОЕ ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА?

Изображение молекулы углекислого газа.

Углекислый газ (обычно сокращенно CO ₂ ) представляет собой чистый газ, состоящий из одного атома углерода (C) и двух атомов кислорода (O). Углекислый газ является одной из многих молекул, в которых углерод обычно встречается на Земле. Он не горит, при стандартных условиях температуры и давления стабилен, инертен и нетоксичен. Углекислый газ встречается в природе в небольших количествах (около 0,04 процента) в атмосфере Земли.

ЛЮДИ ЭТИМ ДЫШАТ

Углекислый газ составляет незначительную часть воздуха, которым дышат люди. Он также является побочным продуктом метаболизма нашего организма и впоследствии выдыхается из легких.

РАСТЕНИЯМ НУЖНЫ ЭТО

Несмотря на небольшое количество CO ₂  в воздухе, он необходим для жизни растений и является ключевой частью глобального углеродного цикла. Растения поглощают CO ₂ , расщепляют CO ₂  на углерод и кислород, выделяют кислород в атмосферу, а затем сохраняют углерод, чтобы жить и расти. Когда растение умирает или сжигается, углерод рекомбинирует с O ₂  в воздухе и снова образуется CO ₂  , завершая цикл.

Миф:  Присутствие CO ₂  в атмосфере плохо и возникает только в результате сжигания ископаемого топлива.

Реальность:  Углекислый газ образуется как из природных, так и из антропогенных источников, необходим для жизни растений и является ключевой частью жизненного цикла углерода на Земле.

---

Природные и антропогенные потоки углерода

ЧТО ТАКОЕ УГЛЕРОДНЫЙ ЦИКЛ?

Круговорот углерода — это процесс, посредством которого углерод циркулирует в воздухе, земле, растениях, животных и ископаемом топливе. Люди и животные вдыхают кислород из воздуха и выдыхают углекислый газ (CO ₂ ), а растения поглощают CO ₂  для фотосинтеза и выделяют кислород обратно в атмосферу. Углекислый газ также обменивается между атмосферой и океанами. Эта естественная система процессов поддерживает стабильные уровни CO ₂  в атмосфере с течением времени. На приведенном ниже рисунке показан углеродный цикл, показывающий, как углерод перемещается между землей, атмосферой и океаном посредством различных естественных и антропогенных процессов. На суше углерод содержится в образованиях, почве, растениях и животных. Когда они разлагаются, углерод может быть выброшен в атмосферу в виде CO ₂ . Попав в атмосферу, углерод может затем поглощаться океанами, наземными/океаническими растениями или раковинными животными. Важно отметить, что только небольшое количество земного углерода проходит через углеродный цикл каждый год.

 

 

---

ЧТО ТАКОЕ ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ?

Схема парникового эффекта

Парниковый эффект используется для описания явления, при котором атмосфера Земли улавливает солнечное излучение, вызванное присутствием газов, таких как двуокись углерода (CO ₂ ), метан (CH ₄ ), закись азота (N ₂ O) и водяной пар (H ₂ O). В совокупности эти газы называются парниковыми газами (ПГ). Парниковый эффект получил свое название от процесса, который на самом деле происходит в теплице. В теплице видимый солнечный свет с короткой длиной волны проникает сквозь стеклянные панели и нагревает воздух и растения внутри. Излучение, испускаемое нагретыми предметами внутри теплицы, имеет большую длину волны и поэтому не может пройти через стеклянный барьер, поддерживая теплую температуру в теплице.

Парниковый эффект

Естественный парниковый эффект Земли действует аналогичным образом. Солнечный свет, попадая в атмосферу, либо отражается, либо поглощается, либо просто проходит сквозь нее. Солнечный свет, проходящий через атмосферу, либо поглощается поверхностью Земли, либо отражается обратно в космос. Поверхность Земли нагревается после поглощения этого солнечного света и излучает длинноволновое излучение обратно в атмосферу. Часть этого излучения проходит через атмосферу и уходит в космос, а остальная часть либо отражается обратно на поверхность Земли, либо поглощается атмосферными парниковыми газами, которые повторно излучают более длинные волны обратно на поверхность Земли. Эти парниковые газы улавливают солнечную энергию в атмосфере, нагревая планету.

Парниковые газы можно сравнить со стеклянными панелями в примере с теплицей, поскольку они задерживают косвенное солнечное тепло. Углекислый газ и другие парниковые газы помогают создавать и поддерживать естественный парниковый эффект, который делает Землю пригодной для жизни. ПГ не оказывают негативного воздействия в естественных количествах; на самом деле без них средняя температура Земли была бы намного ниже.

Миф:  ПГ, такие как CO ₂  , должны быть полностью удалены из атмосферы.

Реальность: парниковых газов, таких как CO ₂ , в определенных диапазонах концентраций помогают поддерживать глобальную температуру, благоприятную для жизни.

---

КАКОВЫ ПЕРВИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ CO

₂ ?

Существуют как природные источники диоксида углерода (CO ₂ ), так и искусственные (антропогенные) источники CO ₂  .

ПРИРОДНЫЙ CO ₂ ИСТОЧНИКИ

Природный CO ₂  источники составляют большую часть CO ₂  выброшено в атмосферу. Океаны обеспечивают наибольшее годовое количество CO ₂ из любого природного или антропогенного источника. Другие источники природного CO ₂  включают дыхание животных и растений, разложение органических веществ, лесные пожары и выбросы в результате извержений вулканов. Существуют также естественные отложения CO ₂  , обнаруженные в формационных слоях земной коры, которые могут служить источниками CO ₂  .

АНТРОПОГЕННЫЙ CO ₂ ИСТОЧНИКИ

Антропогенные источники CO ₂ являются частью нашей повседневной деятельности и включают в себя производство электроэнергии, транспорт, промышленные источники, химическое производство, добычу нефти и сельскохозяйственные методы. Многие из этих типов источников сжигают ископаемое топливо (уголь, нефть и природный газ) с выбросами CO ₂  в качестве побочного продукта. Из этих источников CO ₂ наибольшее количество антропогенного CO 9 приходится на производство электроэнергии.0005 2  в атмосферу.

Миф:  Углекислый газ образуется только из антропогенных источников, особенно при сжигании ископаемого топлива.

Реальность:  Углекислый газ поступает как из естественных, так и из антропогенных источников; преобладают природные источники.

---

ЧТО СЕЙЧАС ДЕЛАЮТ ЛЮДИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ CO

₂ ? Контрольный колодец в проекте хранения CO2
, спонсируемом NETL.

Комбинированный портфель вариантов управления выбросами углерода внедряется для снижения текущих уровней выбросов двуокиси углерода (CO ₂ ), связанных с производством энергии, при сохранении энергетической безопасности и создании технологий и базы знаний, необходимых для снижения выбросов углерода. Портфолио США включает:

1. Использование топлива с пониженной интенсивностью выбросов углерода – возобновляемые источники энергии, атомная энергетика и природный газ.
2. Внедрение более эффективных технологий как в отношении спроса, так и предложения энергии.
3. Разработка и внедрение технологии улавливания и хранения углерода (CCS).

УХУ для разделения и улавливания СО ₂  от промышленных процессов с последующей транспортировкой и безопасным, постоянным хранением в глубоких подземных геологических образованиях. УХУ является жизнеспособным вариантом управления антропогенным выбросом CO ₂  , поскольку многочисленные исследования показали, что он может обеспечить до 55 процентов смягчения последствий выбросов, необходимых для стабилизации и, в конечном итоге, снижения концентрации CO ₂  в атмосфере. С 1997 года программа Министерства энергетики США (DOE) по хранению углерода значительно продвинула УХУ за счет разнообразного портфеля прикладных исследовательских проектов, включающих промышленность, академические круги и другие исследовательские центры, а также за счет совместных исследований через сеть национальных лабораторий, в том числе Центр исследований и инноваций (RIC) Национальной лаборатории энергетических технологий (NETL). В стране существует множество проектов, где CO ₂  нагнетается в подходящие глубокие пласты, чтобы продемонстрировать процесс безопасного хранения. Существует также потенциал для разработки подходов, которые могут преобразовывать уловленный CO ₂  в полезные продукты, такие как топливо, химикаты или пластмассы.

Миф: Ничего не делается для управления выбросами CO ₂  из крупномасштабных антропогенных источников.

Реальность:  Достижения в области улавливания и хранения углерода (CCS) в качестве CO ₂ Варианты смягчения последствий реализуются в рамках исследований и разработок (НИОКР) в США и во всем мире.

Антропогенные источники | SpringerLink

Al-Atia MJ (1972) Микроэлементы в иракской нефти и их геологическое значение. В кн.: Разработка полезных ископаемых и экономическая геология. Уэльский университет, Аберистуит

Google Scholar

Alloway BJ (изд. ) (1995) Тяжелые металлы в почвах, 2-е изд. Blackie Academic & Professional, Лондон

Google Scholar

Британская геологическая служба (1992 г.) Региональная геохимия Озерного края и прилегающих территорий. Британская геологическая служба, Кейворт

Google Scholar

Brothwood S (2001) Выбросы транспортных средств элементов платиновой группы и других тяжелых металлов в городскую среду, докторская диссертация, Университет Уэльса, Аберистуит

Google Scholar

Бернс К.Н., Олкрофт Р. (1964) Флюороз крупного рогатого скота: возникновение и последствия в промышленных районах Англии и Уэльса, 1954–1957 гг., обследования промышленных заболеваний, отчеты 2, часть 1. Министерство сельского хозяйства, рыболовства и продовольствия, Лондон

Google Scholar

Коулман Л. , Брэгг Л.Дж., Финкельман Р.Б. (1993) Распределение и способ появления селена в углях США. Environ Geochem Health 15:215–227

CrossRef Google Scholar

Дабковска Э., Мачой-Мокжинска А., Страшко Дж., Мачой З., Самуйло Д. (1995) Временные изменения уровня фтора в челюстях европейского оленя в промышленных регионах Западной Померании, Польша. Environ Geochem Health 17:155–158

CrossRef Google Scholar

Davies BE, Houghton NJ (1984) Модели уменьшения расстояния при загрязнении почв и растений тяжелыми металлами в Бирмингеме, Англия. Городская экология 8: 285–294

Перекрёстная ссылка Google Scholar

Davis RD (1980) Поглощение фтора райграсом, выращенным на почве, обработанной осадком сточных вод. Environ Pollut B 1:277–284

CrossRef Google Scholar

Davis A, Kempton JH, Nicholson A, Yare B (1994) Перенос мышьяка и хрома подземными водами на историческом кожевенном заводе, Уоберн, Массачусетс, США. Приложение Геохим 9:569–582

Перекрестная ссылка Google Scholar

Ding Z, Zheng B, Long J, Belkin HE, Finkelman RB, Chen C, Zhou D, Zhou Y (2001) Геологические и геохимические характеристики углей с высоким содержанием мышьяка из эндемичных районов арсеноза в юго-западной провинции Гуйчжоу, Китай. Appl Geochem 16:1353–1360

CrossRef Google Scholar

Farmer JG, Eades LJ, Graham MC (1999) Содержание свинца и изотопный состав британских углей и их влияние на прошлые и нынешние выбросы свинца в окружающую среду Великобритании. Environ Geochem Health 21:257–272

Перекрёстная ссылка Google Scholar

Frank A (1998) «Таинственная» болезнь лосей в Швеции. Сходство с дефицитом меди и/или молибденозом у крупного рогатого скота и овец. Биохимический фон клинических признаков и органных поражений. Sci Total Environ 209:17–26

CrossRef Google Scholar

Франк А. , Мадей А., Галган В., Петерссон Л.Р. (1996) Отравление крупного рогатого скота ванадием основным шлаком. Концентрации в тканях от отравленных животных и из эталонного, боенского материала. Sci Total Environ 181: 73–92

Перекрёстная ссылка Google Scholar

Fuge R, Hennah TJ (1989) Фтор и тяжелые металлы вблизи кирпичных заводов. Trace Subst Environ Health 23:183–197

Google Scholar

Fuge R, Perkins WT (1991) Алюминий и тяжелые металлы в питьевой воде в районе Северного Кередигиона, Средний Уэльс. Environ Geochem Health 13:56–65

CrossRef Google Scholar

Fyfe WS (1998) К 2050 году; прошлое не является ключом к будущему; проблемы науки и химии. Environ Geol Health 33:92–95

CrossRef Google Scholar

Gummow B, Botha CJ, Basson AT, Bastianello SS (1991) Токсичность меди у жвачных животных: загрязнение воздуха как возможная причина. Ондерстепорт Дж. Вет Рез 58: 33–39

Google Scholar

Gummow B, Bastianello SS, Botha CJ, Smith HJC, Basson AT, Wells B (1994) Загрязнение воздуха ванадием: причина мальабсорбции и иммуносупрессии у крупного рогатого скота. Ондерстепорт Дж. Вет Рез 61: 303–316

Google Scholar

Ходж В.Ф., Сталлард М.О. (1986) Платина и палладий в придорожной пыли. Environ Sci Technol 20:1058–1060

CrossRef Google Scholar

Харака Ю.К., Амбатс Г., Прессер Т.С., Дэвис Р.А. (1996) Удаление селена из загрязненных сельскохозяйственных дренажных вод с помощью нанофильтрационных мембран. Appl Geochem 11:797–802

CrossRef Google Scholar

Кимбалл Б.Е., Римстидт Дж.Д., Брантли С.Л. (2010) Законы скорости растворения халькопирита. Appl Geochem 25: 972–983

CrossRef Google Scholar

Коритниг С (1972) Фтор. В: Wedepohl KH (ed) Справочник по геохимии. Springer, Берлин, гл. 9

Google Scholar

Leece DR, Scheltema JH, Anttonen T, Weir RG (1986) Накопление фторидов и токсичность в виноградной лозе Vitus vinifera L. в Новом Южном Уэльсе. Environ Pollut A 40:145–172

CrossRef Google Scholar

Левинсон А.А. (1980) Введение в разведочную геохимию, 2-е изд. Applied Publishing, Уилметт

Google Scholar

Mielke HW (1994) Свинец в почвах Нового Орлеана: новые образы городской среды. Environ Geochem Health 16:123–128

CrossRef Google Scholar

Мирвиш С.С. (1991) Значение нитратов, нитритов и N-нитрозосоединений для здоровья человека. В: Богарди И., Кузелка Р.Д., Энненга В.Г. (ред.) Воздействие загрязнения нитратами, последствия и контроль. Спрингер, Нью-Йорк, стр. 253–266 9.0007

Перекрёстная ссылка Google Scholar

Николсон Ф.А., Смит С.Р., Аллоуэй Б.Дж., Карлтон-Смит С., Чемберс Б. (2003) Перечень поступления тяжелых металлов в сельскохозяйственные почвы в Англии и Уэльсе. Sci Total Environ 311:205–219

CrossRef Google Scholar

Пацина Дж.М. (1995) Происхождение загрязнителей воздуха в Арктике: извлеченные уроки и будущие исследования. Научная общая среда 160/161:39–53

Перекрестная ссылка Google Scholar

Perkins WT (2011) Экстремальное загрязнение почв селеном и теллуром – промышленное наследие восьмидесятилетней давности, окружающее никелевый завод в долине Суонси. Sci Total Environ 412/413:162–169

CrossRef Google Scholar

Рейманн С., Айрас М., Чекушин В. А., Богатырев И.В., Бойд Р., де Каритат П., Даттер Р., Финне Т.Е., Халлеракер Ю.Х., Егер О., Кашулина Г., Лехто О., Нискаваара Х., Павлов В.А., Райсанен М.Л., Стрэнд Т, Волден Т (1998) Эколого-геохимический атлас Центрального Баренцева региона. Геологическая служба Норвегии, Тронхейм

Google Scholar

Райс К.С., Герман Дж.С. (2012) Подкисление земли: оценка механизмов и масштабов. Appl Geochem 27:1–14

CrossRef Google Scholar

Rieuwerts JS, Farago ME (1996) Загрязнение тяжелыми металлами вблизи завода по выплавке вторичного свинца в Чехии. Appl Geochem 11: 17–23

Перекрёстная ссылка Google Scholar

Rühling Å (ed) (1994) Атмосферное осаждение тяжелых металлов в Европе — оценки, основанные на анализе мхов. Совет министров Северных стран, Копенгаген

Google Scholar

Stohl A, Seibert P, Wotawa G, Arnold D, Burkhart JF, Eckhardt S, Tapia C, Vargas A, Yasunari TJ (2011) Выбросы ксенона-133 и цезия-137 в атмосферу с Фукусима Дай-Ичи атомная электростанция: определение источника, рассеивание в атмосфере и осаждение.