Aerosolverschmutzung der Atmosphäre. OBZhD

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Aerosolverschmutzung der Atmosphäre. Grundlagen eines sicheren Lebens

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Aerosole sind feste oder flüssige Partikel, die in der Luft schweben. Die festen Bestandteile von Aerosolen sind teilweise besonders gefährlich für einen lebenden Organismus und verursachen beim Menschen bestimmte Krankheiten. In der Atmosphäre wird Aerosolbelastung in Form von Rauch, Nebel, Dunst oder Dunst wahrgenommen.

Ein erheblicher Teil der Aerosole entsteht in der Atmosphäre, wenn feste und flüssige Partikel miteinander oder mit Wasserdampf interagieren. Die durchschnittliche Größe von Aerosolpartikeln beträgt 11–51 Mikrometer. Jährlich gelangen etwa 11 m3 staubförmige Partikel künstlichen Ursprungs in die Erdatmosphäre. Auch bei der Produktionstätigkeit des Menschen entstehen zahlreiche Staubpartikel.

Nachfolgend finden Sie Informationen zu einigen Quellen von künstlichem Staub:

Herstellungsprozess	Staubemission, Millionen Tonnen/Jahr
Steinkohle verbrennen	93,6
Roheisen schmelzen	20,21
Kupferschmelze (ohne Raffination)	6,23
Zink schmelzen	0,18
Zinnverhüttung (ohne Raffination)	0,004
Bleiverhüttung	0,13
Zementherstellung	53,37

Die Hauptquellen der Luftverschmutzung durch künstliche Aerosole sind Wärmekraftwerke, die aschereiche Kohle verbrauchen, sowie Verarbeitungsanlagen, Hütten-, Zement-, Magnesit- und Rußanlagen. Aerosolpartikel aus diesen Quellen zeichnen sich durch eine große Vielfalt chemischer Zusammensetzung aus. Am häufigsten finden sich darin Verbindungen aus Silizium, Kalzium und Kohlenstoff, seltener Metalloxide: Eisen, Magnesium, Mangan, Zink, Kupfer, Nickel, Blei, Antimon, Wismut, Selen, Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom, Kobalt , Molybdän; Asbest entsteht.

Eine noch größere Vielfalt ist charakteristisch für organischen Staub, einschließlich aliphatischer und aromatischer Kohlenwasserstoffe sowie saurer Salze. Dieser Staub entsteht bei der Verbrennung von Restölprodukten, beim Pyrolyseprozess in Ölraffinerien, petrochemischen und ähnlichen Unternehmen.

Permanente Quellen der Aerosolverschmutzung sind Industriedeponien – künstliche Dämme aus den Abfällen der verarbeitenden Industrie sowie Wärmekraftwerke. Massensprengungen dienen auch als Staub- und Giftgasquelle. Als Ergebnis einer mittelgroßen Explosion (1250–3000 Tonnen Sprengstoff) werden etwa 12 m3 konventionelles Kohlenmonoxid und mehr als 1150 Tonnen Staub in die Atmosphäre freigesetzt. Auch die Produktion von Zement und anderen Baustoffen ist eine Quelle der Luftverschmutzung durch Staub. Die wichtigsten technologischen Prozesse dieser Industrien – Mahlen und chemische Verarbeitung von Chargen, Halbzeugen und in heißen Gasströmen gewonnenen Produkten – gehen immer mit der Emission von Staub und anderen Schadstoffen in die Atmosphäre einher.

Zu den Luftschadstoffen zählen sowohl gesättigte als auch ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Sie durchlaufen verschiedene Umwandlungen, Oxidation, Polymerisation und interagieren mit anderen Luftschadstoffen, nachdem sie durch Sonnenstrahlung angeregt wurden. Durch diese Reaktionen entstehen Peroxidverbindungen, freie Radikale, Verbindungen von Kohlenwasserstoffen mit Stickstoff- und Schwefeloxiden – oft in Form von Aerosolpartikeln.

Unter bestimmten Witterungsbedingungen können sich in der Oberflächenluftschicht besonders große Ansammlungen schädlicher gasförmiger und aerosolischer Verunreinigungen bilden. Dies geschieht normalerweise, wenn es direkt über den Gas- und Staubemissionsquellen zu einer Inversion der Luftschicht kommt – der Lage einer kälteren Luftschicht unter warmer Luft, die die Bewegung von Luftmassen verhindert und die Übertragung von Verunreinigungen nach oben verzögert. In diesem Fall konzentrieren sich schädliche Emissionen unter der Inversionsschicht, ihr Gehalt in Bodennähe steigt stark an, was einer der Gründe für die Bildung eines in der Natur bisher unbekannten photochemischen Nebels ist.

Autoren: Aizman R.I., Krivoshchekov S.G.

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