Загрязнение биосферы оксидами серы

Преимущественно загрязнение атмосферы оксидами серы происходит при сжигании топлива (нефти, угля, природного газа, древесины). В составе топлива сера не является главной составной частью. Количество серусодержащих соединений в нефти и угле может меняться от долей до 5—6 % и зависит и от типа его и от места добычи. Продуктом сгорания топлива является сернистый ангидрит, или диоксид серы, SOr

Другим важным источником диоксида серы являются металлургическая промышленность, переработка полиметаллических руд. Металлы в рудах находятся преимущественно в форме сульфидов (пирит, галенит, сфалерит, цинковая обманка), значительно меньше их находится в форме сульфатов Fe, Mg, Са. Сернистый ангидрид S02 преобладает среди других газообразных соединений серы техногенного происхождения, по разным источникам, это превышение колеблется от 1,5—2 раз до 7—8 раз. Отходы некоторых заводов содержат 4—10 % S02.

Общепланетарное техногенное поступление диоксида серы в атмосферу, по разным источникам, составляет в среднем 140—290 млн т в год. Основная часть его депонируется в почве и в биоте, около 1/3 выносится в океаны. Предполагается, что в XXI в. выброс диоксида серы увеличится в 3—5 раз. 94 % выбросов S02 приходится на северное полушарие, где сконцентрирована преимущественно мировая промышленность. В Европе главными его источниками являются промышленные комплексы Рурского бассейна Германии и Великобритания.

Антропогенная эмиссия оксидов азота и серы превышает природную эмиссию. Об этом свидетельствуют многочисленные ориентировочные оценки, полученные разными авторами. Абсолютные показатели в них не всегда совпадают, но отражают одну и ту же закономерность.

Техногенные выбросы диоксида серы влияют не только на окружающую среду с высокоразвитой промышленностью, но и на соседние с ними страны за счет трансграничного переноса. Дальность распространения газов в атмосфере составляет в среднем 300—400 км, может достигать 1—2 тыс. км. На территории многих стран Европы до половины и более от общего количества сернистых соединений поступает из соседних стран. Например, выпадение диоксидов серы в Люксембурге, Нидерландах, Швейцарии за счет трансграничного переноса достигает 71—78 % от их общего выпадения. В Скандинавских странах их поступление за счет переноса составляет 54—63 %. Поступление серы в атмосферу России из соседних западных стран составляет не менее 40 % от общего объема антропогенной нагрузки.

Поступление из атмосферы на земную поверхность загрязняющих веществ, в том числе веществ кислотной природы, происходит в результате процессов мокрого и сухого их осаждения. Мокрое выпадение кислотных осадков — основной путь осаждения из атмосферы антропогенных кислотных продуктов. При

Таблица 7.5

Глобальная эмиссия серы (SOz), окисленного (NOx) и восстановленного

(NHj) азота

(Robhe et al., 1995)

дефиците осадков доминирует выпадение твердых и газообразных осадков в форме сухого аэрозольного осаждения. Соотношение вклада влияния мокрого и сухого выпадения кислотных продуктов может быть различным.

Выпадения техногенной серы в индустриально развитых странах велики. На большей части европейской территории РФ ежегодные выпадения серы составляют 0,5—1,0 г/м2, в восточной части РФ они не выше 0,3—0,5 г/м2, а в индустриальных центрах превышают 2 г/м2 (Моисеенко, 2003). Например, на водосборных территориях Кольского полуострова, где действуют такие мощные источники серы, как металлургические комбинаты «Североникель» и «Печен- ганикель», ежегодные выпадения серы достигают 6 г/м2.

Фоновые уровни содержания сернистого ангидрида в атмосфере составляют 5—10 мкг/м3. ПДК разового поступления S02 в воздухе составляет 500 мкг/м3, среднесуточный уровень ПДК равен 50 мкг/м3. Лишь на высоте 3—4 км в атмосфере нивелируется концентрация сернистого ангидрида. Во всех крупных городах за счет локальных источников загрязнения этот уровень содержания S02 в атмосфере превышен.

Диоксид серы на организм человека и животных действует как местный раздражитель слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Вдыхание воздуха, загрязненного S02, вызывает у людей появление бронхоспазма.