Образование смога связано с процессами. Смотреть что такое "смог" в других словарях

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 выхлопными газами".

Так ли это на самом деле? Давайте попробуем выяснить характер и причины появления данного 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 и частую 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 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.

Впервые был замечен в Лос-Анджелесе. Он, согласно точке зрения современных ученых, образуется в верхних 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.

Ни для кого не секрет, что экологическая ситуация в России плачевна; хорошо хоть, что все больше и больше об этом беспокоятся и трубят даже обычные люди – и вроде даже результат есть. Взять хотя бы мой родной Челябинск – перспектива открытия Томинского ГОКа повлекла за собой массовые протесты людей, которые отстаивали право на здоровое будущее своих детей. И все же смог– распространенная проблема жителей мегаполисов, и всем нам просто необходимо обращать на нее внимание, по возможности бить тревогу.

Почему образуется смог

Смог – это не просто дым. Это специфический коктейль из тумана, дыма, пыли и разнообразных тяжелых токсичных химических веществ, которые не сулят хороших последствий тем, кто все это вдыхает. Конечно, такое явление, как смог, не настигло бы меня, живи я в какой-нибудь деревеньке на окраине, скажем, Рязанской области. Такой ужасный туман появляется ввиду нескольких причин:

• выбросы токсичных веществ и продуктов распада от промышленных предприятий;
• сжигание угля;
• выхлопы автомобилей;
• курение;
• испарения от обычных товаров (всяческие аэрозоли, химические чистящие средства и т.д.).

Но лидирующие позиции в образовании смога принадлежат промышленным концернам, которые, кажется, не боятся оставить будущие поколения без чистого воздуха и ясного неба.

Солнечный свет как фактор риска

Благоприятным условием для застоя смога в воздухе являются солнечные лучи. Когда ультрафиолет и тепло, исходящее от земли, вступает в реакцию с вредными газами, тогда и возникают тяжелые вредные примеси. Так, в 1948 году в американском небольшом городке Донора произошла трагедия – погибло около 70 человек от смога, застоявшегося в воздухе в результате теплой погоды. Тепло, находившееся в нижних слоях атмосферы города, не выпускало смог, как бы запертый холодной температурой воздуха в верхних слоях атмосферы.

Только по прошествии 5 дней дождь высвободил загрязненный воздух, но последствия жители городка запомнили на всю жизнь – у некоторых выживших развилась астма и бронхит, а продолжительность жизни до сих пор меньше, чем в других городах.

Виды смога

В зависимости от причин возникновения и характеристик, смог бывает нескольких типов:

Несмотря на разновидности, смертельно опасен для здоровья абсолютно каждый вид смога. Об этом следует помнить всегда и оберегать себя и свой дом, своих близких.

Смог – это загрязнение воздуха микроскопическими частицами различных веществ, которые затрудняют видимость и несут опасность для здоровья человека и других живых существ.

слова – «смог».

Данный термин был введен в 1905 году. Доктор Harold Antoine des Voeux хотел придумать слово, которым можно описать тяжелый Лондонский туман. Он создал из двух слов: дым (smoke ) и туман (fog ) образовав слово – смог. Данный термин быстро подхватили и растиражировали газетчики, что в свою очередь сделало это слово очень популярным. Следует отметить, что данный термин описывал не просто густой природный туман, а именно вызванный загрязнением и выбросами от сжигания угля на предприятиях Лондона.

Причины появления смога.

Существует две разновидности «тяжелого тумана», это природный и техногенный.

К природному смогу можно отнести загрязнение, которое вызывает извержение вулкана или обширный лесной пожар. История знает массу примеров, когда из-за такого смога прекращается авиационное сообщение между аэропортами.

Техногенный смог это разновидность загрязнения, которая происходит по вине хозяйственной деятельности человека. К данной разновидности относится туман образованный от выбросов различных заводов и фабрик, автомобилей и тому подобных источников загрязнения.

Смог и его опасность.

Смог как явление очень негативно сказывается на здоровье людей. Больше всего он опасен для детей и пожилых людей. Люди с респираторными заболеваниями, испытывают трудности с дыханием. Слизистая оболочка глаз и носа раздражается, что в свою очередь вызывает боль и дискомфорт. Помимо опасности для человека, смог представляет угрозу животным и растениям. Стойкое загрязнение может повредить посевы и здоровье сельскохозяйственных и диких животных.

Смогом называется ядовитая смесь дыма, тумана, пыли.

Различают два типа смога:

1. зимний смог (лондонского типа);
2. 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.

ВВЕДЕНИЕ

ТИПЫ СМОГА

ПОСЛЕДСТВИЯ СМОГА

МЕТОДЫ БОРЬБЫ СО СМОГОМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Великий смог (англ. Great Smog) окутал Лондон 5 декабря 1952 года и рассеялся только к 9 декабря того же года. Случившееся стало настоящей катастрофой, в результате которой погибло 12000 человек, что послужило, как считается, отправной точкой современного природоохранного (экологического) движения.

В начале декабря 1952 года холодный туман опустился на Лондон. Из-за холода горожане стали использовать для отопления уголь в бо́льшем количестве, чем обычно. Примерно к этому же времени завершился процесс замены городского электротранспорта (трамваев) на автобусы с дизельным двигателем. Запертые более тяжёлым слоем холодного воздуха, продукты горения в воздухе в считанные дни достигли чрезвычайной концентрации. Туман был таким густым, что препятствовал движению автомобилей. Были отменены концерты, прекращена демонстрация кинофильмов, поскольку смог легко проникал внутрь помещений. Зрители иногда попросту не видели сцену или экран из-за плотной завесы.

Поначалу реакция горожан была спокойной, поскольку в Лондоне туманы не редкость. В последующие недели, однако, статистические данные, собранные медицинскими службами города, выявили смертоносный характер бедствия - количество смертей среди младенцев, престарелых и страдающих респираторными заболеваниями достигло четырёх тысяч человек. Ещё около восьми тысяч человек умерли в последующие недели и месяцы.

Шок, вызванный этим жестоким уроком, заставил людей изменить своё отношение к загрязнению воздуха. Бедствие со всей очевидностью продемонстрировало людям во всем мире, что данная проблема представляет собой непосредственную угрозу жизни людей. Были приняты новые экологические стандарты, направленные на ограничение использования грязных видов топлива в промышленности и на запрет сажесодержащих выхлопных газов. Среди принятых мер - введение в действие Закона «О чистом воздухе» (редакции от 1956 и 1968 годов) и аналогичного Закона города Лондона (1954 год).

ЧТО ТАКОЕ СМОГ И ПРИЧИНЫ ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Впервые термин «смог» был введён доктором Генри Антуаном де Во в 1905 году <#"703523.files/image001.gif">

Распределение загрязнений в воздухе в большой степени зависит от погодных и климатических явлений. Ветры увеличивают скорость рассеяния и перемешивания, а воздушные потоки, направленные от земли, выносят загрязнения в верхние слои атмосферы. Однако могут возникнуть условия, при которых атмосферные слои становятся очень стабильными. Это, в частности, бывает при антициклонах (областях с высоким атмосферным давлением), при штилевой погоде вообще и при выхолаживании самого нижнего слоя воздуха, когда в верхних слоях на некоторой высоте воздух оказывается теплее, чем в нижних (то есть наблюдается температурная инверсия). Тогда загрязнения, вместо того чтобы перемещаться в верхние слои атмосферы, остаются вблизи поверхности земли. Это приводит к тому, что более холодный воздух располагается ниже более теплого, и не может подняться вверх и рассеяться в атмосфере. Под «крышей» из теплого воздуха загрязнения накапливаются в таких больших количествах, что становятся опасными для здоровья.

Города, расположенные в понижениях местности, отличаются повышенной повторяемостью температурных инверсий, и, следовательно, при высоком уровне индустриального загрязнения воздуха они предрасположены к образованию смога.

ТИПЫ СМОГА

Выделяют три типа смога:

ледяной смог (аляскинского типа);

влажный смог (лондонского типа);

сухой, или фотохимический смог (лос-анджелесского типа).

Ледяной смог (аляскинского типа) - характерен для высоких широт в зимнее время при температуре -30-35°С и полном безветрии. Воздушная пара, находящаяся в атмосфере замерзает, на эти кристаллы абсорбируется сажа <#"703523.files/image002.gif">

Это же превращение испытывает и NO, попавший в воздух.

На солнечном свету NO2 подвергается фотодиссоциации:

Образующийся атомарный кислород очень активен и может вступать в разнообразные реакции, в частности, образовывать озон О3 с молекулярным кислородом

Где М - молекулы воздуха, поглощающие выделившуюся энергию

Присутствие озона - наиболее характерный признак фотохимического смога. Он не образуется при сгорании топлива, а является вторичным загрязнителем.

В дневные часы озон медленно реагирует с NO2, образуя радикал NO3, который в свою очередь вступает в дальнейшие реакции с NO и NO2. Одной из конечных продуктов этих реакций является N2O5. Если в атмосфере имеется водяной пар, то N2O5 может вступить в реакцию с водяным паром и продуктом этой реакции является азотная кислота - HNO3.

Рассматривая все эти превращения, мы не учли влияние углеводородов, а ведь именно их присутствие в тропосфере вызывает ухудшение видимости и в результате их частичного разрушения образуются многие вредные вещества, среди которых: ПАН (пероксиацетилнитрат), альдегиды, окись углерода (угарный газ), углекислый газ, карбоновые кислоты, кетоны, окислы олефина, парафины и др.

Из графика суточного хода загрязняющих веществ, представленного на рис. 3, видно, что максимум концентрации альдегидов и озона приходится сразу же после максимума концентрации углеводородов и NO2 (через 4 - 5 часов). Отсюда можно сделать вывод, что увеличение выбросов в атмосферу несгоревшего топлива ведет к ухудшению экологической ситуации и тем самым является причиной дополнительного накапливания тропосферного озона.

ПОСЛЕДСТВИЯ СМОГА

От фотохимического смога страдают и люди, и растения, и постройки, и различные материалы. Погибают домашние животные, главным образом собаки и птицы.

Высокие концентрации оксидантов - озона, ПАН, оксидов азота, содержащихся в фотохимическом смоге, придают ему чрезвычайно неприятные свойства. Люди, оказавшиеся под воздействием смога, испытывают сильное раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей из-за наличия в нём веществ, подобных ПАН. Они вызывают слезоточение при концентрациях в 0,1 млн-1. Если содержание таких оксидантов превышает 0,25 млн-1, наблюдаются приступы астмы, кашель, неприятные ощущения в груди, головная боль. Концентрации озона, достигаемые в фотохимическом смоге, также очень вредны для здоровья. Так, уже 0,1 млн-1 озона в воздухе вызывает сухость в горле, раздражение дыхательных путей, понижение устойчивости к бактериям. Концентрации озона в 0,3 млн-1 вызывают нарушения дыхания, спазм грудной клетки, головокружение. Длительный контакт с таким воздухом приводит к росту заболеваемости и смертности людей. Особенно сильно подвержены действию смога дети и пожилые люди

Фотохимический смог отрицательно влияет и на растительность. Особенно плохо фотохимический смог влияет на бобы, свеклу, злаки, виноград, а также декоративные растения. Признаком того, что растение подверглось вредному влиянию фотохимического тумана, является набухание листьев, которое затем переходит в появление на верхних листьях пятен и белого налета, а на нижних ведет к появлению бронзового или серебристого оттенка. Затем растение начинает быстро чахнуть.

Кроме всего прочего, фотохимический туман ведет за собой ускоренную коррозию материалов и элементов зданий, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, и даже порчу одежды.

МЕТОДЫ БОРЬБЫ СО СМОГОМ

Смог несет большую опасность для всей биосферы. Борьба с ним - одна из главнейших задач в решении экологического вопроса.

На городском уровне, борьба со смогом заключается в принятии различных законодательных мер, которые обязуют промышленные предприятия строго контролировать выбрасываемые ими вещества в атмосферу, уменьшить суммарные выбросы от автомобилей, путем ограничения их нахождения в городе, призывами отказаться от личного автотранспорта. Основными на сегодняшний день методами снижения загрязнения атмосферы, в том числе кислотообразующими выбросами, являются разработка и внедрение различных очистных сооружений и правовая защита атмосферы.

Ведутся исследования по снижению загрязнений от выхлопных газов автомобилей. Перспективна замена бензина в автомобилях другими видами топлива (например, смесью спиртов), применение газобаллонных автомобилей, использующих природный газ, и электромобилей;

Уменьшить долю смога, создаваемую промышленностью, можно с помощью пылеуловителей, если оборудовать ими предприятия. Эффективно использование специальных фильтров. Преимущества фильтров: высокая эффективность по извлекаемым компонентам (90-98%); простота и компактность; минимальный уровень энергозатрат на очистку (от 1,5 до 4,5 кВт/сутки); надежность в эксплуатации, высокая степень ремонтопригодности; малая чувствительность к концентрационным колебаниям.

Для средних и малых предприятий энергетики использовать метод сжигания топлива в кипящем слое, при котором удаляется до 95% диоксида серы и от 50 до 75% оксидов азота. Хорошо разработана технология уменьшения содержания оксидов азота (на 50-60%) путем снижения температуры горения. Использование на электростанциях в качестве топлива природного газа. Реально заменить горючие ископаемые могут возобновимые экологически чистые энергетические ресурсы, такие, как солнечная энергия, ветер, морские приливы, термальные источники недр Земли.

Локальная защита от смога - личный вклад человека в очистку воздуха и, соответственно, в собственное здоровье. Это достигается принципиальным пользованием экологически чистой техникой и топливом, покупкой безопасных для окружающей среды и своего здоровья хозяйственных средств. Определенную роль может сыграть и снижение потребления энергии.

Методов борьбы имеется довольно много, но почти каждый из них имеет свои недостатки, а некоторые методы неэффективны совсем.

Полностью избавиться от смога нам не удастся, ведь для этого нужно перевести весь транспорт на экологически чистое топливо, установить очистные сооружения на всех заводах и фабриках, значительно уменьшить количество испарения вредных газов, однако принять менее радикальные меры по очистке биосферы от его вредного воздействия вполне реально.

Наибольшие трудности в исследованиях по снижению загрязнения от выхлопных газов вызывает уменьшение выбросов оксидов азота, которые помимо образования кислотных осадков ответственны за появление фотохимических загрязнителей (фотохимический смог) и разрушение озонового слоя в стратосфере. Для решения этой проблемы ведутся работы по созданию различных каталитических конвертеров, преобразующих оксиды азота в молекулярный азот.

Создание безотходного производства во всех отраслях промышленности требует решения ряда сложных инженерно-технологических задач, огромных капиталовложений.

Содержание серы в выбросах можно уменьшить, используя низкосернистый уголь, а также путем физической или химической его промывки. Но физические методы очистки малорентабельны. Химический метод очистки: в различных фильтрах и очистителях газообразные продукты сгорания пропускаются через водный раствор извести, в результате образуется нерастворимый сульфат кальция СаSО4. Этот метод позволяет удалить до 95% SО2, но является дорогостоящим (снижение температуры дымовых газов и понижение тяги требует дополнительных затрат энергии на их подогрев; кроме того, возникает проблема утилизации СаSО4) и экономически эффективен лишь при строительстве новых крупных предприятий.

смог загрязнение фотохимический

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оказывается, жить в крупных городах была смертельно опасно уже в 13 веке, когда для обогрева жилищ использовался уголь. Нетрудно себе представить, что творится в наше время мощностей и скоростей.

Загрязнение атмосферы выбросами автомобильных выхлопов увеличивается с ростом числа самих автомобилей. И в ближайшее время не предвидится полная замена бензина на другие виды топлива. А значит, фотохимического смога летом нам не избежать.

Хотелось бы верить, что с наступлением осени и зимы воздух будет чище, но нет, наступает отопительный сезон. И хотя в нынешние времена уголь не используется повсеместно, но ему на смену пришли углеводороды, сжигание которых, тоже становится причиной смога.

А страдают от смога люди, чаще всего самые беззащитные - дети и старики. При подготовке материала к реферату мной были обнаружены данные, что беспричинные капризы детей и приступы агрессии у домашних животных - это тоже последствия смога.

Чтобы уменьшить последствия смога нужно, стараться не выходить во время него на улицу, пить зелёный чай или травяные сборы, употреблять в пищу больше свежих овощей и фруктов.

Если есть возможность лучше покинуть на время смога город.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Опаловский А.А. Планета Земля глазами химика. М., Наука, 1990

Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. В четырех книгах (перевод с англ.). М., Мир, 1995

Химия и общество (перевод с англ.). М., Мир, 1995

Добровольский В.В. Основы биогеохимии. Учеб. пособие для геогр., биол., геол., с.-х. спец. вузов. М., Высш. шк., 1998

Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды (перевод с англ.) М., Мир, 1999