ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Антропогенные факторы возникновения неустойчивости в биосфере

Экология и УР Лекция 9

Экологические проблемы атмосферы

Атмосфера — неотъемлемый элемент нашей планеты, а чистый воздух — необходимое условие нормальной жизнедеятельности людей, достояние всего человечества.

Основной запас воздуха находится всего лишь в тонком слое атмосферы, прилегающем к земле, или в тропосфере. Его толщина равна приблизительно 15 км над экватором и 9 км над полюсами. Над тропосферой находится стратосфера, высота ее до 80 км. Далее идет смесь легких газов, таких как гелий и водород. Пространство, где находятся эти газы, протяженностью более 1000 км называется ионосферой. За пределами ионосферы газы очень разрежены и здесь начинается экзосфера, ее границы неопределенны.

Чистый воздушный бассейн важен для всего живого. Воздух и его составляющие компоненты пронизывают всю структуру материального мира, и от того, каков его состав, практически зависит настоящее и будущее цивилизации. Жизнь на Земле возможна до тех пор, пока существует земная атмосфера, газовая оболочка, защищающая живые организмы от вредного воздействия космических излучений и резких колебаний температуры. Атмосферным воздухом дышат все аэробные организмы. Жизнедеятельность живых организмов поддерживается современным соотношением в атмосфере кислорода и углекислого газа. Естественные процессы потребления углекислого газа и кислорода и их поступление в атмосферу сбалансированы.

В последние десятилетия во всем мире нарастают глобальные изменения (как крупные региональные, так и сильные локальные) в отношении-концентрации загрязнителей в атмосфере.

Факторы загрязнения атмосферы могут быть связаны как с естественными природными процессами, так и с деятельностью человека, то все источники загрязнения принято делить на естественные и искусственные (антропогенные).

К первым относят природные загрязнители минерального, растительного или микробиологического происхождения, поступающие в атмосферу в результате вулканических извержений вулканов, лесных пожаров. Кроме того, естественными загрязнителями воздуха являются пыль, образующаяся в результате разрушения горных пород, пыльца растений, выделения животных и т.п.

Искусственные (антропогенные) факторы загрязнения атмосферы – это воздействие человека на атмосферу в результате его хозяйственной деятельности..

По данным ученых, в атмосферу Земли в результате человеческой деятельности ежегодно выбрасывается 156 млн. т сернистого газа, 60 млн. т оксидов азота и др. Эти цифры огромны — в атмосфере Земли постоянно находится не менее 250 млн. тонн взвешенных частиц, что является результатом человеческой деятельности.

В течение миллиардов лет биота Земли спокойно сосуществовала с вулканическими и естественными выбросами разной интенсивности и научилась быстро, в достаточно короткие сроки нейтрализовать продукты этих процессов.

Самый чистый воздух сосредоточен на океаном. В деревнях и селах он содержит пылевидных примесей уже в 10 раз больше, над небольшими городами он грязнее в 35 раз, а над промышленными центрами плывут облака тяжелого смога. В них содержится пыли в 150 раз больше, чем над океаном. Таковы результаты человеческой деятельности.
Научно-технический прогресс, мощная урбанизация и развитие транспорта — глобальный антропогенный пресс внесли значительный вклад в загрязнение атмосферного бассейна. Например, мощность вулканов и гейзеров составляет 0,3 ТВт, а антропогенная мощность, на 90 процентов получаемая за счет сжигания ископаемого топлива, достигает 10 ТВт, т. е. очевидно, что человек на два порядка превысил возможности природы загрязнять атмосферу. По данным ученых, в 1990 году в мире в атмосферу выбрасывалось более 400 миллионов тонн четырех главных загрязнителей: диоксида серы — 99. оксидов азота — 68, оксида углерода — 177 и твердых частиц — 57 млн. тонн.

В качестве основы для классификации загрязнений атмосферы берутся различные свойства: происхождение загрязнений, их природа, типы и виды источников.

Природа загрязнений может быть физической. К таким загрязнениям относятся твердые частицы (пыль), радиоактивное излучение и изотопы, различные виды электромагнитных волн, громкие звуки и низкочастотные колебания, а также выбросы тепла.

К химическим загрязнениям относят попадание в атмосферу газов и аэрозолей. Среди основных видов загрязнений атмосферы подобного рода – выбросы оксида углерода, оксидов азота, диоксида серы, углеводородов, альдегидов, тяжёлых металлов, аммиака, радиоактивных изотопов.

Биологическое загрязнение имеет, в основном, микробную природу. Это, прежде всего, споры бактерий и грибов, вирусы, а также продукты жизнедеятельности живых организмов.

Другой способ классификации – по источникам и составу загрязнения атмосферы. Источники антропогенных загрязнений делятся на транспортные, промышленные и бытовые. По составу их принято разделять на механические (пыль, твердые частицы), химические (газы и аэрозоли, способные вступать в химические реакции), и радиоактивные – представляющие опасность из-за излучения.

Наибольший вклад в загрязнение воздуха вносит промышленность. Из общего количества газовоздушных выбросов, загрязняющих атмосферный воздух около 80 процентов приходится на долю 5 отраслей промышленности — энергетика, машиностроение, химическая и нефтехимическая промышленность, промышленность строительных материалов.

Химический состав выбросов разнообразен: в воздушную среду поступает до миллиона различных видов загрязнений органического и неорганического происхождения. Основными примесями являются: окись углерода, двуокись серы, углеводороды, пыль и окислы азота. Среди специфических вредных веществ значительное место занимают высокотоксичные — ртуть, свинец, мышьяк, хлор, фенолы, сероуглерод, сероводород и др.

В общем объеме промышленных выбросов наибольшая доля приходится на теплоэнергетику — до 25-40 процентов. Одним из массовых загрязнителей отходящих газов теплоэлектростанций является диоксид серы.

По количеству вредных веществ нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность занимают второе место. Наибольший удельный вес в выбросах составляют углеводороды, сернистый ангидрид, окись углерода.

Химическая промышленность имеет небольшой объем газовоздушных выбросов, однако перечень загрязняющих веществ очень обширен и среди загрязнителей имеются опасные и особо опасные соединения. Их высокая токсичность, даже в малых концентрациях, ставит выбросы химических предприятий в ряд наиболее загрязняющих.

Машиностроение до недавнего времени не относилось к числу отраслей, оказывающих заметное вредное воздействие на воздушный бассейн. Однако в связи с укрупнением производств, концентрацией предприятий в крупных промышленных центрах эта отрасль стала воздействовать как загрязнитель атмосферного воздуха.
2-ое место по количеству выборов загрязняющих веществ занимает транспорт. Отработавшие газы (ОГ) автомобильных двигателей содержат более 200 различных химических веществ. Ежегодно автотранспортом выбрасывается в атмосферу Земли около 300 млн. т окиси углерода, 60 млн.т углеводородов, 30 млн. т окиси азота. Если не принимать меры, то количество загрязнений будет неуклонно возрастать — за каждые 10 лет примерно в 2 раза.

Автомобильные двигатели ежедневно потребляют кислорода больше, чем все человечество. Так, 1 автомобиль на 900 км пробега потребляет столько же кислорода, сколько требуется человеку в течение года. Особую опасность представляют такие компоненты ОГ автомобилей как свинец, бензапирен и альдегиды, относящиеся к особо токсичным веществам.

В результате загрязнения атмосферы продуктами сгорания ископаемых видов топлива в атмосферу ежегодно поступает около 20 млрд. тонн углекислого газа, который относится к парниковым газам. Накопление парниковых газов препятствует нормальному теплообмену между Землей и космосом, сдерживает тепло, накапливаемое в результате хозяйственной деятельности и природных процессов.

Дальнейшее накопление углекислого газа в верхних слоях атмосферы приведет к таянию ледников и подъему уровня Мирового океана. Смещение климатических зон вызовет катастрофические наводнения, засухи и пыльные бури. Ухудшится здоровье населения, расширится ареал паразитов, переносчиков опасных инфекций.

Другое глобальное последствие загрязнения атмосферы, с которым человечество уже столкнулось – разрушение озонового слоя. Стратосферный озон, который поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, разрушается из-за промышленных выбросов, содержащий хлор и бром, а также из-за фреонов, широко применяющихся в различных отраслях промышленности и быту.

Говоря об экологических последствиях загрязнения атмосферного воздуха, следует упомянуть и такое явление, как кислотные дожди, возникающие из-за выбросов атмосферу кислотных оксидов и ряда других веществ.

Вредные выбросы, поступающие в атмосферный воздух, являются фактором, воздействующим на самые разные процессы и объекты. И всё-таки, по понятным причинам, наибольшее значение имеют исследования влияния загрязнения атмосферы на человека и на климат нашей планеты.

Влияние загрязнения атмосферы на человека не ограничивается исключительно прямым воздействием содержащихся в воздухе примесей на работу организма. Хотя, безусловно, это крайне важный аспект. Так, присутствие во вдыхаемом воздухе оксида углерода (угарного газа) препятствует поступлению кислорода в кровь, что приводит к смерти человека. Соли тяжелых металлов, присутствующие в выхлопных газах автомобилей крайне токсичны, как и озон, являющийся побочным продуктом химической промышленности. Мелкодисперсная пыль, частички сажи, образующиеся при сгорании дизельного топлива, обладают канцерогенным действием.

Кроме того, вредное воздействие загрязнений может проявляться и не напрямую. Скажем, фреоны, абсолютно безопасные для человека при вдыхании, попадая в верхние слои атмосферы, разлагаются и разрушают озоновый слой, защищающий человека (и всё живое вместе с ним) от жёсткого ультрафиолета.

Влияние загрязнения атмосферы на климат, также, в конечном счете, отрицательно воздействует на здоровье человека, так как приводит к сокращению площадей, пригодных для ведения сельского хозяйства (а это – голод), ведет к расширению ареала переносчиков опасных заболеваний, кроме того, простое повышение температуры воздуха может стать причиной учащения сердечнососудистых заболеваний.

Решение проблемы загрязнения воздуха требует согласованных действий на самых разных уровнях. На уровне правительств и международных организаций принимаются различные документы, обязывающие участников экономической деятельности сокращать вредные выбросы. К таким документам относятся Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, Рамочная Конвенция ООН по изменению климата, экологическое законодательство государств. Одним из распространенных способов контроля парниковых выбросов (прежде всего – диоксида углерода), стали углеродные квоты, предполагающие, что каждый участник экономической деятельности (промышленное предприятие, транспортная компания) выкупает для себя право произвести выбросы в строго определенном объеме, превышение которого приведет к суровым штрафным санкциям. Средства же, поступающие от продажи углеродных квот, должны тратиться на преодоление последствий глобального потепления.

На уровне конкретных источников вредных выбросов должны предприниматься меры по предотвращению или хотя бы снижению загрязнения воздуха. К таким мерам относится очистка воздуха от пыли, аэрозолей и газов. Наиболее действенные методы здесь – это инерционное («циклоны») или механическое (фильтрация) пылеулавливание, адсорбция газообразных загрязнений, дожигание продуктов сгорания.