ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние крупных городов на климат окружающей местности из "Энергия " Аномалия Л а-Порта. Бюро погоды США не только располагает обширной сетью своих собственных, превосходно оборудованных метеорологических станций по всей стране чтобы дополнить получаемые данные, оно пользуется также услугами любительских вспомогательных станций, которые работают в сотнях пунктов. В течение последних 60 лет данные измерений, производимых этими станциями, как правило, тщательно регистрировались. При анализе данных, полученных на ряде подобных станций в северной части штата Индиана, близ индустриального комплекса Гэри — Чикаго, обнаружилось интересное метеорологическое явление. Данные измерений, производившихся на станции в небольшом городке Ла-Порт (штат Индиана), резко отличались от результатов, которые были получены на соседних станциях, хотя эти станции находятся всего лишь на расстоянии нескольких километров от Ла-Порта. На метеостанции Ла-Порта зарегистрированы, в частности, большее количество осадков, более интенсивное выпадение града, более частые грозы (рис. [c.313] Ла-Порта расположен крупный индустриальный комплекс, а во-вторых, к северу находится озеро Мичиган. [c.314] Результаты воздействий подобного род.э уже известны. В озерах, расположенных на высоте около 600 м в горах Адирондак, сокращение численности популяции рыб находится в тесной зависимости от значения pH (рис. 13.7). Совсем не обнаружено рыбы в тех озерах, где pH составляет менее 4,6. Причина, возможно, заключается в том, что некоторые микроорганизмы, например планктон, в подкисленной воде погибли, а ведь планктон — важное звено в пищевой цепи пресноводных рыб. [c.316] Пример 13.2. Определите количество сульфатов, образующихся ежесуточно в районе Чикаго. [c.316] От правительства США требуют, чтобы оно пересмотрев жесткие нормативы на чистоту атмосферного воздуха, разрешило сжигать уголь с повышенным содержанием серы. Вряд ли это поможет решить проблему кислотных осадков. Пора бы взяться за нее с другой стороны — ведь первопричиной является сам уголь. Необходимо не только быть добрыми соседями для сопредельных государств, но и в своих же собственных интересах уменьшить кислотность осадков, выпадающих на наши леса и зоны отдыха. [c.316] Прежде чем перейти к рассмотрению некоторых механизмов, способствующих загрязнению воздуха, приведем еще один пример воздействия деятельности человека на микроклимат. [c.316] Воздействие электростанций. Существует и другой, более локализованный вид воздействия электростанций на климатический режим— повышение влажности воздуха. Тепловые электростанции, оборудованные брыз-гальными бассейнами или испарительными градирнями (см. гл. 8), выбрасывают в окружающую атмосферу большое количество водяного пара. Эта влага способствует образованию туманов и обледенению зимой, а также повышению влажности атмосферного воздуха при любых условиях, причем масштабы ее воздействия довольно велики. [c.316] На испарение 1 г воды затрачивается 2,26-10 Дж. Значит, за сутки должно испариться (1,3-10 )/(2-2бХ ХЮ ) =5,75 f воды. [c.317] Высокая влажность воздуха, которая сохраняется непрерывно, оказывает влияние на климат в подветренной зоне при этом страдают деревянные конструкции, меняются процессы развития растений, выщелачиваются минеральные вещества из почвы. Если получит развитие тенденция к сооружению сухих градирен на новых энергетических объектах, эти проблемы отпадут сами собой. В сухих градирнях теплота рассеивается за счет излучения и конвекции, а не испарения. Однако если охлаждающая вода будет и впредь пропускаться через испарительные градирни, жителям многих населенных пунктов, расположенных по соседству с мощными электростанциями, в ближайшем десятилетии придется нелегко. [c.317] Источники первичных загрязнителей перечислены в табл. 13.1. [c.317] Из таблицы видно, что главную роль в выбросе первичных загрязнений играют средства транспорта и стационарные источники продуктов сгорания. . [c.317] Ниже рассматривается каждое из первич-. ных загрязняющих веществ, определяется его воздействие на природную среду, а затем анализируются вопросы, связанные с вторичными загрязнителями. [c.317] Воздух, выдыхаемый некурящим, обычно содержит 2—3 млн СО. Однако у курильщиков, как принято считать, постоянное содер-жание СОНЬ в крови составляет 5 % по сравнению с 0,5 % у некурящих. Эта цифра, пожалуй, слишком занижена во время курения ола может возрасти чуть ли не до 15 %. Хронические курильщики сами создают в помещении, где они находятся, такой уровень загрязнения воздуха, который эквивалентен концентрации СО около 30 млн . Укажем, что фоновое содержание СО в атмосфере составляет около 0,15 млн- без учета поступления СО из источников, перечисленных в табл. 13.1. [c.318] До вступления в силу норм, ограничивающих автомобильные выбросы, концентрации СО в воздухе на городских улицах в часы пик были чрезвычайно высокими — от 30 до 300 млн . Но даже и теперь курильщик, машина которого вынуждена ползти словно черепаха по забитой транспортом магистрали, подвергается очень большому риску отравления окисью углерода. [c.318] Термин углеводород (НС) относится к весьма обширному классу органических соединений, в состав которых входят только атомы водорода и углерода. Эта формулировка представляется недостаточно исчерпывающей, поскольку существует множество углеводородных соединений, которые считаются вторичными загрязнителями, одиако в их молекулах наряду с атомами водорода и углерода содержатся атомы других элементов, прежде всего азота и кислорода. В связи с тем, что в атмосфере находятся самые различные углеводородные соединения, довольно трудно произвести количественную оценку уровня концентраций и степени воздействия отдельных углеводородов. Однако свыше половины всех молекул углеводорода, находящихся в атмосферном воздухе, — это молекулы метана. Вот почему стало общепринятой практикой определять концентрацию в воздухе отдельно метана и отдельно остальных углеводородов, не принадлежащих к его ряду. [c.318] Предельные углеводороды — метан и члены его ряда — сравнительно инертны в отношении их воздействия на здоровье (если они присутствуют в небольших количествах) и образования вторичных загрязнителей. В то же время многие другие углеводороды, не являющиеся членами ряда метана, для здоровья опасны, даже если не происходит фотохимических реакций. Это —соединения, принадлежащие к ряду альдегида, бензола, кетона и этилена. Они вызывают раздражение глаз, кожи и расстройство дыхательных органов. Если речь идет о бензоле, то его концентрация в атмосфере менее 25 млн может вызвать раковое заболевание. [c.318] Данные о воздействии отдельных углеводородов на организм были получены главным образом в ходе экспериментов над животными, поскольку трудно выделить симптомы воздействия какого-либо одного углеводородного соединения, если в загрязненной атмосфере присутствует множество других. Однако предполагается, что минимальный уровень концентрации углеводородов, при котором может быть отмечено их отрицательное воздействие на организм, составляет около 130 мкг/м, что приблизительно соответствует 0,2 млн . Этот вопрос будет рассмотрен в разделе Вторичные загрязнители воздуха . [c.318] Несомненно, частицы будут рассеяны на очень большом расстоянии от источника загрязнения. Не исключено, что их воздействие на человеческий организм окажется довольно заметным. [c.319] Степень воздействия частиц, попавших в организм человека через дыхательные пути, зависит от химических свойств частиц, их гранулометрического состава в воздухе, а также от эффективности, с которой химические вещества, содержащиеся в частицах, подвергаются экстракции при отложении частиц в дыхательных органах. [c.319] Различные химические элементы по-разному влияют на организм человека — одни совершенно безвредны, другие токсичны. Многие металлические микроэлементы, которые присутствуют в окружающей среде, представляют собой системные яды. Отдельные элементы могут вызвать заболевания легких (например, силикоз). Считается, что при определении степени токсического действия взвешенных частиц решающее значение имеет их размер. Токсический эффект обычно возрастает с уменьшением диаметра частиц. [c.319] Вернуться к основной статье