Газовые смеси

Общее количество газовых смесей в биосфере за последние сто­летия практически не менялось. Однако, по мнению ряда иссле­дователей, техногенные процессы, связанные с началом форми­рования ноосферы, уже вызвали и некоторые глобальные изме­нения состава всей атмосферы, и изменения, получившие разви­тие только в отдельных районах.

Ориентировочно можно считать, что в городе с населением не­сколько миллионов жителей за сугки в атмосферу вьщеляется, т: углеводородных паров и газов - свыше 1300, ацетальдегидов ­свыше 60, оксидов азота 600-650, оксидов серы - около 500, ок­сида углерода (СО) - свыше 5000.

Содержание кислорода в составе выхлопных газов автомоби­лей резко уменьшается по сравнению с атмосферным воздухом(в среднем с 20,9 до 4% при бензиновых двигателях и до 9% при дизельных). Однако значительно увеличивается содержание С02 (с 0,03 до 13%), СО (в среднем от бензиновых двигателей 4%, от дизельных двигателей 0,1 %), углеводородов (от п. 10-0 в атмосфе­ре до 4% от бензиновых двигателей). Это позволяет считать, что при парковке автомобилей во дворах-колодцах, окруженных мно­гоэтажными домами и плохо проветриваемых, состав воздуха рез­ко отличается от обычного атмосферного.

Специальные исследования (P.l..emaigre) показали, что при раз­ном режиме работы автомобильных двигателей состав выхлопных газов существенно меняется. Так, максимальное количество СО вьделяют при малой скорости машины с бензиновым двигателеми при ускорении - с дизельным. Количество углеводородов и фор­мальдегидов в выхлопных газах возрастает в десятки раз при за­медлении, а оксидов азота - при ускорении.

Существенно меняется состав атмосферного воздуха при сжи­гании различного топлива. Об этом можно судить по данным

Довольно много газов вьщеляется при сжигании бытового му­сора. Обычно в зависимости от типа мусоросжигающих устано­вок при переработке 1 т мусора вьделяется, кг: СО - от 0,35 до150; углеводородов - от 0,15 до 50; NНз - от 0,01 до 1,4; (NzO+NO+N02) - от 0,05 до 1,0; оксидов серы - от 0,2 до 1.

Состав преобладающей массы так называемых «загрязняю­щих» газов, поступающих в атмосферу от различных промышлен­ных предприятий, в целом аналогичен. Это оксид углерода (СО), оксиды серы (S02, SОз), диоксид углерода (COz), аммиак (NH.).

Кроме них лишь иногда в значительных количествах поступают от литейных предприятий акролеин (CH2-CH-Ct:~), имеющий запах подгоревших жиров, от предприятий химической промы­ленности - пары различных кислот и сероуглерода, меркатаны(имеют неприятный запах), хлор, фтор, фторид кислорода (OFz) и некоторые другие газообразные соединения и пары.

Органические поллютаиты в атмосфере. Часто в отдельную проблему органической геохимии вьделяют распределение орга­нических веществ в атмосфере (В.А.Исидоров, 1992; K-Н.Зеленин,

1988 и др.). Основные природные источники этих веществ мож­но объединить в две группы: биогенные и геологические.

К геологическим источникам углеводородов в атмосфере сле­дует в первую очередь отнести многочисленные и еще недостаточ­но изученные процессы дегазации верхней мантии. Значительное количество углеводородов, в том числе и метана, поступает в ат­мосферу от месторождений нефти и природного газа. При био­генных процессах органические вещества вьщеляются в атмосфе­ру в результате жизнедеятельности всех организмов (от однокле­точных бактерий до высших животных). При этом только углево­дородов (без учета метана) вьделяется за год около 1,5 -108 т, а об­щее число вьделяемых органических веществ насчитывает тыся­чи наименований. Особо следует отметить биогенное метанооб­разование в аквальных и переувлажненных ландшафтах континен­тов, характеризующееся цифрой 0,6 - 108 т/год.

Несмотря на крайне низкое содержание метана в атмосфере Земли, он играет существенную роль в создании «парникового эф­фекга» Роль мно­гочисленных углеводородов, выделяемых организмами, выяснена пока не до конца. К настоящему времени установлено, что часть из них (в частности, изопрен и этилен) способствуют выживанию определенных видов растений при возникновении неблагоприят­ных условий: терпены ограничивают проникновение в ткани рас­тений ряда микроорганизмов и т.д. Следовательно, изменение обычной (очень низкой) концентрации в атмосфере углеводоро­дов может привести ко многим еще недостаточно ясным послед­ствиям в развитии биосферы.

Точного подсчета количества органических соединений, посту­пающих в атмосферу вследствие антропогенной деятельности, на данный момент нет. Ориентировочно считается, что их поступа­ет в 10 раз меньше, чем в результате жизнедеятельности организ­мов. Такое, пока относительно небольшое количество техноген­ных органических соединений не может оказать решающего воз­действия на всю биосферу. Однако в случае больших поступлений органических веществ уже сейчас в отдельных районах можно ожи­дать различных изменений в развитии организмов. В связи с этим рассмотрим основные техногенные источники органических ве­ществ, поступающих в атмосферу.

В первую очередь следует отметить автотранспорт, который, на­пример, в США дает 63% выбросов углеводородов в окружающую среду (КН. Зеленин, 1998). На втором месте по объему выбрасы­ваемых органических загрязнителей стоят промышленные предпри­ятия. Среди них особо опасными являются предприятия химиче­ской, нефтехимической, лесохимической промышленности. Значи­тельное количество органических поллютантов поступает в селитеб­ных ландшафтах и от жилищно-коммунальных хозяйств. Так, к на­стоящему времени только в выбросах из вентиляционных систем жилых зданий установлено более 40 токсичных и дурнопахнущих веществ, из которых более 20 образуются при сжигании газов.

Довольно большое количество органических соединений по­ступает в атмосферу из различных зон утилизации отходов. Считается, что 1 т захороненных на свалке бытовых отходов за 25 ЛeJ' вьделяет до 30 ~ только одного метана, 70% газа вьщеляется в пер­вые 10 лет после захоронения.

Как видно из изложенного, основное количество органических поллютантов поступает в биосферу в пределах селитебныl ландшафтов, т.е. в зонах с наибольшей плотностью населения, Увеличение содержания органических соединений в атмосфере городов (считается, что техногенная составляющая органических соединений по отношению ко всем таким соединениям в аатмосфере Земли составляет 10%) может и, вероятно, уже сказывается на состоянии здоровья людей и всех других организмов, жи вущих в ландшафтах населенных пунктов. для изучения этой проблемы необходимо скорейшее про ведение специальных исследований.