พิจารณาแหล่งที่มาหลักของมลพิษทางอากาศ ปัจจุบันมีสองกลุ่มใหญ่: มานุษยวิทยาและธรรมชาติ แต่ละคนมีลักษณะและลักษณะเฉพาะของตัวเอง
วิวธรรมชาติ
มลพิษทางอากาศตามธรรมชาติเป็นกลุ่มที่มีพืช แร่ธาตุ หรือลักษณะทางจุลชีววิทยา ยกตัวอย่างอะไรได้บ้าง? ได้แก่ ละอองเกสรพืช มูลสัตว์ ฝุ่น ผลิตภัณฑ์จากภูเขาไฟระเบิด มนุษย์ไม่มีโอกาสที่จะมีอิทธิพลต่อแหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศเหล่านี้ สิ่งเดียวที่อยู่ในอำนาจของมนุษยชาติคือการใช้วิธีที่ดีที่สุดเพื่อลดผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพของประชาชน
พันธุ์เทียม
มลพิษในอากาศจากมนุษย์เป็นผลจากกิจกรรมของมนุษย์ที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก มีการแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม โดยแต่ละกลุ่มควรได้รับการพิจารณาและศึกษาอย่างละเอียด
มลพิษในการขนส่ง
เนื่องจากการเสื่อมสภาพที่สำคัญของสถานการณ์ทางนิเวศวิทยาบนโลกของเรา เราจึงจำเป็นต้องมองหาแหล่งพลังงานทางเลือก ซึ่งการเผาไหม้จะไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนออกไซด์จำนวนมาก รถยนต์เป็นแหล่งกำเนิดมลพิษทางอากาศ จากผลการศึกษาทางสังคมวิทยาพบว่าในบางประเทศมีรถครอบครัวละ 1-2 คัน ปัจจุบัน รถหลายล้านคันเคลื่อนตัวไปตามถนนในเมืองใหญ่ และเนื้อหาของก๊าซไอเสียที่เป็นพิษก็เพิ่มขึ้นในอากาศ ในเมืองต่างๆ ของรัสเซีย การปล่อย CO/CH จากรถยนต์สู่ชั้นบรรยากาศมีมากกว่าการปล่อยมลพิษจากการดำเนินงานของโรงงานผลิตขนาดใหญ่เป็นเวลานาน กำลังการผลิตรวมของเครื่องยนต์รถยนต์ในประเทศของเรานั้นสูงกว่ากำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั้งหมดในประเทศอย่างมาก แหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศดังกล่าวเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของประชาชน
ก๊าซไอเสียรถยนต์มีสารต่างๆ มากมาย ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน - ส่วนที่ยังไม่เผาไหม้หรือเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิง ซึ่งปริมาณดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็วต่ำ
ช่วงที่รถออกตัวแรงๆ ก็อันตรายเช่นกัน เมื่อคนขับเหยียบคันเร่ง สารประกอบเคมีที่ยังไม่เผาไหม้จะถูกปล่อยสู่บรรยากาศสิบเท่ามากกว่าในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ในโหมดมาตรฐาน
แหล่งกำเนิดมลพิษทางอากาศเหล่านี้ส่งผลเสียต่อสภาพจิตใจของบุคคล
อันตรายจากเครื่องยนต์เบนซิน
นี่คือเครื่องยนต์ลูกสูบชนิดพิเศษการเผาไหม้ภายในซึ่งกระบวนการจุดระเบิดของอากาศและส่วนผสมของเชื้อเพลิงในกระบอกสูบเกิดขึ้นโดยใช้แรงกระตุ้นจากประกายไฟฟ้า เครื่องยนต์เบนซินใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิง
มลภาวะในบรรยากาศเกิดจากไฮโดรคาร์บอนที่เป็นเชื้อเพลิงประเภทนี้
เครื่องยนต์สี่จังหวะเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ ซึ่งกระบวนการทำงานในแต่ละกระบอกสูบจะเสร็จสิ้นในการหมุนรอบสองรอบของเพลาข้อเหวี่ยงอย่างสมบูรณ์ นั่นคือ สี่จังหวะลูกสูบ เรียกว่า รอบ
องค์ประกอบท่อไอเสีย
มาดูแหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศเหล่านี้กันดีกว่า ก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินคุณภาพสูงมีคาร์บอนมอนอกไซด์ประมาณ 2.7% ในกรณีที่ความเร็วลดลง ตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 3.9% และที่ความเร็วต่ำถึง 6.9% คาร์บอนมอนอกไซด์ในการก่อตัวของสารเคมีที่มีเฮโมโกลบินในเลือดส่งผลเสียต่อกระบวนการถ่ายโอนออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกาย ก๊าซไอเสียมีอัลดีไฮด์ ซึ่งมีกลิ่นฉุนอันไม่พึงประสงค์ซึ่งทำให้เกิดอาการแพ้
มลพิษในอากาศที่ร้ายแรงคือไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวของซีรีส์เอทิลีน: เฮกซีน, เพนเทน สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ที่พบในก๊าซไอเสียกดดันระบบประสาทส่วนกลางของมนุษย์ ทำให้เกิดการรุกรานและหงุดหงิด
ปริมาณสูงสุดของเรซินและเขม่าต่างๆ จะก่อตัวขึ้นหากมีความรุนแรงทำงานผิดปกติ
แหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศเหล่านี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งในขณะที่คนขับเพิ่มการทำงานของเครื่องยนต์เบนซิน ในขณะที่ลดอัตราส่วนของอากาศและเชื้อเพลิง พยายามสร้าง "ส่วนผสมของน้ำมันเบนซินที่อุดมไปด้วย" ในสถานการณ์เช่นนี้ หางของเส้นทางควันอยู่ด้านหลังรถ ซึ่งมีพอลิไซคลิกไฮโดรคาร์บอนจำนวนมาก เช่น เบนซาไพรีน
หากแหล่งกำเนิดมลพิษในบรรยากาศตามธรรมชาติปรากฏขึ้นเป็นระยะๆ ก๊าซไอเสียจะส่งผลเสียต่อโลกอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะทำลายชั้นบรรยากาศของโลกอย่างเป็นระบบ
ผลกระทบของ CO/CH ต่อบรรยากาศและสุขภาพของมนุษย์
เราได้ระบุแหล่งที่มาและผลที่ตามมาบางส่วนแล้ว มลภาวะในชั้นบรรยากาศนำไปสู่การทำลายพืชสีเขียว การเกิดโรคทางพันธุกรรมมากมาย มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับก๊าซไอเสีย มาพูดถึงประเด็นนี้โดยละเอียดกันดีกว่า
นักวิทยาศาสตร์พบว่าเมื่อก๊าซไอเสียจำนวนมากเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก มีปัญหาร้ายแรงกับการพัฒนาของทารกในครรภ์ในครรภ์ทั้งในช่วงตั้งครรภ์ตอนปลายและช่วงแรก
ด้วยที่ตั้งของการตั้งถิ่นฐานใกล้ทางหลวงสายหลักซึ่งมียานพาหนะที่ใช้เครื่องยนต์เบนซินเคลื่อนตัว ผู้หญิงมักให้กำเนิดทารกที่มีปัญหาสุขภาพร้ายแรง
น่าสนใจ
นักวิทยาศาสตร์อเมริกันในระหว่างการวิจัยพบว่าก๊าซไอเสียก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญต่อเซลล์ประสาทนั้นส่งผลต่อการทำงานของสมอง ทำให้ความจำเสื่อม พวกเขายังนำไปสู่การอักเสบซึ่งเกี่ยวข้องกับการแก่ก่อนวัยและการพัฒนาของโรคอัลไซเมอร์ อนุภาคของไฮโดรคาร์บอนที่ยังไม่เผาไหม้ในไอเสียมีขนาดเล็ก จึงไม่ดักจับโดยระบบกรองของรถ น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปกป้องประชากรจากผลกระทบด้านลบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ด้วยน้ำมันเบนซิน
ตัวเลือกเครื่องยนต์ทางเลือก
เนื่องจากแหล่งที่มาหลักของมลพิษทางอากาศที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อมนุษยชาติ นักวิทยาศาสตร์จึงทำงานเป็นเวลานานในการสร้างเครื่องยนต์ไฟฟ้าที่ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้น้ำมันเบนซินในระหว่างการทำงาน มอเตอร์ไฟฟ้าคือการติดตั้งซึ่งพลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นงานเครื่องกลและปล่อยความร้อนออกมาด้วย ระบบดังกล่าวประกอบด้วยสองส่วน: สเตเตอร์คงที่, โรเตอร์หมุน
วิศวกรหลายคนเรียกมอเตอร์ไฟฟ้าว่าเป็นรถคาร์บอนศูนย์ ประสิทธิภาพถึง 95% (สำหรับน้ำมันเบนซินตัวเลขนี้ไม่เกิน 60%) ในบรรดาข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้า เราเน้นที่ค่าบำรุงรักษาเล็กน้อย การทำงานของยานพาหนะดังกล่าว
หลังจากวิเคราะห์ว่ามลพิษทางอากาศเกิดจากอะไร สัมพันธ์กับองค์ประกอบของเชื้อเพลิงอย่างไร เราสามารถสรุปได้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสิ่งแวดล้อม
ไม่ต้องใส่เบรกแบบกลไก และแน่นอนว่าเมื่อรถหยุดจะมีการปล่อยก๊าซไอเสียจำนวนมากสู่บรรยากาศ
สิ่งแวดล้อมของมอเตอร์ไฟฟ้า
แบตเตอรี่ผลิตขึ้นโดยใช้สารเคมีบางชนิดในการประมวลผล ตัวอย่างเช่น แหล่งเคมีของมลภาวะในบรรยากาศ เช่น เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) เป็นอันตรายต่อภาวะโลกร้อนมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 20,000 เท่า แต่สารที่ใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้านี้มีปริมาตรน้อยกว่ามาก ดังนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าจึงถือได้ว่าเป็นประเภทที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
เพื่อทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างรถยนต์ที่ใช้น้ำมันและรถยนต์ไฟฟ้า มาเปรียบเทียบกัน
เนื่องจากสาเหตุหลักของมลพิษทางอากาศเกี่ยวข้องกับการขนส่งน้ำมัน สมมติว่าต้องใช้เชื้อเพลิงเหลว 3,785 ลิตรในการเคลื่อนย้ายรถ 64 กิโลเมตร หากต้องการผ่านเส้นทางดังกล่าวโดยรถยนต์ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องใช้พลังงาน 10 kWh ในกระบวนการเผาไหม้น้ำมันเบนซิน 3.785 ลิตร คาร์บอนไดออกไซด์ 8.887 กรัมถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโลก ในระหว่างการผลิตพลังงานไฟฟ้าทางเลือก 10 กิโลวัตต์ชั่วโมง รวมถึงกระบวนการสกัด การผลิต การส่งและการเผาไหม้ 900 กรัม CO2 ถูกสร้างขึ้นสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำ 550 กรัมสำหรับ สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ 150 กรัมสำหรับพลังงานนิวเคลียร์.
รถยนต์ไฟฟ้าไม่มีผลเสียต่อระบบประสาทของมนุษย์ ไม่รบกวนสิ่งมีชีวิตในการหายใจให้เต็มที่ เพลิดเพลินกับอากาศบริสุทธิ์
เมื่อไรคิดผ่านเทคโนโลยีสำหรับการรีไซเคิลแบตเตอรี่ไฟฟ้าใช้แล้ว เครื่องยนต์ประเภทนี้จะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการปรับปรุงสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมบนโลก
การปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรม
เมื่อวิเคราะห์แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางอากาศ จำเป็นต้องอาศัยกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ ที่จำเป็นในการจัดหาสารเคมี เสื้อผ้า อาหาร เครื่องใช้ในครัวเรือน และพลังงานความร้อนให้กับประชากร ปัจจุบัน ส่วนแบ่งของการปล่อยก๊าซอุตสาหกรรมสู่ชั้นบรรยากาศกำลังลดลง เนื่องจากองค์กรขนาดใหญ่ติดตั้งหน่วยกู้คืนก๊าซที่มีประสิทธิภาพ ในประเทศของเรา การปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมสู่ชั้นบรรยากาศได้รับการควบคุมตามกฎหมาย ซึ่งช่วยลดการปล่อยสารเคมีที่เป็นอันตรายด้วย
มลพิษในครัวเรือน
กลุ่มนี้รวมถึงสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลของเสียในครัวเรือนต่างๆ และเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกในกระบวนการเผาไหม้ สัดส่วนของพวกเขาในปริมาณน้อยกว่าการปล่อยมลพิษจากการขนส่ง การดำเนินงานของผู้ประกอบการอุตสาหกรรม
ตัวเลือกการจำแนก
หากนักเรียนถูกถามคำถาม: "บอกชื่อแหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศ" พวกเขาตอบโดยใช้การแบ่งสารดังกล่าวออกเป็นหลายกลุ่ม พิจารณาเกณฑ์บางอย่างที่ใช้สำหรับการจัดหมวดหมู่นี้:
- ในองค์ประกอบ จัดสรรสิ่งเจือปนทางกล เช่น ฝุ่นที่ได้รับระหว่างการเผาไหม้สารประกอบเชื้อเพลิงแข็ง การผลิตซีเมนต์ รวมถึงเขม่าส่วนประกอบยางเสียดสีกับพื้นผิวถนน
- มลพิษทางเคมีในสถานะก๊าซหรือของแข็งมีส่วนทำให้เกิดกระบวนการที่ผลิตภัณฑ์ส่งผลเสียต่อบรรยากาศ ในหมู่พวกเขา: แอมโมเนีย ไนโตรเจนออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ อัลดีไฮด์ คีโตน
- กัมมันตภาพรังสี ได้แก่ ไอโซโทปและรังสี
- สารปนเปื้อนในอากาศ ได้แก่ เชื้อรา จุลินทรีย์ ไวรัส
สรุป
ปัจจุบันชั้นบรรยากาศของโลกถูกโจมตีจากมลภาวะต่างๆ โดยธรรมชาติของพวกมันสามารถเป็นแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติได้ ให้เราอาศัยกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการปะทุของภูเขาไฟ กระบวนการดำเนินการในลำไส้ของโลกซึ่งเป็นผลมาจากการก่อตัวของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ต่างๆ
ระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ นอกเหนือจากฝุ่นและส่วนประกอบที่เป็นของแข็งอื่นๆ แล้ว สารประกอบจำนวนมากจะเข้าสู่บรรยากาศ: ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ออกไซด์ ซัลเฟต สารปนเปื้อนเหล่านี้คาดเดาไม่ได้และมนุษย์ไม่สามารถจัดการได้
เมื่อเร็วๆ นี้ ประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการลดการปล่อยมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศโลกได้รับความสนใจเป็นพิเศษทั่วโลก มีองค์กรระดับนานาชาติหลายแห่งที่มีเป้าหมายหลักเพื่อค้นหาวิธีการและวิธีการที่ดีที่สุดในการปกป้องพืชและสัตว์จากสารเคมี อุตสาหกรรม และมลภาวะทางธรรมชาติ
ในบรรดามาตรการที่มีประสิทธิภาพซึ่งส่งผลดีต่อการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ สารประกอบกำมะถัน ไนโตรเจน เราสามารถตั้งชื่อการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเป็นเชื้อเพลิงคุณภาพสูง รวมถึงการปฏิเสธเครื่องยนต์เบนซินบางส่วน ข้อกังวลหลักๆ หลายประการของยานยนต์กำลังพัฒนาเครื่องยนต์ไฟฟ้าและไฮโดรเจนที่ไม่ปล่อยสารเคมีอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ