Главный источник антропогенных аэрозолей – процесс горения. Горение – основа энергетики, поскольку большая часть электроэнергии производится тепловыми электростанциями; основа транспорта, поскольку источником энергии для транспортных средств является сжигание топлива в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, в камерах сгорания реактивных двигателей. И даже транспорт на электрической тяге зависит от сжигания топлива, поскольку электроэнергию производят тепловые электростанции.

Аэрозоли, образующиеся в результате сжигания топлива, можно разделить на первичные и вторичные. Первичные образуются непосредственно в процессе горения: сажа и смолистые вещества, а также частицы летучей золы, т. е. негорючих минеральных примесей к топливу. В золе содержатся почти все элементы периодической таблицы. Вторичные аэрозоли образуются в результате конденсации продуктов химических реакций в атмосфере с участием не полностью сгоревшего топлива, окислов серы и азота. Читать дальше…

Источники поступления аэрозольных частиц в атмосферу делят на естественные и антропогенные, т. е. связанные с деятельностью человека. Аэрозоль, содержащийся в атмосфере вдали от мощных источников, как естественных (извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары), так и антропогенных (в результате человеческой деятельности), называется фоновым. Именно этот аэрозоль ответствен за оптические явления в атмосфере, за образование облаков и осадков. Главных источников фонового аэрозоля три.

Первый называют континентальным: частицы горных пород, почвы, мельчайшие песчинки, сдуваемые ветром. Частицы эти имеют размер от нескольких до сотен мкм. Они всегда содержат кремний и алюминий (основные элементы земной коры), и по их присутствию всегда можно сделать вывод о происхождении частиц. Именно среди континентального аэрозоля попадаются частицы, способные служить ядрами замерзания для облачных капель. Читать дальше…

Частицы естественных смогов (размером до 0,1 мкм) определяют прозрачность атмосферы в наиболее чистых регионах планеты. Более крупные частицы образуются при горении древесины. Леса умеренной зоны обязательно начинают гореть, если 30-40 дней держится сухая погода. В результате один и тот же участок леса выгорает раз в 100-150 лет, и ученые-лесоведы считают это даже полезным для лесов, в которых не ведется культурное лесное хозяйство. Лесные пожары, а также преднамеренное выжигание тропических лесов при подсечно-огневой системе земледелия, которая до сих пор практикуется в некоторых развивающихся странах, дают ежегодно несколько десятков Мт аэрозолей. Таким путем в атмосферу поступает до 200 Мт аэрозолей. Для сравнения скажем, что морской соли в атмосферу поступает примерно столько же.

Мощным источником аэрозоля может стать извержение вулкана. В этот момент в атмосферу выбрасывается 1000 Мт аэрозоля – больше, чем все естественные источники за целый год. Но такие большие извержения случаются раз в несколько столетий. Читать дальше…

Если бы в атмосфере не было ядер конденсации, образование облаков и туманов в нижних слоях атмосферы было бы невозможно. Атмосферные осадки происходили бы в виде инея или росы, и только часть пара успевала бы подняться в верхние слои атмосферы, где возникали бы перистые или слоистые облака.

Дожди идут из кучевых облаков в нижних слоях тропосферы. А почему из облака вдруг начинает идти дождь? Механизм образования дождя различен в зависимости от того, температура облака выше или ниже нуля. В умеренных широтах даже летом осадки образуются в облаках, плывущих в небе выше нулевой изотермы, где t<0. Хотя температура облака ниже нуля, оно состоит из капелек воды, а не частиц льда. Как для конденсации пара необходимо пересыщение, так и для замерзания воды нужно сильное переохлаждение. Это только в сосудах вода замерзает при нуле, потому что там есть стенки и не нужно затрат работы на создание поверхности. Читать дальше…

Способность аэрозольных частиц сильно рассеивать свет играет большую роль в природе, кроме того, она применяется для определения концентрации и размера частиц. В фотоэлектрических аэрозольных счетчиках тонкая струйка аэрозоля пересекает в темной камере луч света. Сбоку или под углом к лучу располагается фотоумножитель – устройство, способное регистрировать кванты света. Пока воздух в камере чист, свет практически не рассеивается и фотоумножитель не дает регистрируемого тока. Стоит аэрозольной частице пересечь луч, и она становится видимой как вспышка света, порция которого попадает на фотоумножитель и рождает электрический импульс, величина которого зависит от размера частицы. Импульсы сосчитывают, ранжируют по размеру и получают сведения о распределении частиц по размерам.

Если бы в атмосфере не было пылинок. Человек живет плодами земли. А земля родит, только если дожди приносят влагу. Читать дальше…

Интересный вид имеет угловая зависимость интенсивности рассеянного частицей монохроматического излучения, так называемая индикатриса рассеяния. Она имеет вид замкнутой кривой с «лепестками», т. е. в некоторых направлениях свет рассеивается во много раз лучше, чем в других. Положения «лепестков» индикатрисы зависят от длины волны. Поэтому, если осветить частицы одинакового размера белым светом, при наблюдении с одних направлений они будут казаться красными, а с других – зелеными. Это явление можно использовать для определения размера частиц, но только если они одинаковые, монодисперсные. То же явление объясняет красочность оперения колибри – перья этих тропических птичек содержат только черный краситель, но из-за соизмеримости диаметра мельчайших элементов перьев с длиной волны света они кажутся разноцветными.

Способность частиц рассеивать свет характеризуют удельным сечением светорассеяния Читать дальше…

Леонардо да Винчи первым понял, что удивительные краски рассветных и закатных зорь объясняются присутствием в атмосфере мельчайших пылинок. В то время еще не существовало ни представлений о волновой природе света, ни тем более о связи между интенсивностью рассеяния света и Длиной волны излучения. Но уже было известно, что белый солнечный луч может быть разложен на цветные составляющие, и Леонардо да Винчи догадался, что различные составляющие солнечного света могут по-разному ослабляться взвешенной в атмосфере пылью.

На большую высоту в атмосфере поднимаются лишь достаточно малые частицы, размер которых сравним с длиной волны видимого света. Рассеяние света на таких частицах отличается интереснейшими особенностями. Читать дальше…

Роль начальной высоты подъема очень велика – ведь из нижней тропосферы аэрозольные частицы «вымываются» в течение месяца, из верхней тропосферы удаление частиц протекает значительно медленнее и может стать очень медленным, если аэрозоль будет обладать поглощающими свойствами. Тогда произойдет разогрев верхней тропосферы и прекратится обмен воздухом с нижней тропосферой. Очень медленно удаляются частицы из стратосферы, куда они могут быть занесены огненными смерчами.

Резкое понижение температуры в результате массовых пожаров ядерной войны получило название «ядерная зима». Над районами пожаров дым будет настолько густым, что наступит полная темнота – «ядерная ночь». Похожее явление наблюдалось в сентябре 1938 г. в Ямало-Ненецком национальном округе в полосе шириной 250 и длиной до 600 км. Мгла спустилась на землю утром и продолжалась несколько часов, было значительно темнее, чем ночью. Причиной внезапного затемнения явилась огромная туча дыма, образовавшаяся при пожаре лесов на Северном Урале. Читать дальше…

А. В. Брофман, Н. Д. Маметов и А. Г. Браун (1977) подчеркивают эффективность электроаэрозолей хлор-кальциевой воды, лизоцима, продигиозана при заболеваниях верхних дыхательных путей у шахтеров. Успешно используются также отрицательно заряженные электроаэрозоли хлор-кальциевой воды. При динамическом наблюдении у шахтеров, получавших такие ингаляции, выявлено улучшение состояния верхних дыхательных путей. Изучение заболеваемости острым катаром верхних дыхательных путей и ангиной, потери нетрудоспособности и затраты на оплату больничных листков за 1 год до проведения профилактических ингаляций и в течение такого же периода после курса электроаэрозольтерапии показало снижение заболеваемости на 100 работающих соответственно со 126 до 19 дней и сокращение суммы оплаты больничных листков после лечения соответственно с 9589 р. 49 к. до 904 р. 36 к. Читать дальше…

Е. 3. Лиснянский и В. А. Колесникова (1971) отмечают, что для профилактики поражений верхних дыхательных путей рабочим нефтехимических предприятий полезны ингаляции метилурацила в виде 10% взвеси в персиковом масле или в виде 0,5% водного раствора. Метилура-цил способствует лечению ран, язвы желудка, лучевых эпидермитов, обладает противовоспалительными свойствами. У рабочих, получавших эти ингаляции, отмечены благоприятные изменения в состоянии верхних дыхательных путей. Рекомендуется назначать ингаляции метилурацила для профилактики токсико-химических поражений верхних дыхательных путей лицам, работающим с раздражающими парами и газами.

В. И. Родин и С. С. Кискачи (1975) изучали состояние верхних дыхательных путей у рабочих завода химреактивов в цехах флотационных реагентов, ферритов, силиката свинца. У значительного числа обследованных выявлены патологические изменения в верхних дыхательных Читать дальше…