Смог причины и последствия. Что такое смог? Явление крупных городов смог

На сегодняшний день все знают, что такое смог — это ни что иное, как смесь дыма, пыли и тумана. Любой смог, независимо как он появился, оказывает плохое действие на организм человека. Опаснее, правда, тот смог, который мы невидим, чем видимый. Так как невидимый смог состоит из паров, аэрозолей и едких газов. Самое опасное, когда он начинает облучаться радиацией Солнца и тогда начинаются фотохимические реакции. В результате, чего возникают новые химические смеси, зачастую еще агрессивнее и токсичнее предыдущих, такие как нитриты окиси азота, фенолы.

Различают несколько типов смога:

• влажный смог – смесь тумана, дыма и газовых отходов промышленности, при большой концентрации последних способен погубить несколько тысяч человек.
• радиационный туман – возникает в результате радиационного охлаждение земли, при этом влажность воздуха должна достигать точки росы. Появляется в условиях антициклона ночью или при температурной инверсии.
• ледяной смог – смесь бытовых газовых выбросов и от отопительных систем.
• сухой смог (лондонский смог)– появляется из-за фотохимических процессов, которые возникают в газовых выбросах под действием радиации Солнца, внешний вид – синеватая дымка без тумана. Состоит зачастую из смеси сернистого газа и аэрозолей сернистой кислоты. Чаще всего возникает из-за большого количества сжигаемого топлива.
• Еще один смог (лос-анджелеский смог) – фотохимический смог, причиной появления — автомобильные выхлопы. Это сухой туман, при котором выхлопы, облучаясь ультрафиолетом, образуют новые вещества, такие как озон, фотооксиданты.

Характерный цвет такого смога желто-зеленая дымка. Так в Лос-Анджелесе, где автомобили выпускают в воздух порядка тысячи тонн газа в сутки и активность солнца в этих местах достаточно высока. И выходит, что город сам производит это явление, которое губительно сказывается на здоровье населения. Такой смог может вызвать рвоту, вялость общее ухудшение самочувствия человека.

В результате возникновения смога, который загрязняет атмосферу, могут возникнуть следующие последствия:

1. «Парниковый» эффект увеличивается. Так как человечество сжигает все больше и больше топлива, то в атмосфере становится огромной концентрация таких веществ как метан, фреоны, оксид азота. Сам по себе «парниковый» эффект является угрозой увеличения мировой температуры воздуха на значительные величины, что приведет к глобальному потеплению.
2. Нарушается озоновый слой. Истощение озонового слоя это глобальная экологическая проблема. При уменьшении толщины этого слоя, способность защиты атмосферы от сильного ультрафиолетового излучения значительно сокращается, и как следствие разрушение большинства органических молекул.
3. Выпадение кислотных осадков. Кислотный дождь это осадки насыщенные оксидами серы, оксидами азота, хлороводородом и пр. Такой дождь ведет гибели лесных массивов, уничтожение посевов и закисление водоемов, деградацию многих организмов живущих в воде.

Все ученые мира утверждают, что ежегодно умирают несколько тысяч людей из-за действия на них загрязненного воздуха.

Врачи не советуют определенной категории людей находиться в местах, где часто бывает смог. Это: астматики, аллергики, пожилые люди, люди, страдающие сердечно – заболеваниями, младенцы. Всем остальным они советуют во время жары, и смога выходить на улицу в увлажненных масках и всегда при себе иметь успокоительные и расслабляющие медикаментозные средства. Ведь смог может ухудшить физическое состояние человека до возможного летального исхода.

СМОГ – аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли. Английское слово «smog» – производное от «smoke» – дым и «fog» – туман. Именно жители английской столицы первыми столкнулись с проблемами, связанными с загрязнением городского воздуха.

В Лондоне уголь жгли с 13 в. Горожане испытывали беспокойство из-за ощутимого запаха – считали, что он может вызывать различные заболевания.

При полном сгорании ископаемого топлива (угля или углеводородов) образуются достаточно безобидные продукты – диоксид углерода и вода, однако в условиях недостатка кислорода образуется ядовитый монооксид углерода. Если кислорода еще меньше, среди продуктов сгорания появляется углерод (в виде сажи). При низких температурах и малом количестве кислорода разрушение углеводородов может сопровождаться их изомеризацией и поликонденсацией, приводящими к образованию полициклических ароматических углеводородов, в том числе бензопирена, обладающего канцерогенными свойствами.

Загрязнение воздуха могут вызывать и входящие в состав топлива примеси, в первую очередь, соединения серы. Ее содержание в некоторых углях может достигать 6%. При сжигании такого топлива образуется диоксид серы. Растворяясь в капельках воды, которые конденсируются вокруг частиц дыма, диоксид серы существенно снижает ее рН. «Кислотный туман» опасен для здоровья; он оказывает вредное воздействие на растения и животных, вызывает разрушение металлов и строительных материалов.

Сажа и диоксид серы, образующиеся непосредственно при сжигании топлива, являются первичными загрязнителями воздуха. В условиях сырости и тумана, характерных для зимнего Лондона, они стали причинами длительных смогов, приводящих к росту легочных заболеваний. Со временем смог стал обычным явлением и в других крупных городах и промышленных центрах.

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. Тогда загрязнения, вместо того чтобы перемещаться в верхние слои атмосферы, остаются вблизи поверхности земли. Необычное состояние атмосферы, при котором температура воздуха в тропосфере не убывает с высотой, называют инверсией. 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.

Самым первым из официально зарегистрированных случаев загрязнения атмосферы, имевшим серьезные последствия, стал смог в г. Донора (США) в 1948. В течение 36 часов было зарегистрировано два десятка смертей, сотни жителей чувствовали себя очень плохо. Спустя четыре года в декабре 1952 еще более трагический случай произошел в Лондоне. Из-за загрязнений, скопившихся в воздухе, за пять дней погибли более 4000 человек. Хотя в последующие годы сильный смог в Лондоне и других городах наблюдался неоднократно, таких катастрофических последствий, к счастью, больше не было.

Переход от угля к углеводородным топливам уменьшил опасность загрязнения воздуха частицами сажи. Однако появились новые виды загрязнения, как первичного, так и вторичного, возникающего в результате реакций первичных загрязнителей с несгоревшим топливом и кислородом воздуха. Химические реакции, приводящие к образованию вторичных загрязнителей, наиболее эффективно протекают при солнечном свете, поэтому возникающее загрязнение воздуха получило название фотохимического смога. Он был впервые отмечен в Лос-Анджелесе (США) в годы Второй мировой войны. Появление фотохимического смога связывают с бурным развитием автомобильного транспорта.

В условиях высокой температуры, при которой происходит сжигание топлива в двигателе автомобиля, начинается взаимодействие между кислородом и азотом, входящими в состав атмосферного воздуха. Образующийся при диссоциации молекул кислорода атомарный кислород способен расщепить молекулу сравнительно инертного азота, инициируя цепную реакцию:

O + N 2 = NO + N

N + O 2 = NO + O

В результате в выхлопных газах появляется монооксид азота, который, попав в атмосферу, окисляется кислородом воздуха, превращаясь в диоксид азота. Бурый диоксид азота фотохимически активен. Поглощая свет, он диссоциирует:

Таким образом, в воздухе появляется реакционноспособный атом кислорода, который может вступать в реакции с образованием озона:

Присутствие озона – наиболее характерный признак фотохимического смога. Он не образуется при сгорании топлива, а является вторичным загрязнителем. Обладая сильнейшими окислительными свойствами, озон оказывает вредное действие на здоровье людей и разрушает многие материалы, в первую очередь, резину.

Кроме того, в фотохимическом смоге протекают реакции между оксидами азота и несгоревшими органическими соединениями. Среди продуктов таких реакций немало канцерогенных веществ.

Различия между «влажным смогом», вызванным сжиганием угля в Лондоне, и «сухими смогом», обусловленным автомобильными выхлопами в Лос-Анджелесе, приведены в таблице.

В больших городах нашей страны еще три десятка лет назад автомобили не были основным источником загрязнения атмосферы. Сейчас экологические проблемы автотранспорта в крупных российских городах стали серьезной проблемой. Так, автомобильные выхлопы в Москве и Санкт-Петербурге исчисляются сотнями тысяч тонн в год. Автотранспорт уверенно вышел на первое место среди всех прочих источников загрязнения воздуха. Поэтому в Москве, Петербурге и других крупных городах смог становится частым гостем, особенно в безветренную погоду.

Для предотвращения смога необходимо совершенствовать двигатели автомобилей и эффективно очищать выхлопные газы. Количество монооксида углерода, образующегося в автомобильных двигателях, можно уменьшить, дожигая его до менее опасного диоксида углерода. Повышение доли воздуха в горючей смеси способствует уменьшению выброса не только СО, но и несгоревших углеводородов. Наиболее эффективными оказались каталитические преобразователи, в которых монооксид углерода и несгоревшие углеводороды окисляются до диоксида углерода и воды, а оксиды азота восстанавливаются до молекулярного азота. К сожалению, каталитические дожигатели нельзя использовать в случае заправки автомобиля этилированным бензином. Такой бензин содержит соединения свинца, необратимо отравляющие катализатор. Увы, в нашей стране этилированный бензин еще широко используется.

Чтобы уменьшить выбросы диоксида серы, из нефти предварительно удаляют соединения серы, а отходящие дымовые газы дополнительно очищают. Попадание соединений серы в атмосферу можно уменьшить и за счет сжигания твердого топлива в кипящем слое. Выбросы твердых частиц тепловыми электростанциями снижают, применяя электрофильтры или вакуумные воздушные фильтры.

В некоторых городах, в том числе и в Москве, большую роль в предотвращении смога является борьба с лесными и торфяными пожарами в окрестных лесах, также провоцирующими возникновение устойчивого загрязнения городского воздуха.

К сожалению, успехи в борьбе с отдельными видами загрязнения воздуха пока не привели к исчезновению смогов. Так, снижение вредных выбросов в выхлопных газах автомобилей на единицу пробега компенсируется быстрым ростом количества автотранспорта, поэтому общий уровень загрязнения не уменьшается. По-видимому, смог еще долгое время будет оставаться серьезной проблемой для жителей многих крупных городов.

Елена Савинкина

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.

Слово «смог» употреблялось крайне редко еще несколько десятилетий назад. Сегодня же во многих городах России он появляется все чаще. Смогом называется туман, состоящий не из воды, а из загрязняющих веществ. Его образование говорит о неблагополучной на конкретной территории.

Из чего состоит смог и как он образуется?

Состав смога чрезвычайно разнообразен. В этом грязном тумане могут присутствовать несколько десятков химических элементов. Набор веществ зависит от факторов, которые привели к образованию смога. В подавляющем большинстве случаев возникновение данного явления происходит из-за работы , большого количества транспорта и усиленного обогрева частных домов при помощи дров или угля.

Смог редко образуется в маленьких населенных пунктах. Зато во многих крупных городах это – настоящий бич. Выбросы промышленных предприятий, автомобильные пробки на дорогах, пожары на свалках и мусорных площадках приводят к тому, что над городом создается «купол» из различного дыма.

Главный природный помощник в борьбе с образованием смога – ветер. Движение воздушных масс сносит загрязняющие вещества в сторону от населенного пункта и способствует снижению их концентрации. Но бывает, что ветра нет, и тогда появляется настоящий смог. Он способен достигать такой плотности, что снижается видимость на улицах. Внешне это часто похоже на обычный туман, однако чувствуется специфический запах, может возникать кашель или насморк. Смог от работающих производственных объектов чаще имеет желтоватый или коричневатый оттенок.

Влияние смога на окружающую среду

Поскольку смог представляет собой высокую концентрацию загрязняющих веществ на ограниченной территории, то его действие на окружающее весьма заметно. Воздействие смога может быть разным в зависимости от того, что именно входит в его состав.

Часто пребывая в смоге большого города, человек начинает испытывать недостаток воздуха, першение в горле, резь в глазах. Возможны воспаление слизистых оболочек, кашель, обострение хронических болезней, связанных с органами дыхания и сердечнососудистой системой. Особенно тяжело переносят смог люди с астмой. Приступ, вызванный действием химических веществ, при отсутствии своевременной помощи, может привести к гибели человека.

Не менее пагубно смог действует и на растительность. Вредные выбросы способны превратить лето в осень, преждевременно состарив и окрасив в желтый цвет листву. Ядовитый туман в сочетании с долгим штилем иногда уничтожает посадки садоводов и становится причиной гибели посевов на полях.

Ярким примером колоссального воздействия промышленного смога на окружающую среду является город Карабаш в Челябинской области. Из-за многолетней работы местного медеплавильного комбината природа пострадала настолько, что местная река Сак-Елга имеет воду кислотно-оранжевого цвета, а гора рядом с городом полностью лишилась растительности.

Как предотвратить образование смога?

Пути к предупреждению смога просты и сложны одновременно. В первую очередь, необходимо убрать источники загрязняющих веществ или хотя бы снизить долю выбросов. Для достижения такой цели требуется серьезно модернизировать оборудование предприятий, устанавливать фильтрующие системы, совершенствовать технологические процессы. Серьезным шагом в борьбе со смогом может стать развитие транспорта на электрической тяге.

Данные меры связаны с серьезными финансовыми вливаниями, а потому реализуются крайне медленно и неохотно. Именно поэтому смог все чаще нависает над городами, заставляя людей кашлять и надеяться на свежий ветер.

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.