Атмосфераның ластануы

 

1. Атмосфераның ластануы

     Атмосфера бүкіл әлемнің тіршілік ортасы Атмосфера ауасының шекарасы болмайды. Ол жер шары халықтардың ортақ байлығы болғандықтан оның сапасы, тазалығы адамзат үшін ешнәрсеге теңгерілмейтін биосфераның құрамдас бөлігі. Атмосфера бірнеше қабаттан – тропосфера (10-12км), озон қабаты стратосфера (40-50км), мезосфера (70км), термосфера (80км) және экзосферадан (800-1600км) тұрады. Әр қабаттың өзіне тән атқаратын қызметі, газдық құрамы, тіршілік нышаны болады. Әсіресе, тропосфера мен озон қабатының тіршілік үшін маңызы ерекше.

    Бүгінгі таңда  атмосфера ауасының тазалық сапасы  бұрынғы кезден ауытқуда. Оның  негізгі себептері – ауаға  адамның антропогендік іс-әрекетінен  болатын әртүрлі газдардың шығарлыуы.  Оларды ауаны ластағыш заттар деп атайды.

    Негізінен  атмосфераның адам үшін атқаратын  қызметі жоғары Атмофера –  бұкіл әлемді таза ауамен қамтамасыз  ете отырып, тіршілікке қажетті  газ элементтерімен ( оттегі, азот, көмір  қышқыл газы, аргон т.б) байытады және жерді метеорит әсерлерінен, күн және ғарыштан келетін түрлі зиянды сәулелерден қорғайды, зат және энергиялық алмасуларды, ауа райының кызметін реттеп, жалпы жер шарындағы тұрақтылықты үйлестіріп отырады.

    Бірақ, адам  баласы үшін орасан зор пайдалы  ауа бассейіні соңғы жылдары  күрделі өзгерістерге ұшырап отыр. Ең басты себеп ауаның ластануы. Атмосфера ауасының сапалық күйінің көршеткіштері оның ластану дәрежесі болып саналады. Егер атмосфера ауасында ластағыш заттардың шекті мөлшерлі концентрациясы ШМК қалыпты құрамынан асып кетіп сай келмесе, онда ауаны ластанған деп саналады.

    Ластағыш заттардың  негізгі көздері - өнеркәсіп, автокөліктер, зауаттар, жылу энергетикасы, қару  жарақтарды сынау, ғарыш кемелер  мен ұшақтар т.б. Жоғарыда аталған  объектілерден атмосфераға түскен  заттар ауа құрамындағы компоненттерінің қатысумен химиялық немесе фотохимиялық өзгерістерге ұшырайды. Содан соң пайда болған химиялық өнімдер суға, топыраққа түсіп, барлық тірі организімдерді, ғимараттарды, құрлыс материалдарын бүлдіреді.

    Атмосфера  құрамындағы оттегі мен көмірқышқыл газының тұрақты болуы жалпы ауа бассейінің тепе-теңдігіне әсер етеді. Мысалы, оттегі тірі организімдер үшін тыныс алуды қамтамасыз ете отырып, топырақ пен судағы бүкіл химиялық реакцияға қатысады. Оттегі жетіспеген жағдайда жануарлар мен адамдар тұншыға бастайды.

 

 

                                            Оның өндіруші көзі – жасыл өсімдіктер әлемінде жүріп жатқан фотосинтез процесі. Көмірқышқыл газының да ауадағы шекті мөлшері көбейсе  адамдар мен жануарлардың тыныс алуы нашарлайды. Сондықтан ауа құрамындағы негізгі екі газдың тепе -* теңдік мөлшері қатаң сақталуы тиіс. Міне, осы жағдайлардан бүкіл әлемдік атмосфера экологиялық дағдарысқа ұшырап отыр. Ауаны ластауға жер шарындағы мемлекеттер өзінің экономикалық даму деңгейіне қарай түрліше үлес қосып келеді.

Біздің республикамызда  атмосфера ауасына шығарылатын  зинды заттар мен газдар, т.б. бөгде  химиялық қосылыстар Казгидромет ғылыми-зерттеу  институтының  үнемі бақылауында  болып отырады. Ол көршеткіштер әр жылға  және тоқсанға жіктеліп « Ақпараттық экологиялық бюллетень» журналы арқылы көпшілікті хабардар етеді.

    Атмосфераның  ластану индексін (АЛИ) бағалау  бойынша 1995-2000 жылдар аралығында  ауасы ең көп ластанатын қалаларға  Ленингор, Зырян, Алматы, қалалары  кіреді. Әрине бұл үнемі өзгеріп отырады.

Өйткені аталған қалалардағы  өнеркәсіптің т.б. ластану көздерінің жұмыс істеу қарқыны бірдей емес. Мысалы, 1995 жылдары ең көп ластанған қалалардан бірінші орынға Жезқазған, Балқаш қалалары шықса, ал 1999-2001 жылдары Ленингор мен Өскемен шығып отыр. Бұл жерде қара металлургияның ластағыштары және түсті металлургия кәсіпорындарынан шығатын қалдықтар көп. Алматы мен Зырян қалаларының зиянды заттарды сейілтуге метрологиялық жағдайы қолайсыз.

    Республика  жағдайында атмофераның ластануына өнеркәсіптің техникалық жағынан жабдықталуынан нашар болуы әсер етеді. Яғни, ескерген технологиялық процестер нәтижесінде құрамында қатты және сұйық бөлшектері бар газ тәрізді заттар орасан көп мөлшерде бөлінеді, әрі осы химиялық қосылыстар өте қауіпті, улы келеді. Оларт негізінен күкірт диоксиді, көміртек оксиді, азот оксиді, күкіртті сутек, аммиак және әртүрлі қатты және сұйық заттар.

    Атмосфера  тұрақты көздерден шығатылатын  зиянды заттардың мөлшері (АЭБ-келтірілген  деректер) қалалар бойынша : Павлодар (763,0 мың т.), Қарағанда (601,6 мың т.), Жезқазған (487,0 мың т.), Шығыс Қазақстан қаларында (170,0 мың т.), Қостанай (170,0 мың т.), Ақмола (120,0 мың т.), Атырау (90,0 мың т.) облыстары болды. Бұл аймақтарда жылу энергетикасы,

металлургия, мұнай-газ кәсіпорындары шоғырланған.

Сондықтан, атмосфераға  көтерілген қоқыстар мен газдардың  көпшілігі осы облыстар мен қалалардың аумағына түсіп, өсімдіктерді, суды, жер  ресурстарын, ғимараттарды жалпы қоршаған ортаны ластап жатыр. Қазгидромет мәліметі бойынша республиканың әрбір шаршы километріне жылына орта есеппен 1,13 тонна зиянды заттар келетіні байқалған.

    Қазақстан жағдайында көптеген қалалардың ау бассейні автокөліктерден шығарылатын зиянды заттармен ластанып отыр.

    Соңғы 2001 жылдың  мәліметі бойынша Өскемен қаласының ауасында күкірт диоксиді және фенол, формальдегид, азот диоксиді қалыпты денгейден 1-4 ШМК-ға артып отыр. Сол сияқты ауаның ластануы Ақтау, Теміртау, Шымкент, Тараз қалаларында өсе түсуде. Әсіресе, улы формальдегид (3 есе көбейгені )- Шымкент, Тараз және Петропавл қалаларында байқалып отыр. Ауадағы аммиак пен фенолдын мөлшері Теміртауда (2,3 ШМК), Петропавлда (3 ШМК)жетсе, ал Астанада фторлы сутегі 4 ШМК мөлшеріне жеткен.

    Қ азақстан  жағдайында ауа бассейнінің ластануы  көбінесе қатаң континентальды ауа райына да байланысты. Жауын-шашын мөлшері өте аз болғандықтан, ауаның табиғи тазаруы нашар. Мысалы, Алматы, Шымкент, Ленинагор, Зырян, Глубокое қалаларында ауа бассейіндерінде табиғи ауа ағыстары балмайды, соның себебінен қалалар үнемі қалын зиянды улы тұманмен оранып жатады.

    Ауа бассейінің  құрамында ауыр металлдардың  болуы да өте қауіпті. 

Әсіресе, кадмий, қорғасын, мырыш, сынап, мөлшері үнемі бақылауға  алынады. Ауыр металлдармен ауаның ластану  республика бойынша жоғары болмағанмен жекелеген қалалар бойынша жағдай жақсы емес. Мысалы, қорғасын көрсеткіші Ленингорде – 17 ШМК, Балхашта – 8, Шымкентте – 6 есе болып отыр. Бұл көрсеткіштер кейбір жылдар 17-81 ШМК- ға жеткен.

   Қазақстан ауа  бассейінің ластануы көршілес  мемлекетердің ауаға шығарлатын зиянды заттардың есебінен де көбейе түседі.

Өйткені, ауа бассейінің бәрімізге ортақ екені айқын.

Төмендегі мәлімет осыны  дәлелдейді. Мысалы, Қазақстанның өз ластану  көздерінен түскен және шекаралас ауа  арқылы өткен заттардың үлесі  төмендегідей болған:

        

 Ластағыштар                 Қазақстан ластағыш                          Көршілес елдердің

                                         көздерінен түскен                     көздерінен түскен үлес

 

1. Күкірт                                  46%                                                  54%
2. Азот                                     19%                                                  81% 

(тотыққан)

3. Азот

(тотықсызданған)                51%                                                 49%

4. Күкірт (сутек)                      68%                                                 32%
5. Көмірсутектер                     61%                                                 39%

 

    Әрине, өз  кезегі кезегінде Қазақстанның  ауа бассейінің де Ресей,Қырғыз, Өзбек республикаларына да күкірт пен азот қосылыстары өтеп отырады.

Атмосфера ауасын ластайтын  заттардың мөлшері дүние жүзі бойынша жылына 200 млн тоннаға  жетіп отыр. Ал, оның құрамы 20-дан  астам химиялық элементтен тұрады. Соның ішінде қорғасын, кадмий мен мырыштыңауада таралуы және онымен адамдардың улануы жиі байқалуда. ₂Олардың мөлшері ауада 0,0003 мг/м³ аспауы керек.Оның негізгі көзі – автокөліктер, қорғасын аккумуляторы, қару-жарақ технологиясы. Осы заттармен адамдардың улануы жиі болғандықтан, қазір көптеген елдерде балық аулауда, аккумулятор және қорғасын өнеркәсібінде жалпы қорғасынды пайдалануды шектеп отыр.

Сондықтан, ауаға зиянды заттардың шығарлыуын реттеу,технологияныжетілдіру, өндіріске қалдықсыз және ағызылымды заттарды қайта өңдеп пайдаға асыру бүгінгі күнің қатаң талабы болмақ.

2.Атмосфераны ластаушы көздер

 

Атмосфера ауасының шекарасы болмайтындықтан ло бүкіл жер  шары халықтары мен онда тіршілік ететін жануарлар, құстар және тірі организмдер  мен өсімдіктер дүниесі үшін ортақ байлық болғындықтан, оны ластамау, сапасын тіршілікке зиян келтірмейтін ббиосфераның құрамдас бөлігі болып табылады.

   Адам іс-әрекетінің  нәтижесінде ондағы түрлі газдар  және басқа қалдықтар бөлніп шығарлуда. Ол ластағыш заттар атмосфера ауасының газалық сапасын төмендетуде. Атмосфера адам үшін атқаратын қызметі орасан зор, Атмосфер бүкіл әлемді таза ауа мен қамтамасыз ете отырып, тіршілікке қажетті газдармен, басқа химиялық элементтермен (О₂, N_2, СО₂ және т.б.) байытады. Жер планетасын күн мен ғарыштан келетін түрлі зиянды сәулелерден, метеориттерден қорғайды, климатты, ауа райын, зат алмасу, энергия алмасу және т.б. іс-әрекеттерді, жалпы жер шарындағы тұрақтұлықты жоғары дәрежеде үйлестіріп отырады.

   Адам кез келген  қызметі жердің жалпы ресурсына  әсер етеді.

Бұл қызметтердің нәтижесінде  жер ресурстары аяқталуы керек сияқты.

Бірақ, жердің үнемі күн  сәулесінен жаңа энергия алынатынын естен шығармау керек.

   Адамзатқа орасан  зор пайдалы ауа бассейні соңғы  жылдары күрделі өзгерістерге  ұшырап отыр. Ең басты себебі ауаның ластануы болып отыр. Атмосфера ауасының сапалық көрсеткіштері оның ластану дәрежесімен анықталады. Егер атмосфера ауасында ластағыш заттардың ШМК-сы қалыпты құрамынан өсіп кете сай келмесе, онда ондай ауаны ластанған ауа деп санайды.

    Ластағыш заттардың негізгі көздері- өнеркәсіп, автокөліктер, жылу энергетикасы, мұнай, газ, көмір өндіру, өндеу орындары, космос және т.б. өндіріс салалары. Бұл аталған обьектілерден атмосфераға түскен заттар ауа құрамындағы компоненттердің қатысумен химиялық немесе фотохимиялық өзгерістерге ұшырайды. Мысалы, қоршаған ортаны ластауды физикалық (шу, тербеліс, әр түрлі сәуле шығарулар) және химиялық (әр түрлі заттар: ауада-улы газдар және булар, суда және топрықта ауыр металлдардың иондары) деген екі түрін қарастырайық.

    Таза ауа  компоненттерімен атмосфераның  негізгі ластағыштарын салыстыру  үшін төмендегі кестелерге көіңл  аударайық.

    

3. Ауа отасындағы  Шекті Мөлшерлік Концентрациясы (ПДК)

 

1. ШМК_ж.з – жұмысшы зонадағы ауаның құрамындағы ластаушы заттардың ШМК, (мг/м³)  (ПДК_р.з – рабочей зоны).  Бұл концентрация апатының 8 сағаттық жұмыс күнінде (жексенбіден басқа күндерде), немесе аптасына жалпы 41 сағаттан аспайтын жұмыс істеген кезде жұмыс жасының соңына дейін (25-30 жыл) ауырмаған, немесе қазіргі зерттеу әдістері оның ешқандай ауруын тіркемеген  немесе денсаулығында ешқандай ауытқулар болмаған шаманы білдіреді. Жұмысшы зона деп , еденнен немесе жұмысшы тұрақты тұратын жерден 2 м биіктіктегі кеңестікті айтады.

 

2. ШМК_м.б – тұрғын үйлер орналасқан ауадан ауасындағы максимальді бірреттік шектік концентрациясы, мг/м³ (ПДК_м.р – максимально разовая). Бұл концентрация сол ауа мен 20 минут тыныс алынған жағдайда, адам организімінде рефлекторлық (субсенсорлық) реакция бериеуі керек.

 

3. ШМК_о.т – тұрғын үйлер орналасқан аудандағы ауа құрамындағы үлы заттардың орташа тәуліктік шекті мөлшерлік концентрациясы, (мг/л) (ПДК_с.с -  среднесуточная). Бұл концентрация адам ол ауамен қанша уақыт тыныс алса да тікелей немесе жанама ешқандай әсер етпеуі керек.

  

Біз тыныс алатын ауада, көптеген зиянды заттар бар. Олар қатты  бөлшектер, мысалы күл бөлшектері, асбест, көмірсутектердің суда еріген ұсақ тамшылары  және әр түрлі газдар. Бұл ластағыштардың барлығы адам организміне биологиялық  әсер етіп, тыныс алуын қиындатады, жүрек-қантамыр жүйесінің жұмысын тежеп ауруға шалдыұтырады. Ауадағы күкірт диоксиді мен көміртек (2) және (4) оксидтерін қарастырып көрейік.

   Күкірт (4) оксиді SO₂ суда еруі нәтижесінде қышқыл жаңбырлар түзіледі H₂O+SO₂=H₂SO₃. Бұл газ негізінен жылу электр станциясы отындары (мазут, қоңыр көмір, күкіртті мұңай өнімдері) жанғанда бөлінеді.

    Көмір немесе  мұнайды жаққанда олардың құрамындағы  күкірт тотығы екі қосылыс,  күкірттің диоксидін және триоксидін  түзеді. Отынның алғашқы жануы кезінде күкірттің триоксидіне бар болғаны 3%тотығады. Қышқыл жаңбырлар өсімдіктер дүниесін бүлдіреді, топырақ пен өзендердің қышқылдығын арттырады. Мысалы Норвегияда 1980 жылдары қышқыл жаңбырлардан көптеген балықтар қырылып қалған, бұның себебінің көбі Ресейдің “Северо-никель” комбинатының кінәсінен болған.

Күкірт диоксидінің 1м³ орташа мөлшері 100 мкг болғанда, ал біздің көптеген қалаларымыздың ауадағы SO₂  мөлшері кейде бұдан әлдеқайда жоғары екенін тәжірибелер нәтижесі көрсетіп отыр, сондықтан бұл ауа әсерінен өсімдіктер сарғыш тартып, тыныс алу органдары ауруларының көбейгені байқалған.

     Азот оксидтері(N_xO_y) көбінесе ормандар өртенгенде,ЖЭС (ТЭС) және автокөліктерден, азот қышқылы өндірісі мен қопарғыш заттар өндірісі де бұлалардың бөліну көзі болуы мүмкін.

  Бұлардың ішінде NO – азот оксиді 2 адамның нерв жүйесіне әсер етеді, әрі қандағы гемоглабинді азайтып, оттектің жетіспеуіне себеб болады.

    NO₂, N₂O₄ – оксидтері су мен әрекеттесіп азот қышқылын түзеді.

    4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃ . Бұлар тыныс жолдарын қабындырып, өкпенің қанауына жол ашады.