Какие примеси, загрязняющие воздух могут быть в нём?

Газовый состав атмосферного воздуха — один из важнейших показателей состояния природной среды, в значительной степени определяющий условия жизни не только людей, но всех живых существ в биосфере. В прилегающем к поверхности Земли слое, тропосфере, содержание основных газов в процентах по весу (в расчете на нормальные условия — температура 25°С, давление 760 мм Hg) составляет: азота  -  73,7%, кислорода - 24,6%, паров воды - 1,6%, аргона — 0,8%, двуокиси углерода (углекислого газа)  -  0,04%. Кроме того, в количествах, измеряемых тысячными и меньшими долями процента, в воздухе всегда содержатся (в порядке уменьшения концентрации) неон, гелий, метан, криптон, закись азота, ксенон, водород. Это — тот основной состав атмосферного воздуха, который можно было бы считать свойственным современному абсолютно чистому воздуху. Однако таким он практически никогда не бывает. Множество примесей, попадающих в атмосферный воздух из различных естественных и искусственных источников в разных частях Земли и с изменяющейся во времени интенсивностью, составляют ее непостоянные примеси, которые можно назвать загрязнениями. Понятно, что если переменное количество естественных примесей в атмосфере есть всегда, то назвать их загрязнениями можно лишь условно.

Число веществ-загрязнителей чрезвычайно велико, и их значение в процессах, которые происходят в атмосфере и, как правило, небезразличны для биосферы, весьма различно. Одна из наиболее постоянно присутствующих в атмосферном воздухе примесей — взвешенные частицы. Они могут быть как минеральными, так и органическими, значительную часть которых составляют пыльца и споры растений, споры грибов, микроорганизмы. Вулканические извержения, ураганные ветры и смерчи поднимать на высоту нескольких километров частицы разных размеров. Наиболее крупные из них довольно быстро выпадают на поверхность Земли, но самые мелкие, размеры которых измеряются единицами или долями микрометра, осаждаются настолько медленно, что даже самые легкие движения воздуха позволяют им долго удерживаться во взвешенном состоянии и перемещаться с ветрами на огромные расстояния.

Количество пылевых частиц в воздухе уменьшается с высотой, в приземном слое оно минимально над океанами вдали от берегов, очень мало над большими лесными массивами вне периода цветения ветроопыляемых пород, поскольку деревья весьма эффективно улавливают частицы огромной листовой поверхностью. Много пылевых частиц выносится из атмосферы дождями и адсорбируется падающим снегом. Прозрачность воздуха после дождя или снегопада увеличивается иногда в несколько раз.

У живых организмов выработалось множество при к присутствию в воздухе пылевых частиц. Вспомним хотя бы работу эпителия, выстилающего дыхательные пути наземных позвоночных, в том числе человека. Постоянные биения ресничек эпителиальных клеток создают направленный наружу ток слизи, выносящий из легких пылевые частицы, которые попадают в дыхательные пути с вдыхаемым воздухом и прилипают к поверхности слизистой оболочки.

Атмосферный воздух находится в постоянном взаимодействии и обмене веществ с каменной оболочкой Земли - литосферой, и водной оболочкой - гидросферой. Очень велика роль атмосферы в круговороте веществ, обусловливающих возможность жизни на нашей планете.

Каждый индустриальный источник загрязнения выделяет свой специфический набор загрязняющих веществ: теплоэнергетика -  оксиды углерода, серы, азота, пыль, оксиды металлов; транспорт -  оксиды углерода и азота, углеводороды, тяжелые металлы; черная металлургия - пыль, диоксид серы, фтористые газы, диоксид углерода, металлы; нефтепереработка - углеводороды, сероводород, оксиды углерода; производство цемента - оксиды углерода, пыль.

Высокое загрязнение атмосферного воздуха существенно повышает заболеваемость населения. В сельской местности заболеваемость увеличилась на 15%, а в городах возросла по крайней мере в два раза. 

Надо отметить, что во многих случаях содержание вредных веществ при выбросах из трубы предприятия может превышать уровень ПДК, но вследствие очень высокой подвижности атмосферы происходит быстрое перемешивание и рассеивание примесей, часть примесей оседает на почву или, рядом расположенные водоемы. Таким образом, на уровне земной поверхности содержание вредных веществ может оказаться ниже ПДК. Поэтому в природоохранной практике обычно используют норматив, называемый предельно допустимым выбросом (ПДВ). Его устанавливают с таким расчетом, чтобы концентрация загрязняющих веществ в приземном слое воздуха не превышала нормативов качества воздуха для населения, растений и животных. В том случае, если концентрация все же больше, чем ПДК, а снижение ПДВ до необходимых значений не может быть обеспечено по технологическим причинам, устанавливают временно согласованные выбросы (ВСВ).