Шаң және ұсақ бөлшектердің қоршаған ортаға таралуы

Шаң - қатты бөлшектердің атмосферадағы жиынтығы. Шаң - ол аэрозоль. Аэрозольдер таралған күйдегі (қатты немесе сұйық) бөлшектер. Олар жерге жақын тропосфера және стратосфера қабаттарында таралған. Олардың ауада таралып және сақталып тұру қабілеті әртүрлі: бірнеше сағаттан көптеген жылдарға дейін. Тропосферада бөлшектердің таралуының үш типін ажыратады: фондық, мұхиттық, құрлықтық. Атмосфераға бұл бөлшектер Жерден дайын күйінде түседі, бірақ олардың аз ғана бөлігі газ тәрізділердің, сұйық және қатты заттектердің арасындағы химиялық реакциялар нәтижесінде түзіледі. Аэрозольдердің көбі табиғи процестердің нәтижесінде пайда болады, алайда антропогендік түзілуі де аз емес. Яғни, шаңның пайда болуына қарай табиғи, жасанды және минералдық, органикалық шаруашылық, коммуналды-тұрмыстық болып бөлінеді. Әр жыл сайын адам іс-әрекетінен жердің ауа бассейніне түсетін бөлшектер - 1 млрд. тоннаға жуық.

Шаң құрамы әртүрлі, олар кремний диоксиді - құм, улы металдар, пестицидтер және көмірсутектер т.б. Негізінен ауаға ең көп мөлшерде антропогендік әсерден түсетін шаң құрамындағы ластаушы зат - сульфаттар. Тропосфераға қарағанда стратосферада аэрозольдар алуан түрлі. Стратосфераның негізгі қатты компоненті болып аммоний сульфаты болып табылады.

Антропогенді аэрозольдердің негізгі көздері - металлургия кәсіпорындары, құрылыс материалдарын өндіру, химия өнеркәсібі. Аэрозольдар климатты өзгертуі мүмкін. Аэрозоль бөлшектерінде радиоактивтілік қасиеттерінің болуымен қатар онда вирустар, микробтар, саңырауқұлақтар бар болады және де аэрозольдар смогтың пайда болуына, қышқыл жаңбырлардың жаууына себеп болуы мүмкін. Тек қана тіршілік иелеріне ғана кері әсерін тигізіп қана қоймай машиналарға, механизмдерге, приборларға, таза материалдар сапасына да әсері бар. Сонымен қатар, шаң шығарындыларымен бірге құнды материалдарды алып кетеді және өте күшті жарылыстардың шығуына себеп болады. Шаңның түтіннен айырмашылығы желсіз кезде шөгеді. Адамның денсаулығына диаметрі 2,5 мкм-ден кем ұсақ бөлшектер қауіпті болып саналады. Адамдардың түрлі ауруларына өндірістік шаң себеп болады. Шаңның қаншалықты зиянды болатыны құрамына байланысты. Шаң бөлшектері неғұрлым ұсақ болса, олар соғұрлым атмосферада адам өкпесіне енгенде, өкпенің ең терең бөліктерінде (альвеолдарында) ұзақ сақталады. Шаңның әсерінен қазіргі таңдағы жиі кездесетін аурулар қатарына: пневмокониоз бен бронхит жатады . Егер ауаның құрамындағы шаң мен тозаң 0,02 мг/м3-ден артық болмаса, ондай ауа таза болып есептеледі. Көп жылдар бойына жиналған мәліметтерге қарағанда ауылдық жердегі ауада шаң – тозаң 0,05-0,1 мг/м3, ал қалаларда 2,5-3 мг/м3 болады [13]. Ал өндірістік шаң – тозаң деп отырғанымыз – шикізаттарды бөлшектеу немесе ұнтақтау, өнім өндіру т.б. технологиялық процестер барысында ауаға шығатын, қоршаған ортаны ластайтын заттектердің ұшпалы жиынтығы. Өндірістік шаң – тозаңға физикалық – химиялық сипаттама беру үшін мынадай көрсеткіштер: оның тығыздығы, фракциялық құрамы, адгезиялық (жабысқақтық) қасиеті, ылғал тартқыштығы, сулануы, электрлік қасиеті, өзінен - өзі жану және жанғыштық қоспалар түзу қабілеттілігі қолданылады. Шаңдар дисперсиялылығына қарай 5 топқа бөлінеді: 1) өте ірі дисперсті, диаметрі d50> 140 мкм бөлшектерден тұратын шаң; 2) ірі дисперсті, d50= 40- 140 мкм; 3) орта дисперсті, d50=10-40 мкм; 4) ұсақ дисперсті, d50h1-10 мкм; 5) өте майда дисперсті, d50=< 1 мкм. Шаңның жабысқақтығы дымқылданған сайын өсіп отырады және ол дисперсиялылығына да байланысты келеді. 4 және 5 топқа жататын шаң бөлшектері жақсы жабысатындарға, 2 және 3 топтағылар орташа жабысатындарға, 1-ші дисперсиялық топтағылар болымсыз жабысатындарға жатады. Осы көрсеткіштер өндірістен шығатын газдарды шаңнан тазалағанда тиімді жабдықтар (шаң тұндырғыш, шаң ұстағыш, сүзгіштер) мен әдістерді (құрғақ, ылғалды) іріктеп алуға пайдаланылады. Мысалы, ылғалды сүзгіштердің майда дисперсті шаңдарды тазалау нәтижелілігі өте жоғары, бұл әдіспен ыстық және жарылғыш қауіптілік тән газдарды шаңнан тазалауға болады.

Шаң – маңызды көрсеткіш, себебі шаңның ауада шоғырлануына байланысты кәсіби ауру (шахтада жұмыс істегенде силикоз), жарылуға қауіпті жағдайлар, тұмша пайда болады.