Основните замърсители на въздуха. Тест: Екологични последици от атмосферното замърсяване

Въпросът за човешкото въздействие върху атмосферата е в центъра на вниманието на еколозите по света, т.к. най-големите екологични проблеми на нашето време („парников ефект“, изтъняване на озоновия слой, киселинни дъждове) са свързани именно с антропогенното замърсяване на атмосферата.

Атмосферният въздух изпълнява и най-сложната защитна функция, като изолира Земята от космическото пространство и я предпазва от суровата космическа радиация. В атмосферата има глобални метеорологични процеси, които формират климата и времето, маса от метеорити се задържа (изгаря).

В съвременните условия обаче способността на природните системи за самопочистване е значително подкопана от повишеното антропогенно натоварване. В резултат на това въздухът вече не изпълнява напълно своите защитни, терморегулиращи и животоподдържащи екологични функции.

Под замърсяване на атмосферния въздух трябва да се разбира всяка промяна в неговия състав и свойства, която оказва отрицателно въздействие върху здравето на хората и животните, състоянието на растенията и екосистемите като цяло. Замърсяването на атмосферата може да бъде естествено (естествено) и антропогенно (техногенно).

Естественото замърсяване е причинено от природни процеси. Те включват вулканична дейност, изветряне на скали, ветрова ерозия, дим от горски и степни пожари и др.

Антропогенното замърсяване е свързано с отделянето на различни замърсители (полютанти) в процеса на човешката дейност. Той превъзхожда естествения по мащаб.

В зависимост от мащаба има:

локално (увеличаване на съдържанието на замърсители в малка територия: град, промишлена зона, селскостопанска зона);

регионален (значителни области са включени в сферата на отрицателно въздействие, но не цялата планета);

глобален (промяна в състоянието на атмосферата като цяло).

Според агрегатното състояние емисиите на замърсители в атмосферата се класифицират, както следва:

газообразни (SO2, NOx, CO, въглеводороди и др.);

течност (киселини, основи, солеви разтвори и др.);

твърди (органичен и неорганичен прах, олово и неговите съединения, сажди, смолисти вещества и др.).

Основните замърсители (замърсители) на атмосферния въздух, образувани в процеса на промишлена или друга човешка дейност, са серен диоксид (SO2), въглероден оксид (CO) и прахови частици. Те представляват около 98% от общите емисии на замърсители.

В допълнение към тези основни замърсители в атмосферата навлизат много други много опасни замърсители: олово, живак, кадмий и други тежки метали (ТМ) (източници на емисии: автомобили, топилни заводи и др.); въглеводороди (CnH m), сред които най-опасен е бензо (а) пирен, който има канцерогенен ефект (изгорели газове, пещи на котли и др.); алдехиди и на първо място формалдехид; сероводород, токсични летливи разтворители (бензин, алкохоли, етери) и др.

Най-опасното замърсяване на атмосферата е радиоактивното. Понастоящем това се дължи главно на световно разпространените дългоживеещи радиоактивни изотопи - продукти от тестове на ядрени оръжия, проведени в атмосферата и под земята. Повърхностният слой на атмосферата се замърсява и от емисии на радиоактивни вещества в атмосферата от действащи атомни електроцентрали при нормалната им експлоатация и други източници.

Следните индустрии допринасят основно за замърсяването на въздуха:

топлоенергетика (водноелектрически централи и атомни електроцентрали, промишлени и общински котелни);

предприятия от черната металургия,

предприятия за въгледобив и въгледохимия,

превозни средства (т.нар. мобилни източници на замърсяване),

предприятия от цветната металургия,

производство на строителни материали.

Замърсяването на въздуха засяга човешкото здраве и околната среда по различни начини – от пряка и непосредствена заплаха (смог, въглероден окис и др.) до бавно и постепенно разрушаване на системите за поддържане на живота на организма.

Физиологичното въздействие върху човешкото тяло на основните замърсители (замърсители) е изпълнено с най-сериозни последици. И така, серният диоксид, комбинирайки се с атмосферната влага, образува сярна киселина, която разрушава белодробната тъкан на хора и животни. Серният диоксид е особено опасен, когато се отлага върху прахови частици и в тази форма прониква дълбоко в дихателните пътища. Прахът, съдържащ силициев диоксид (SiO2), причинява тежко белодробно заболяване, наречено силикоза.

Азотните оксиди дразнят, а в тежки случаи разяждат лигавиците (очи, бели дробове), участват в образуването на отровни мъгли и др.; те са особено опасни във въздуха заедно със серен диоксид и други токсични съединения (има синергичен ефект, т.е. повишаване на токсичността на цялата газова смес).

Ефектът на въглеродния окис (въглероден окис, CO) върху човешкото тяло е широко известен: при остро отравяне се появява обща слабост, замаяност, гадене, сънливост, загуба на съзнание, възможна е смърт (дори три до седем дни след отравяне).

Сред суспендираните частици (прахове) най-опасните частици са с размер под 5 микрона, които могат да проникнат в лимфните възли, да се задържат в алвеолите на белите дробове и да запушат лигавиците.

Много неблагоприятни последици могат да бъдат придружени от такива незначителни емисии, като тези, съдържащи олово, бензо(а)пирен, фосфор, кадмий, арсен, кобалт и др. Тези замърсители потискат хемопоетичната система, причиняват онкологични заболявания, намаляват имунитета и др. Прахът, съдържащ съединения на олово и живак, има мутагенни свойства и причинява генетични промени в телесните клетки.

Последиците от излагането на човешкото тяло на вредни вещества, съдържащи се в отработените газове на автомобилите, имат най-широк спектър на действие: От кашлица до смърт.

Антропогенните емисии на замърсители също нанасят голяма вреда на растенията, животните и екосистемите на планетата като цяло. Описани са случаи на масово отравяне на диви животни, птици и насекоми в резултат на емисии на вредни замърсители с висока концентрация (особено залпове).

Най-важните последици за околната среда от глобалното замърсяване на въздуха включват:

1) възможно затопляне на климата („парников ефект“);

2) нарушаване на озоновия слой;

3) киселинен дъжд.

Възможното затопляне на климата („парников ефект“) се изразява в постепенно повишаване на средната годишна температура, започвайки от втората половина на миналия век. Повечето учени го свързват с натрупването в атмосферата на т.нар. парникови газове - въглероден диоксид, метан, хлорфлуорвъглероди (фреони), озон, азотни оксиди и др. Парниковите газове предотвратяват дълговълновото топлинно излъчване от повърхността на Земята, т.е. атмосфера, наситена с парникови газове, действа като покрив на оранжерия: пропуска по-голямата част от слънчевата радиация, от друга страна, почти не пропуска топлината, преизлъчена от Земята.

Според друго мнение най-важният фактор за антропогенното въздействие върху глобалния климат е атмосферната деградация, т.е. нарушаване на състава и състоянието на екосистемите поради нарушаване на екологичния баланс. Човекът, използвайки мощност от около 10 TW, унищожи или силно наруши нормалното функциониране на естествените съобщества от организми на 60% от сушата. В резултат на това значително количество от тях беше отстранено от биогенния цикъл на веществата, които преди това са били изразходвани от биотата за стабилизиране на климатичните условия.

Нарушаване на озоновия слой - намаляване на концентрацията на озон на надморска височина от 10 до 50 km (с максимум на височина 20 - 25 km), на места до 50% (така наречените "озонови дупки"). Намаляването на концентрацията на озон намалява способността на атмосферата да защитава целия живот на земята от тежката ултравиолетова радиация. В човешкото тяло прекомерното излагане на ултравиолетови лъчи причинява изгаряния, рак на кожата, очни заболявания, потискане на имунната система и др. Под въздействието на силно ултравиолетово лъчение растенията постепенно губят способността си да фотосинтезират, а нарушаването на жизнената активност на планктона води до прекъсване на трофичните вериги на биотата на водните екосистеми и др.

Киселинният дъжд се причинява от комбинацията от атмосферна влага с газови емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата, за да се образуват сярна и азотна киселини. В резултат на това утайката се подкислява (рН под 5,6). Общите световни емисии на двата основни замърсителя на въздуха, които причиняват подкисляване на валежите, възлизат на повече от 255 милиона тона годишно на човек.

Опасността по правило не е самото киселинно утаяване, а процесите, протичащи под тяхно влияние: не само необходимите за растенията хранителни вещества, но и токсични тежки и леки метали - олово, кадмий, алуминий и др. почвата.Впоследствие самите те или образуваните от тях токсични съединения се усвояват от растенията или други почвени организми, което води до много негативни последици. Петдесет милиона хектара гори в 25 европейски страни са засегнати от сложна смес от замърсители (токсични метали, озон), киселинни дъждове. Ярък пример за действието на киселинния дъжд е подкисляването на езерата, което е особено интензивно в Канада, Швеция, Норвегия и Южна Финландия. Това се обяснява с факта, че значителна част от емисиите от такива индустриализирани страни като САЩ, Германия и Великобритания попадат на тяхна територия.

Въведение

1. Атмосфера – външната обвивка на биосферата

2. Замърсяване на въздуха

3. Екологични последици от атмосферното замърсяване7

3.1 Парников ефект

3.2 Разрушаване на озоновия слой

3 Киселинен дъжд

Заключение

Списък на използваните източници

Въведение

Атмосферният въздух е най-важната животоподдържаща природна среда и представлява смес от газове и аерозоли на повърхностния слой на атмосферата, образувана по време на еволюцията на Земята, човешката дейност и разположена извън жилищни, промишлени и други помещения.

В момента от всички форми на деградация на природната среда в Русия замърсяването на атмосферата с вредни вещества е най-опасното. Характеристиките на екологичната ситуация в определени региони на Руската федерация и възникващите екологични проблеми се дължат на местните природни условия и естеството на въздействието върху тях на промишлеността, транспорта, комуналните услуги и селското стопанство. Степента на замърсяване на въздуха зависи, като правило, от степента на урбанизация и индустриално развитие на територията (спецификата на предприятията, техния капацитет, местоположение, прилагани технологии), както и от климатичните условия, които определят потенциала за замърсяване на въздуха. .

Атмосферата има интензивно въздействие не само върху човека и биосферата, но и върху хидросферата, почвената и растителната покривка, геоложката среда, сградите, конструкциите и други обекти, създадени от човека. Ето защо опазването на атмосферния въздух и озоновия слой е най-приоритетният екологичен проблем и на него се обръща голямо внимание във всички развити страни.

Човекът винаги е използвал околната среда главно като източник на ресурси, но за много дълго време дейността му не е имала забележимо въздействие върху биосферата. Едва в края на миналия век промените в биосферата под влияние на икономическата дейност привлякоха вниманието на учените. През първата половина на този век тези промени нарастват и сега приличат на лавина, която връхлита човешката цивилизация.

Натискът върху околната среда нараства особено рязко през втората половина на 20 век. Настъпи качествен скок в отношенията между обществото и природата, когато в резултат на рязкото нарастване на населението, интензивната индустриализация и урбанизация на нашата планета, икономическите натоварвания навсякъде започнаха да надхвърлят способността на екологичните системи да се самопречистват и регенерирам. В резултат на това е нарушен естественият кръговрат на веществата в биосферата и е застрашено здравето на настоящите и бъдещите поколения хора.

Масата на атмосферата на нашата планета е незначителна - само една милионна от масата на Земята. Неговата роля в естествените процеси на биосферата обаче е огромна. Наличието на атмосферата около земното кълбо определя общия топлинен режим на повърхността на нашата планета, предпазва я от вредното космическо и ултравиолетово лъчение. Атмосферната циркулация оказва влияние върху местните климатични условия, а чрез тях - върху режима на реките, почвената и растителната покривка и процесите на релефообразуване.

Съвременният газов състав на атмосферата е резултат от дълго историческо развитие на земното кълбо. Представлява предимно газова смес от два компонента - азот (78,09%) и кислород (20,95%). Обикновено съдържа също аргон (0,93%), въглероден диоксид (0,03%) и малки количества инертни газове (неон, хелий, криптон, ксенон), амоняк, метан, озон, серен диоксид и други газове. Наред с газовете атмосферата съдържа твърди частици, идващи от повърхността на Земята (например продукти от горене, вулканична дейност, частици от почвата) и от космоса (космически прах), както и различни продукти от растителен, животински или микробен произход. Освен това водните пари играят важна роля в атмосферата.

Трите газа, които изграждат атмосферата, са от най-голямо значение за различни екосистеми: кислород, въглероден диоксид и азот. Тези газове участват в основните биогеохимични цикли.

Кислородиграе важна роля в живота на повечето живи организми на нашата планета. Необходимо е всеки да диша. Кислородът не винаги е бил част от земната атмосфера. Появява се в резултат на жизнената дейност на фотосинтезиращите организми. Под въздействието на ултравиолетовите лъчи се превръща в озон. С натрупването на озон се образува озонов слой в горната атмосфера. Озоновият слой, като екран, надеждно защитава повърхността на Земята от ултравиолетовото лъчение, което е фатално за живите организми.

Съвременната атмосфера съдържа едва една двадесета от наличния кислород на нашата планета. Основните запаси от кислород са концентрирани в карбонати, органични вещества и железни оксиди, част от кислорода е разтворен във вода. В атмосферата, очевидно, е имало приблизителен баланс между производството на кислород в процеса на фотосинтеза и консумацията му от живите организми. Но напоследък се появи опасност в резултат на човешката дейност запасите от кислород в атмосферата да намалеят. Особено опасно е разрушаването на озоновия слой, което се наблюдава през последните години. Повечето учени отдават това на човешката дейност.

Цикълът на кислорода в биосферата е изключително сложен, тъй като голям брой органични и неорганични вещества, както и водород, реагират с него, комбинирайки се с който кислородът образува вода.

Въглероден двуокис(въглероден диоксид) се използва в процеса на фотосинтеза за образуване на органични вещества. Благодарение на този процес въглеродният цикъл в биосферата се затваря. Подобно на кислорода, въглеродът е част от почвите, растенията, животните и участва в различни механизми на циркулацията на веществата в природата. Съдържанието на въглероден диоксид във въздуха, който дишаме, е приблизително еднакво в различните части на света. Изключение правят големите градове, в които съдържанието на този газ във въздуха е над нормата.

Някои колебания в съдържанието на въглероден диоксид във въздуха на района зависят от времето на деня, сезона на годината и биомасата на растителността. В същото време проучванията показват, че от началото на века средното съдържание на въглероден диоксид в атмосферата, макар и бавно, но постоянно се увеличава. Учените свързват този процес предимно с човешката дейност.

Азот- незаменим биогенен елемент, тъй като е част от протеините и нуклеиновите киселини. Атмосферата е неизчерпаем резервоар на азот, но повечето живи организми не могат директно да използват този азот: той трябва първо да бъде свързан под формата на химични съединения.

Част от азота идва от атмосферата в екосистемите под формата на азотен оксид, който се образува под действието на електрически разряди по време на гръмотевични бури. Но основната част от азота навлиза във водата и почвата в резултат на биологичното му фиксиране. Има няколко вида бактерии и синьо-зелени водорасли (за щастие многобройни), които могат да фиксират атмосферния азот. В резултат на дейността си, както и поради разграждането на органичните остатъци в почвата, автотрофните растения успяват да усвоят необходимия азот.

Цикълът на азота е тясно свързан с цикъла на въглерода. Въпреки че азотният цикъл е по-сложен от въглеродния, той е по-бърз.

Други съставки на въздуха не участват в биохимичните цикли, но наличието на голямо количество замърсители в атмосферата може да доведе до сериозни нарушения на тези цикли.

2. Замърсяване на въздуха.

Замърсяванеатмосфера. Различните негативни промени в земната атмосфера са свързани главно с промени в концентрацията на второстепенни компоненти на атмосферния въздух.

Има два основни източника на замърсяване на въздуха: естествен и антропогенен. Естествено източник- това са вулкани, прашни бури, изветряне, горски пожари, процеси на разлагане на растения и животни.

Към основното антропогенни източницизамърсяването на атмосферата включва предприятия от горивно-енергийния комплекс, транспорт, различни машиностроителни предприятия.

В допълнение към газообразните замърсители в атмосферата навлиза голямо количество прахови частици. Това са прах, сажди и сажди. Голяма опасност представлява замърсяването на околната среда с тежки метали. Олово, кадмий, живак, мед, никел, цинк, хром, ванадий са станали почти постоянни компоненти на въздуха в индустриалните центрове. Особено остър е проблемът със замърсяването на въздуха с олово.

Глобалното замърсяване на въздуха оказва влияние върху състоянието на естествените екосистеми, особено върху зелената покривка на нашата планета. Един от най-очевидните индикатори за състоянието на биосферата са горите и тяхното благосъстояние.

Киселинните дъждове, причинени главно от серен диоксид и азотни оксиди, причиняват голяма вреда на горските биоценози. Установено е, че иглолистните дървета страдат от киселинни дъждове в по-голяма степен от широколистните.

Само на територията на страната ни общата площ на горите, засегнати от промишлени емисии, достигна 1 милион хектара. Съществен фактор за деградацията на горите през последните години е замърсяването на околната среда с радионуклиди. Така в резултат на аварията в атомната електроцентрала в Чернобил бяха засегнати 2,1 милиона хектара гори.

Особено засегнати са зелените площи в индустриалните градове, чиято атмосфера съдържа голямо количество замърсители.

Проблемът с изтъняването на озоновия слой във въздуха, включително появата на озонови дупки над Антарктика и Арктика, е свързан с прекомерната употреба на фреони в производството и ежедневието.

Стопанската дейност на човека, придобивайки все по-глобален характер, започва да оказва много осезаемо влияние върху процесите, протичащи в биосферата. Вече научихте за някои от резултатите от човешката дейност и тяхното въздействие върху биосферата. За щастие, до определено ниво, биосферата е способна да се саморегулира, което позволява да се сведат до минимум негативните последици от човешката дейност. Но има граница, когато биосферата вече не е в състояние да поддържа баланс. Започват необратими процеси, водещи до екологични катастрофи. Човечеството вече ги е срещало в редица региони на планетата.

3. Екологични ефекти от атмосферното замърсяване

Най-важните последици за околната среда от глобалното замърсяване на въздуха включват:

1) възможно затопляне на климата („парников ефект“);

2) нарушаване на озоновия слой;

3) киселинен дъжд.

Повечето учени в света ги смятат за най-големите екологични проблеми на нашето време.

3.1 Парников ефект

В момента наблюдаваното изменение на климата, което се изразява в постепенно повишаване на средната годишна температура, започвайки от втората половина на миналия век, повечето учени свързват с натрупването в атмосферата на така наречените "парникови газове" - въглерод диоксид (CO 2), метан (CH 4), хлорофлуоровъглероди (фреони), озон (O 3), азотни оксиди и др. (виж таблица 9).


Таблица 9

Антропогенни атмосферни замърсители и свързаните с тях промени (V.A. Vronsky, 1996)

Забележка. (+) - повишен ефект; (-) - намаляване на ефекта

Парниковите газове и предимно CO 2 предотвратяват дълговълновото топлинно излъчване от повърхността на Земята. Атмосфера, богата на парникови газове, действа като покрив на оранжерия. От една страна, той пропуска по-голямата част от слънчевата радиация, от друга страна, почти не пропуска топлината, преизлъчена от Земята.

Във връзка с изгарянето на все повече и повече изкопаеми горива: нефт, газ, въглища и др. (годишно повече от 9 милиарда тона референтно гориво), концентрацията на CO 2 в атмосферата непрекъснато нараства. Поради емисиите в атмосферата по време на промишленото производство и в ежедневието, съдържанието на фреони (хлорофлуорвъглероди) нараства. Съдържанието на метан нараства с 1-1,5% годишно (емисии от подземни минни изработки, изгаряне на биомаса, емисии от едър рогат добитък и др.). В по-малка степен нараства и съдържанието на азотен оксид в атмосферата (с 0,3% годишно).

Следствие от повишаването на концентрациите на тези газове, които създават "парников ефект", е повишаване на средната глобална температура на въздуха в близост до земната повърхност. През последните 100 години най-топлите години са били 1980, 1981, 1983, 1987 и 1988 г. През 1988 г. средната годишна температура е била с 0,4 градуса по-висока от тази през 1950-1980 г. Изчисленията на някои учени показват, че през 2005 г. тя ще бъде с 1,3 °C по-висока, отколкото през 1950-1980 г. В доклада, изготвен под егидата на ООН от международната група по изменение на климата, се посочва, че до 2100 г. температурата на Земята ще се повиши с 2-4 градуса. Мащабът на затоплянето в този относително кратък период ще бъде сравним със затоплянето, настъпило на Земята след ледниковия период, което означава, че последиците за околната среда могат да бъдат катастрофални. На първо място, това се дължи на очакваното покачване на нивото на Световния океан, поради топенето на полярния лед, намаляването на площите на планинско заледяване и др. Моделиране на екологичните последици от повишаване на нивото на океана само с 0,5-2,0 м до края на 21 век, учените установиха, че това неизбежно ще доведе до нарушаване на климатичния баланс, наводняване на крайбрежните равнини в повече от 30 страни, деградация на вечната замръзналост, заблатяване на обширни територии и други неблагоприятни последици .

Редица учени обаче виждат положителни последици за околната среда в предполагаемото глобално затопляне. Увеличаването на концентрацията на CO 2 в атмосферата и свързаното с това увеличаване на фотосинтезата, както и увеличаването на овлажняването на климата, според тях могат да доведат до увеличаване на продуктивността на двете естествени фитоценози (гори, ливади, савани и др.) и агроценози (култивирани растения, градини, лозя и др.).

Няма единодушие и по въпроса за степента на влияние на парниковите газове върху глобалното затопляне на климата. Така в доклада на Междуправителствения панел по изменение на климата (1992 г.) се отбелязва, че затоплянето на климата с 0,3–0,6 °С, наблюдавано през миналия век, може да се дължи главно на естествената променливост на редица климатични фактори.

На международна конференция в Торонто (Канада) през 1985 г. световната енергийна индустрия получи задачата да намали до 2010 г. с 20% индустриалните въглеродни емисии в атмосферата. Но е очевидно, че осезаем екологичен ефект може да се получи само чрез комбиниране на тези мерки с глобалната насока на екологичната политика - максимално възможното запазване на общностите от организми, природните екосистеми и цялата биосфера на Земята.

3.2 Разрушаване на озоновия слой

Озоновият слой (озоносфера) покрива цялото земно кълбо и се намира на надморска височина от 10 до 50 km с максимална концентрация на озон на височина 20-25 km. Наситеността на атмосферата с озон непрекъснато се променя във всяка част на планетата, достигайки максимум през пролетта в субполярния регион. За първи път изтъняването на озоновия слой привлича вниманието на широката общественост през 1985 г., когато над Антарктида е открита зона с ниско (до 50%) съдържание на озон, наречена "озонова дупка". СЪСОттогава резултатите от измерванията потвърдиха широко разпространеното изтъняване на озоновия слой на почти цялата планета. Например в Русия през последните десет години концентрацията на озоновия слой е намаляла с 4-6% през зимата и с 3% през лятото. Понастоящем изтъняването на озоновия слой се признава от всички като сериозна заплаха за глобалната екологична сигурност. Намаляването на концентрацията на озон отслабва способността на атмосферата да защитава целия живот на Земята от силно ултравиолетово лъчение (UV лъчение). Живите организми са много уязвими към ултравиолетовото лъчение, тъй като енергията дори на един фотон от тези лъчи е достатъчна, за да разруши химичните връзки в повечето органични молекули. Неслучайно в райони с ниско съдържание на озон има многобройни слънчеви изгаряния, увеличаване на случаите на рак на кожата сред хората и т.н. 6 милиона души. В допълнение към кожните заболявания е възможно да се развият очни заболявания (катаракта и др.), потискане на имунната система и др. Установено е също, че под въздействието на силно ултравиолетово лъчение растенията постепенно губят способността си да фотосинтезират, и нарушаването на жизнената дейност на планктона води до прекъсване на трофичните вериги на водната биота.екосистеми и др.Науката все още не е установила напълно кои са основните процеси, които нарушават озоновия слой. Предполага се както естествен, така и антропогенен произход на "озоновите дупки". Последното, според повечето учени, е по-вероятно и е свързано с повишено съдържание хлорфлуорвъглероди (фреони).Фреоните се използват широко в промишленото производство и в бита (охлаждащи агрегати, разтворители, пръскачки, аерозолни опаковки и др.). Издигайки се в атмосферата, фреоните се разлагат с отделянето на хлорен оксид, който има пагубен ефект върху молекулите на озона. Според международната екологична организация "Грийнпийс" основните доставчици на хлорфлуорвъглеводороди (фреони) са САЩ - 30,85%, Япония - 12,42%, Великобритания - 8,62% и Русия - 8,0%. САЩ пробиха "дупка" в озоновия слой с площ от 7 милиона km 2, Япония - 3 милиона km 2, което е седем пъти по-голямо от площта на самата Япония. Напоследък в САЩ и в редица западни страни са построени заводи за производство на нови видове хладилни агенти (хидрохлорфлуорвъглеводороди) с нисък потенциал за разрушаване на озоновия слой. Съгласно протокола на Монреалската конференция (1990 г.), по-късно ревизиран в Лондон (1991 г.) и Копенхаген (1992 г.), се предвижда емисиите на хлорфлуорвъглерод да бъдат намалени с 50% до 1998 г. Съгласно чл. 56 от Закона на Руската федерация за опазване на околната среда, в съответствие с международните споразумения всички организации и предприятия са длъжни да намалят и впоследствие напълно да спрат производството и употребата на озоноразрушаващи вещества.

Редица учени продължават да настояват за естествения произход на "озоновата дупка". Някои виждат причините за възникването му в естествената променливост на озоносферата, цикличната активност на Слънцето, докато други свързват тези процеси с рифтинг и дегазация на Земята.

3.3 Киселинен дъжд

Един от най-важните екологични проблеми, който е свързан с окисляването на околната среда, - киселинен дъжд. Те се образуват по време на промишлени емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата, които, когато се комбинират с атмосферната влага, образуват сярна и азотна киселина. В резултат на това дъждът и снегът се подкисляват (рН стойност под 5,6). В Бавария (Германия) през август 1981 г. валя дъжд с киселинност рН=3,5. Максималната регистрирана киселинност на валежите в Западна Европа е pH=2,3. Общите глобални антропогенни емисии на двата основни замърсителя на въздуха – виновници за подкисляването на атмосферната влага – SO 2 и NO са годишно – над 255 милиона тона. азот (нитрат и амониев) под формата на киселинни съединения, съдържащи се във валежите. Както може да се види от Фигура 10, най-високите нива на сяра се наблюдават в гъсто населените и индустриални райони на страната.

Фигура 10. Средни годишни сулфатни валежи kg S/sq. km (2006) [според сайта http://www.sci.aha.ru]

Наблюдават се високи нива на утаяване на сяра (550-750 кг/кв. км годишно) и количество на азотни съединения (370-720 кг/кв. км годишно) под формата на големи площи (няколко хиляди кв. км). в гъсто населени и индустриални райони на страната. Изключение от това правило е ситуацията около град Норилск, следите от замърсяване от които надвишават по площ и дебелина валежите в зоната на отлагане на замърсяване в района на Москва, в Урал.

На територията на повечето субекти на федерацията отлагането на серен и нитратен азот от собствени източници не надвишава 25% от общото им отлагане. Приносът на собствените източници на сяра надвишава този праг в регионите Мурманск (70%), Свердловск (64%), Челябинск (50%), Тула и Рязан (40%) и в Красноярския край (43%).

Като цяло на европейската територия на страната само 34% от находищата на сяра са с руски произход. От останалите 39% идват от европейски страни и 27% от други източници. В същото време Украйна (367 хил. тона), Полша (86 хил. тона), Германия, Беларус и Естония имат най-голям принос за трансграничното подкисляване на природната среда.

Ситуацията е особено опасна в зоната на влажен климат (от района на Рязан и на север в европейската част и навсякъде в Урал), тъй като тези региони се отличават с естествена висока киселинност на природните води, които поради тези емисии , се увеличава още повече. От своя страна това води до спад в производителността на водните тела и увеличаване на честотата на зъбите и чревния тракт при хората.

На огромна територия естествената среда е подкислена, което има много негативно въздействие върху състоянието на всички екосистеми. Оказа се, че естествените екосистеми се разрушават дори при по-ниско ниво на замърсяване на въздуха от това, което е опасно за хората. „Езера и реки без риба, умиращи гори – това са тъжните последици от индустриализацията на планетата.“ Опасността е, като правило, не самото киселинно утаяване, а процесите, протичащи под тяхно влияние. Под действието на киселинните валежи от почвата се измиват не само жизненоважни за растенията хранителни вещества, но и токсични тежки и леки метали - олово, кадмий, алуминий и др. Впоследствие самите те или получените токсични съединения се абсорбират от растенията и др. почвени организми, което води до много негативни последици.

Въздействието на киселинните дъждове намалява устойчивостта на горите към засушаване, болести и естествено замърсяване, което води до още по-изразена деградация на горите като естествени екосистеми.

Ярък пример за отрицателното въздействие на киселинните валежи върху естествените екосистеми е подкисляването на езерата. . В нашата страна площта на значително подкисляване от киселинни валежи достига няколко десетки милиона хектара. Отбелязани са и отделни случаи на подкиселяване на езера (Карелия и др.). Повишена киселинност на валежите се наблюдава по западната граница (трансграничен транспорт на сяра и други замърсители) и на територията на редица големи промишлени райони, както и фрагментарно по крайбрежието на Таймир и Якутия.


Заключение

Опазването на природата е задача на нашия век, проблем, превърнал се в социален. Отново и отново чуваме за опасностите, които застрашават околната среда, но въпреки това много от нас ги смятат за неприятен, но неизбежен продукт на цивилизацията и вярват, че все още ще имаме време да се справим с всички излезли наяве трудности.

Човешкото въздействие върху околната среда обаче придоби застрашителни размери. Едва през втората половина на 20-ти век, благодарение на развитието на екологията и разпространението на екологичните знания сред населението, стана очевидно, че човечеството е незаменима част от биосферата, че завладяването на природата, неконтролираното използване на нейните ресурсите и замърсяването на околната среда е задънена улица в развитието на цивилизацията и в еволюцията на самия човек. Ето защо най-важното условие за развитието на човечеството е внимателното отношение към природата, цялостната грижа за рационалното използване и възстановяване на нейните ресурси и опазването на благоприятната околна среда.

Мнозина обаче не разбират тясната връзка между икономическата дейност на човека и състоянието на природната среда.

Широкото екологично и екологично образование трябва да помогне на хората да придобият такива екологични знания и етични норми и ценности, нагласи и начин на живот, които са необходими за устойчивото развитие на природата и обществото. За фундаментално подобряване на ситуацията ще са необходими целенасочени и обмислени действия. Отговорна и ефективна политика към околната среда ще бъде възможна само ако натрупаме надеждни данни за текущото състояние на околната среда, обосновани знания за взаимодействието на важни фактори на околната среда, ако разработим нови методи за намаляване и предотвратяване на вредите, причинени на природата от човек

Библиография

1. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Екология. Москва: Единство, 2000.

2. Безуглая Е.Ю., Завадская Е.К. Влияние на замърсяването на въздуха върху общественото здраве. Санкт Петербург: Гидрометеоиздат, 1998, с. 171–199.

3. Галперин М. В. Екология и основи на управлението на природата. Москва: Форум-Инфра-м, 2003.

4. Данилов-Данилян В.И. Екология, опазване на природата и екологична безопасност. М.: МНЕПУ, 1997.

5. Климатични характеристики на условията за разпространение на примеси в атмосферата. Справочно ръководство / Изд. Е. Ю. Безуглая и М. Е. Берлянд. - Ленинград, Гидрометеоиздат, 1983 г.

6. Коробкин В. И., Переделски Л. В. Екология. Ростов на Дон: Феникс, 2003.

7. Протасов V.F. Екология, здраве и опазване на околната среда в Русия. М.: Финанси и статистика, 1999.

8. Wark K., Warner S., Замърсяване на въздуха. Извори и контрол, прев. от английски, М. 1980г.

9. Екологично състояние на територията на Русия: Учебник за студенти. пед. Образователни институции / V.P. Бондарев, L.D. Долгушин, Б.С. Залогин и др.; Изд. S.A. Ушакова, Я.Г. Кац - 2-ро изд. М.: Академия, 2004.

10. Списък и кодове на веществата, замърсяващи атмосферния въздух. Изд. 6-ти. СПб., 2005, 290 с.

11. Годишник на състоянието на атмосферното замърсяване в градовете на Русия. 2004.– М.: Метеоагенция, 2006, 216 с.

Още от рубриката Екология:

  • Резюме: Озоновият слой над Москва. Резултати от сондиране на милиметрови радиовълни

Замърсяването на атмосферния въздух с различни вредни вещества води до появата на заболявания на човешките органи и преди всичко на дихателните органи.

Атмосферата винаги съдържа определено количество примеси, идващи от природни и антропогенни източници. Примесите, отделяни от природни източници, включват: прах (от растителен, вулканичен, космически произход; възникващ от ерозия на почвата, частици морска сол), дим, газове от горски и степни пожари и вулканичен произход. Естествените източници на замърсяване са или разпределени, например отлагане на космически прах, или краткотрайни, спонтанни, например горски и степни пожари, вулканични изригвания и др. Нивото на замърсяване на атмосферата от естествени източници е фоново и се променя слабо с времето.

Основното антропогенно замърсяване на атмосферния въздух се създава от предприятия от редица отрасли, транспорт и топлоенергетика.

Най-често срещаните токсични вещества, замърсяващи атмосферата, са: въглероден оксид (CO), серен диоксид (S0 2), азотни оксиди (No x), въглеводороди (C Пз T) и твърди вещества (прах).

В допълнение към CO, S0 2, NO x, C n H m и прах, в атмосферата се отделят и други, по-токсични вещества: флуорни съединения, хлор, олово, живак, бензо (а) пирен. Вентилационните емисии от завода за електронна промишленост съдържат пари от флуороводородна, сярна, хромна и други минерални киселини, органични разтворители и др. В момента има повече от 500 вредни вещества, които замърсяват атмосферата, като броят им нараства. Емисиите на токсични вещества в атмосферата по правило водят до превишаване на текущите концентрации на вещества над максимално допустимите концентрации.

Високите концентрации на примеси и тяхната миграция в атмосферния въздух водят до образуването на вторични по-токсични съединения (смог, киселини) или до такива явления като "парников ефект" и разрушаване на озоновия слой.

Смог- силно замърсяване на въздуха, наблюдавано в големите градове и индустриалните центрове. Има два вида смог:

Гъста мъгла с примес на дим или отпадъци от производството на газ;

Фотохимичен смог - воал от разяждащи газове и аерозоли с висока концентрация (без мъгла), в резултат на фотохимични реакции в газови емисии под въздействието на ултравиолетово лъчение от Слънцето.

Смогът намалява видимостта, увеличава корозията на метала и конструкциите, влияе неблагоприятно на здравето и е причина за повишена заболеваемост и смъртност.

киселинен дъждизвестен повече от 100 години, но проблемът с киселинните дъждове започна да обръща нужното внимание сравнително наскоро. Изразът "киселинен дъжд" е използван за първи път от Робърт Ангъс Смит (Великобритания) през 1872 г.



По същество киселинният дъжд е резултат от химическите и физически трансформации на серни и азотни съединения в атмосферата. Крайният резултат от тези химични трансформации е съответно сярна (H 2 S0 4) и азотна (HNO 3) киселина. Впоследствие парите или молекулите на киселините, абсорбирани от облачни капчици или аерозолни частици, падат на земята под формата на суха или мокра утайка (утаяване). В същото време в близост до източници на замърсяване делът на сухите киселинни валежи надвишава дела на мокрите за съдържащи сяра вещества с 1,1 и за азотсъдържащи вещества с 1,9 пъти. Въпреки това, тъй като разстоянието от непосредствените източници на замърсяване се увеличава, мокрите валежи могат да съдържат повече замърсители от сухите валежи.

Ако антропогенните и естествените замърсители на въздуха бяха равномерно разпределени по земната повърхност, тогава въздействието на киселинните валежи върху биосферата би било по-малко пагубно. Има пряко и косвено въздействие на киселинните валежи върху биосферата. Прякото въздействие се изразява в пряка смърт на растения и дървета, която се проявява в най-голяма степен в близост до източника на замърсяване, в радиус до 100 km от него.

Замърсяването на въздуха и киселинните дъждове ускоряват корозията на металните конструкции (до 100 микрона/година), разрушават сгради и паметници и особено тези, изградени от пясъчник и варовик.

Непрякото въздействие на киселинните валежи върху околната среда се осъществява чрез процеси, протичащи в природата в резултат на промени в киселинността (pH) на водата и почвата. Освен това, той се проявява не само в непосредствена близост до източника на замърсяване, но и на значителни разстояния, стотици километри.

Промяната в киселинността на почвата нарушава нейната структура, влияе върху плодородието и води до смърт на растенията. Увеличаването на киселинността на сладките водоеми води до намаляване на запасите от прясна вода и причинява смъртта на живите организми (най-чувствителните започват да умират още при pH = 6,5, а при pH = 4,5 само няколко вида насекоми и растенията могат да живеят).

Парников ефект. Съставът и състоянието на атмосферата оказват влияние върху много процеси на лъчист топлообмен между Космоса и Земята. Процесът на пренос на енергия от Слънцето към Земята и от Земята към Космоса поддържа температурата на биосферата на определено ниво - средно +15°. В същото време основната роля в поддържането на температурните условия в биосферата принадлежи на слънчевата радиация, която носи на Земята решаваща част от топлинната енергия в сравнение с други източници на топлина:

Топлина от слънчева радиация 25 10 23 99,80

Топлина от естествени източници

(от недрата на Земята, от животни и др.) 37,46 10 20 0,18

Топлина от антропогенни източници

(електроинсталации, пожари и др.) 4,2 10 20 0,02

Наблюдаваното през последните десетилетия нарушение на топлинния баланс на Земята, което води до повишаване на средната температура на биосферата, се дължи на интензивното отделяне на антропогенни примеси и натрупването им в атмосферните слоеве. Повечето газове са прозрачни за слънчевата радиация. Въпреки това, въглероден диоксид (C0 2), метан (CH 4), озон (0 3), водна пара (H 2 0) и някои други газове в долните слоеве на атмосферата, преминаващи през слънчевите лъчи в оптичния диапазон на дължината на вълната - 0,38 .. .0,77 микрона, предотвратяват преминаването на топлинна радиация, отразена от повърхността на Земята в инфрачервения диапазон на дължината на вълната - 0,77 ... 340 микрона в открития космос. Колкото по-голяма е концентрацията на газове и други примеси в атмосферата, толкова по-малка част от топлината от повърхността на Земята отива в космоса и толкова повече, следователно, се задържа в биосферата, причинявайки затопляне на климата.

Моделирането на различни климатични параметри показва, че до 2050 г. средната температура на Земята може да се повиши с 1,5...4,5°C. Такова затопляне ще доведе до топенето на полярния лед и планинските ледници, което ще доведе до повишаване на нивото на Световния океан с 0,5 ... 1,5 м. В същото време нивото на реките, вливащи се в моретата, също ще се повиши (принцип на комуникиращи съдове). Всичко това ще доведе до наводнения на островни страни, крайбрежната ивица и територии, разположени под морското равнище. Ще се появят милиони бежанци, принудени да напуснат домовете си и да мигрират във вътрешността на страната. Всички пристанища ще трябва да бъдат преустроени или обновени, за да се приспособят към новото морско ниво. Глобалното затопляне може да има още по-силно въздействие върху разпределението на валежите и селското стопанство, поради прекъсване на циркулационните връзки в атмосферата. По-нататъшното затопляне на климата до 2100 г. може да повиши нивото на Световния океан с два метра, което ще доведе до наводняване на 5 милиона km 2 земя, което е 3% от цялата земя и 30% от цялата продуктивна земя на планетата.

Парниковият ефект в атмосферата е доста често срещано явление и на регионално ниво. Антропогенни източници на топлина (топлоелектрически централи, транспорт, промишленост), концентрирани в големите градове и индустриални центрове, интензивният приток на "парникови" газове и прах, стабилното състояние на атмосферата създават пространства с радиус до 50 km или повече в близост градове с коти от 1 ... 5 ° С температури и високи концентрации на замърсители. Тези зони (куполи) над градовете са ясно видими от космоса. Те се унищожават само при интензивни движения на големи маси атмосферен въздух.

Разрушаване на озоновия слой. Основните вещества, които разрушават озоновия слой, са съединенията на хлора и азота. Според оценки една молекула хлор може да унищожи до 10 5 молекули, а една молекула азотни оксиди - до 10 молекули озон. Източниците на хлорни и азотни съединения, влизащи в озоновия слой, са:

Фреоните, чиято продължителност на живот достига 100 години или повече, оказват значително влияние върху озоновия слой. Оставайки в непроменена форма за дълго време, те в същото време постепенно се придвижват към по-високите слоеве на атмосферата, където късовълновите ултравиолетови лъчи избиват от тях хлорни и флуорни атоми. Тези атоми реагират с озона в стратосферата и ускоряват разпадането му, като остават непроменени. Така фреонът тук играе ролята на катализатор.

Източници и нива на замърсяване на хидросферата.Водата е най-важният фактор на околната среда, който оказва разнообразно въздействие върху всички жизнени процеси в организма, включително и върху заболеваемостта на човека. Той е универсален разтворител на газообразни, течни и твърди вещества, а също така участва в процесите на окисление, междинен метаболизъм, храносмилане. Без храна, но с вода, човек може да живее около два месеца, а без вода – няколко дни.

Дневният баланс на водата в човешкото тяло е около 2,5 литра.

Хигиенната стойност на водата е голяма. Използва се за поддържане на човешкото тяло, битови предмети, жилища в добро санитарно състояние и има благоприятен ефект върху климатичните условия на отдих и живот на населението. Но може да бъде и източник на опасност за хората.

В момента около половината от населението на света е лишено от възможността да консумира достатъчно чиста прясна вода. Най-много страдат от това развиващите се страни, където 61% от селските жители са принудени да използват епидемиологично небезопасна вода, а 87% нямат канализация.

Отдавна е отбелязано, че водният фактор в разпространението на острите чревни инфекции и инвазии е от изключително голямо значение. Във водата на водоизточниците е възможно наличие на Salmonella, Escherichia coli, Vibrio cholerae и др. Някои патогенни микроорганизми се задържат дълго време и дори се размножават в естествена вода.

Източникът на замърсяване на повърхностните водни тела може да бъде непречистена канализация.

Счита се, че водните епидемии се характеризират с внезапно покачване на заболеваемостта, поддържане на високо ниво за известно време, ограничаване на епидемичния взрив до кръг от хора, използващи общ източник на водоснабдяване, и липса на заболявания сред жителите на едно и също населено място. площ, но с друг източник на водоснабдяване.

Напоследък първоначалното качество на естествената вода се променя поради нерационална човешка дейност. Проникването във водната среда на различни токсични вещества и вещества, които променят естествения състав на водата, представлява изключителна опасност за природните екосистеми и хората.

Има две посоки в използването на водните ресурси на Земята от човека: водоползване и водопотребление.

При използване на водатаводата, като правило, не се изтегля от водните тела, но качеството й може да варира. Водоползването включва използването на водните ресурси за хидроенергия, корабоплаване, риболов и рибовъдство, отдих, туризъм и спорт.

При консумация на водаводата се изтегля от водните тела и или се включва в състава на произведените продукти (и заедно със загубите от изпарение в производствения процес се включва в безвъзвратното потребление на вода), или частично се връща в резервоара, но обикновено с много по-лошо качество .

Отпадъчните води всяка година пренасят голям брой различни химически и биологични замърсители във водните тела на Казахстан: мед, цинк, никел, живак, фосфор, олово, манган, петролни продукти, детергенти, флуор, нитратен и амониев азот, арсен, пестициди - това далеч не е пълен и непрекъснато нарастващ списък на веществата, влизащи във водната среда.

В крайна сметка замърсяването на водата представлява заплаха за човешкото здраве чрез консумацията на риба и вода.

Опасно е не само първичното замърсяване на повърхностните води, но и вторичното замърсяване, възникването на което е възможно в резултат на химични реакции на веществата във водната среда.

Последиците от замърсяването на природните води са разнообразни, но в крайна сметка намаляват запасите от питейна вода, причиняват заболявания на хората и всички живи същества и нарушават циркулацията на много вещества в биосферата.

Източници и нива на замърсяване на литосферата. В резултат на стопанската (битова и промишлена) човешка дейност в почвата навлизат различни количества химикали: пестициди, минерални торове, стимулатори на растежа на растенията, повърхностно активни вещества (ПАВ), полициклични ароматни въглеводороди (ПАВ), промишлени и битови отпадъчни води, промишлени емисии предприятия и транспорт и др. Натрупвайки се в почвата, те влияят неблагоприятно върху всички метаболитни процеси, протичащи в нея, и предотвратяват нейното самопречистване.

Проблемът с изхвърлянето на битовите отпадъци става все по-труден. Огромните сметища са се превърнали в характерна черта на градските покрайнини. Неслучайно терминът "цивилизация на боклука" понякога се използва по отношение на нашето време.

В Казахстан средно до 90% от всички токсични производствени отпадъци подлежат на годишно погребване и организирано съхранение. Тези отпадъци съдържат арсен, олово, цинк, азбест, флуор, фосфор, манган, петролни продукти, радиоактивни изотопи и отпадъци от галванопластика.

Силното замърсяване на почвата в Република Казахстан възниква поради липсата на необходим контрол върху използването, съхранението, транспортирането на минерални торове и пестициди. Използваните торове, като правило, не са пречистени, поради което много токсични химични елементи и техните съединения влизат в почвата с тях: арсен, кадмий, хром, кобалт, олово, никел, цинк, селен. В допълнение, излишъкът от азотни торове води до насищане на зеленчуците с нитрати, което причинява отравяне на хората. В момента има много различни пестициди (пестициди). Само в Казахстан се използват повече от 100 вида пестициди годишно (Метафос, Децис, БИ-58, Витовакс, Витотиурам и др.), Които имат широк спектър на действие, въпреки че се използват за ограничен брой култури и насекоми. Те остават в почвата дълго време и проявяват токсичен ефект върху всички организми.

Има случаи на хронични и остри отравяния на хора по време на селскостопанска работа в полета, зеленчукови градини, овощни градини, третирани с пестициди или замърсени с химикали, съдържащи се в атмосферните емисии от промишлени предприятия.

Навлизането на живак в почвата, дори и в малки количества, оказва голямо влияние върху нейните биологични свойства. Така е установено, че живакът намалява амонифициращата и нитрифициращата активност на почвата. Повишеното съдържание на живак в почвата на населените места се отразява неблагоприятно на човешкия организъм: има чести заболявания на нервната и ендокринната система, пикочно-половите органи, намалена плодовитост.

Когато оловото попадне в почвата, то инхибира активността не само на нитрифициращи бактерии, но и на микроорганизми антагонисти на Flexner и Sonne coli и дизентерия и удължава периода на самопречистване на почвата.

Химичните съединения в почвата се измиват от нейната повърхност в открити водоеми или навлизат в потока на подпочвените води, като по този начин влияят върху качествения състав на битовата и питейната вода, както и хранителните продукти от растителен произход. Качественият състав и количеството на химикалите в тези продукти до голяма степен се определя от вида на почвата и нейния химичен състав.

Особеното хигиенно значение на почвата е свързано с риска от предаване на хората на патогени на различни инфекциозни заболявания. Въпреки антагонизма на почвената микрофлора, патогените на много инфекциозни заболявания са в състояние да останат жизнеспособни и вирулентни в нея за дълго време. През това време те могат да замърсят подземните водоизточници и да заразят хората.

С почвения прах могат да се разпространяват патогени на редица други инфекциозни заболявания: туберкулозни микробактерии, полиомиелитни вируси, Coxsackie, ECHO и др. Почвата също играе важна роля в разпространението на епидемии, причинени от хелминти.

3. Промишлените предприятия, енергийните съоръжения, комуникациите и транспортът са основните източници на енергийно замърсяване в индустриалните райони, градската среда, жилищата и природните територии. Енергийното замърсяване включва вибрации и акустични ефекти, електромагнитни полета и радиация, излагане на радионуклиди и йонизиращо лъчение.

Вибрациите в градската среда и жилищните сгради, чийто източник са технологични ударни съоръжения, релсови превозни средства, строителни машини и тежкотоварни превозни средства, се разпространяват през земята.

Шумът в градската среда и жилищните сгради се генерира от превозни средства, промишлено оборудване, санитарни инсталации и устройства и др. На градските магистрали и в съседните райони нивата на звука могат да достигнат 70 ... 80 dB A, а в някои случаи 90 dB A и повече. Нивата на звука са още по-високи в близост до летищата.

Източниците на инфразвук могат да бъдат както естествени (духване на вятъра от строителни конструкции и водна повърхност), така и антропогенни (движещи се механизми с големи повърхности - вибриращи платформи, вибриращи екрани; ракетни двигатели, мощни двигатели с вътрешно горене, газови турбини, превозни средства). В някои случаи нивата на звуково налягане на инфразвука могат да достигнат стандартните стойности от 90 dB и дори да ги надвишат на значителни разстояния от източника.

Основните източници на електромагнитни полета (EMF) на радиочестоти са радиотехнически съоръжения (RTO), телевизионни и радарни станции (RLS), термични цехове и обекти (в райони, съседни на предприятия).

В ежедневието източници на ЕМП и радиация са телевизори, дисплеи, микровълнови печки и други устройства. Електростатични полета при условия на ниска влажност (под 70%) създават килими, пелерини, завеси и др.

Дозата на радиация, генерирана от антропогенни източници (с изключение на облъчването по време на медицински прегледи), е малка в сравнение с естествения фон на йонизиращо лъчение, което се постига чрез използване на средства за колективна защита. В случаите, когато в стопанските обекти не се спазват нормативните изисквания и правилата за радиационна безопасност, нивата на йонизиращо въздействие рязко нарастват.

Разпръскването в атмосферата на радионуклидите, съдържащи се в емисиите, води до образуването на зони на замърсяване в близост до източника на емисии. Обикновено зоните на антропогенно облъчване на жителите, живеещи около съоръжения за преработка на ядрено гориво на разстояние до 200 км, варират от 0,1 до 65% от естествения радиационен фон.

Миграцията на радиоактивните вещества в почвата се определя главно от нейния хидрологичен режим, химичния състав на почвата и радионуклидите. Песъчливите почви имат по-малка сорбционна способност, а глинестите, глинестите почви и черноземите имат по-голяма. 90 Sr и l 37 Cs имат висока якост на задържане в почвата.

Опитът от ликвидирането на последствията от аварията в атомната електроцентрала в Чернобил показва, че селскостопанското производство е неприемливо в райони с плътност на замърсяване над 80 Ci / km 2 и в райони, замърсени до 40 ... 50 Ci / km 2, необходимо е да се ограничи производството на семена и технически култури, както и на фуражи за млади говеда и говеда за угояване. При плътност на замърсяване от 15...20 Ci/kg за 137 Cs селскостопанската продукция е доста приемлива.

От разглежданите енергийни замърсявания в съвременни условия най-голямо негативно въздействие върху човека имат радиоактивното и акустичното замърсяване.

Отрицателни фактори при извънредни ситуации. Извънредни ситуации възникват при природни явления (земетресения, наводнения, свлачища и др.) и причинени от човека аварии. В най-голяма степен аварийността е характерна за въглищната, минната, химическата, нефтената и газовата и металургичната промишленост, геоложките проучвания, надзора на котлите, съоръженията за обработка на газ и материали, както и транспорта.

Разрушаването или намаляването на налягането на системи с високо налягане, в зависимост от физичните и химичните свойства на работната среда, може да доведе до появата на един или комбинация от увреждащи фактори:

Ударна вълна (последици - наранявания, разрушаване на оборудване и носещи конструкции и др.);

Пожар на сгради, материали и др. (последици - термични изгаряния, загуба на здравина на конструкцията и др.);

Химическо замърсяване на околната среда (последици - задушаване, отравяне, химически изгаряния и др.);

Замърсяване на околната среда с радиоактивни вещества. Аварийни ситуации възникват и в резултат на нерегламентирано съхранение и транспортиране на експлозиви, запалими течности, химически и радиоактивни вещества, преохладени и нагряти течности и др. Експлозии, пожари, разливи на химически активни течности, емисии на газови смеси са последиците от нарушаване на правилата за работа.

Една от честите причини за пожари и експлозии, особено в съоръжения за производство на нефт и газ и химикали и по време на работа на превозни средства, е изхвърлянето на статично електричество. Статичното електричество е набор от явления, свързани с образуването и запазването на свободен електрически заряд на повърхността и в обема на диелектрични и полупроводникови вещества. Причината за статичното електричество са процесите на наелектризиране.

Естественото статично електричество се генерира на повърхността на облаците в резултат на сложни атмосферни процеси. Зарядите на атмосферното (естествено) статично електричество образуват потенциал спрямо Земята от няколко милиона волта, което води до удари на мълнии.

Искровите разряди на изкуствено статично електричество са често срещани причини за пожари, а искровите разряди на атмосферно статично електричество (мълнии) са чести причини за по-големи извънредни ситуации. Те могат да причинят както пожари, така и механични повреди на оборудването, смущения в комуникационните линии и електрозахранването на определени зони.

Изхвърлянето на статично електричество и искрите в електрическите вериги създават голяма опасност в условия на високо съдържание на горими газове (например метан в мини, природен газ в жилищни помещения) или горими пари и прах в помещенията.

Основните причини за големи техногенни аварии са:

Неизправности на технически системи поради производствени дефекти и нарушения на режимите на работа; много съвременни потенциално опасни индустрии са проектирани по такъв начин, че вероятността от голяма авария е много висока и се оценява на рискова стойност от 10 4 или повече;

Грешни действия на оператори на технически системи; статистиката показва, че повече от 60% от авариите са настъпили в резултат на грешки на персонала по поддръжката;

Концентрацията на различни индустрии в индустриални зони без правилно проучване на тяхното взаимно влияние;

Високо енергийно ниво на техническите системи;

Външни негативни въздействия върху енергийни съоръжения, транспорт и др.

Практиката показва, че е невъзможно да се реши проблемът с пълното премахване на негативните въздействия в техносферата. За да се осигури защита в условията на техносферата, е реалистично да се ограничи въздействието на негативните фактори до техните допустими нива, като се вземе предвид тяхното комбинирано (едновременно) действие. Спазването на максимално допустимите нива на експозиция е един от основните начини за осигуряване безопасността на човешкия живот в техносферата.

4. Производствена среда и нейните характеристики. Всяка година около 15 хиляди души умират в производството. и около 670 хиляди души са ранени. Според зам Председателят на Министерския съвет на СССР Догуджиев V.X. през 1988 г. в страната е имало 790 тежки произшествия и 1 милион случая на групови наранявания. Това определя важността на безопасността на човешката дейност, която я отличава от всички живи същества - Човечеството на всички етапи от своето развитие е обръщало сериозно внимание на условията на дейност. В трудовете на Аристотел, Хипократ (III-V) век пр.н.е.) се разглеждат условията на труд. През Ренесанса лекарят Парацелз изучава опасностите от минното дело, италианският лекар Рамацини (XVII век) полага основите на професионалната хигиена. И интересът на обществото към тези проблеми нараства, тъй като зад понятието „безопасност на дейността” стои човек, а „човекът е мярка за всички неща” (философ Протагор, V в. пр. н. е.).

Дейността е процес на взаимодействие на човека с природата и застроената среда. Съвкупността от фактори, които влияят на човек в процеса на дейност (труд) в производството и в ежедневието, съставлява условията на дейност (труд). Освен това действието на факторите на условията може да бъде благоприятно и неблагоприятно за дадено лице. Въздействието на фактор, който може да представлява заплаха за живота или увреждане на човешкото здраве, се нарича опасност. Практиката показва, че всяка дейност е потенциално опасна. Това е аксиома за потенциалната опасност от дейност.

Нарастването на промишленото производство е съпроводено с непрекъснато увеличаване на въздействието на производствената среда върху биосферата. Смята се, че на всеки 10 ... 12 години обемът на производството се удвоява, съответно обемът на емисиите в околната среда също се увеличава: газообразни, твърди и течни, както и енергия. В същото време се извършва замърсяване на атмосферата, водния басейн и почвата.

Анализът на състава на изхвърляните в атмосферата замърсители от машиностроително предприятие показва, че освен основните замърсители (СО, S0 2, NO n, C n H m, прах), емисиите съдържат токсични съединения, които имат значително отрицателно въздействие върху околната среда. Концентрацията на вредни вещества във вентилационните емисии е ниска, но общото количество на вредните вещества е значително. Емисиите се произвеждат с различна честота и интензивност, но поради ниската височина на изпускане, разсейването и лошото пречистване силно замърсяват въздуха на територията на предприятията. При малка ширина на санитарно-охранителната зона възникват трудности при осигуряването на чист въздух в жилищните райони. Съществен принос за замърсяването на въздуха имат и електроцентралите на предприятието. Те отделят в атмосферата CO 2 , CO, сажди, въглеводороди, SO 2 , S0 3 PbO, пепел и частици от неизгоряло твърдо гориво.

Шумът, генериран от промишлено предприятие, не трябва да надвишава максимално допустимите спектри. В предприятията могат да работят механизми, които са източник на инфразвук (двигатели с вътрешно горене, вентилатори, компресори и др.). Допустимите нива на звуково налягане на инфразвука се определят от санитарните стандарти.

Технологични ударни съоръжения (чукове, преси), мощни помпи и компресори, двигатели са източници на вибрации в околната среда. Вибрациите се разпространяват по земята и могат да достигнат до основите на обществени и жилищни сгради.

Контролни въпроси:

1. Как се разделят енергийните източници?

2. Какви енергийни източници са естествени?

3. Какви са физическите опасности и вредните фактори?

4. Как се разделят химичните опасности и вредните фактори?

5. Какво включват биологичните фактори?

6. Какви са последствията от замърсяването на атмосферния въздух с различни вредни вещества?

7. Какъв е броят на примесите, отделяни от природни източници?

8. Кои източници създават основното антропогенно замърсяване на въздуха?

9. Кои са най-често срещаните токсични вещества, замърсяващи атмосферата?

10. Какво е смог?

11. Какви видове смог се различават?

12. Какво причинява киселинния дъжд?

13. Какво причинява разрушаването на озоновия слой?

14. Какви са източниците на замърсяване на хидросферата?

15. Какви са източниците на замърсяване на литосферата?

16. Какво е повърхностно активно вещество?

17. Какъв е източникът на вибрации в градската среда и жилищните сгради?

18. Какво ниво може да достигне звукът на градските магистрали и в районите в близост до тях?

Атмосферата е газовата обвивка на Земята, чиято маса е 5,15 * 10 т. Основните компоненти на атмосферата са азот (78,08%), аргон (0,93%), въглероден диоксид (0,03%) и останалите елементи са Да семного малки количества: водород - 0,3 * 10%, озон - 3,6 * 10% и др. Според химичния състав цялата атмосфера на Земята се подразделя на долна (до 30 km^-хомосфера, която има състав, подобен на приземния въздух), и горна, хетеросфера, с нехомогенен химичен състав. дисоциацията и йонизацията на газовете, възникващи под въздействието на слънчевата радиация, са характерни за горните слоеве на атмосферата.В атмосферата освен тези газове има и различни аерозоли - прахови или водни частици, които са суспендирани в газова среда.Те могат да бъде от естествен произход (прашни бури, горски пожари, вулканични изригвания и др.), както и техногенен (резултат от производствена дейност. Атмосферата е разделена на няколко области:

Тропосферата е долната част на атмосферата, съдържаща повече от 80% от цялата атмосфера. Височината му се определя от интензивността на вертикалните (възходящи низходящи) въздушни течения, причинени от нагряването на земната повърхност. Следователно тя се простира на екватора до височина 16-18 km, в умерените ширини до 10-11 km, а на полюсите 8 km. Отбелязва се закономерно понижаване на температурата на въздуха с височина - средно с 0,6°C на всеки 100 m.

Стратосферата е разположена над тропосферата до височина 50-55 km. Температурата на горната му граница се повишава, което се свързва с наличието на озонов пояс тук.

Мезосфера - границата на този слой е разположена до височина 80 км. Основната му характеристика е рязко понижаване на температурата (минус 75-90°С) в горната й граница. Тук са фиксирани сребристи облаци, състоящи се от ледени кристали.

Йоносфера (термосфера) Намира се на височина до 800 km и се характеризира със значително повишаване на температурата (повече от 1000C). Под въздействието на ултравиолетовото лъчение от Слънцето газовете са в йонизирано състояние. Йонизацията е свързана със светенето на газовете и появата на полярни сияния. Йоносферата има способността да отразява многократно радиовълни, което осигурява реална радиовръзка на Земята, Екзосферата се намира над 800 км. и се простира до 2000-3000 км. Тук температурата надвишава 2000 C. Скоростта на газовете се доближава до критичната стойност от 11,2 km/s. Доминират атомите на водород и хелий, които образуват корона около Земята, простираща се на височина от 20 хил. км.

Ролята на атмосферата за биосферата на Земята е огромна, тъй като тя със своите физически и Химичните свойства осигуряват най-важните жизнени процеси в растенията и животните.

Под замърсяване на атмосферния въздух трябва да се разбира всяка промяна в неговия състав и свойства, която има отрицателно въздействие върху здравето на хората и животните, състоянието на растенията и екосистемите.

Атмосферното замърсяване може да бъде естествено (естествено) и антропогенно (техногенно),

Естественото замърсяване на въздуха се дължи на природни процеси. Те включват вулканична дейност, изветряне на скали, ветрова ерозия, масов цъфтеж на растения, дим от горски и степни пожари и др. Антропогенното замърсяване е свързано с отделянето на различни замърсители по време на човешката дейност. По своите мащаби то значително надвишава естественото замърсяване на въздуха.

В зависимост от мащаба на разпространение се разграничават различни видове замърсяване на атмосферата: локални, регионални и глобални. Локалното замърсяване се характеризира с повишено съдържание на замърсители в малки територии (град, промишлена зона, селскостопанска зона и др.). При регионалното замърсяване в сферата на отрицателно въздействие попадат значителни територии, но не и цялата планета. Глобалното замърсяване е свързано с промени в състоянието на атмосферата като цяло.

Според агрегатното състояние емисиите на вредни вещества в атмосферата се класифицират на: 1) газообразни (серен диоксид, азотни оксиди, въглероден оксид, въглеводороди и др.); 2) течност (киселини, основи, солеви разтвори и др.); 3) твърди (канцерогенни вещества, олово и неговите съединения, органичен и неорганичен прах, сажди, катранени вещества и др.).

Основните замърсители (замърсители) на атмосферния въздух, образувани в процеса на промишлена и друга човешка дейност, са серен диоксид (SO 2), азотни оксиди (NO 2), въглероден оксид (CO) и прахови частици. Те представляват около 98% от общите емисии на вредни вещества. В допълнение към основните замърсители, в атмосферата на градовете се наблюдават повече от 70 вида вредни вещества, включително формалдехид, флуороводород, оловни съединения, амоняк, фенол, бензол, въглероден дисулфид и др. Но концентрациите са от основните замърсители (серен диоксид и др.) най-често надвишават допустимите нива в много руски градове.

Общите световни емисии в атмосферата на четирите основни замърсители (замърсители) на атмосферата през 2005 г. възлизат на 401 милиона тона, а в Русия през 2006 г. - 26,2 милиона тона (Таблица 1).

В допълнение към тези основни замърсители в атмосферата навлизат много други много опасни токсични вещества: олово, живак, кадмий и други тежки метали (източници на емисии: автомобили, топилни заводи и др.); въглеводороди (CnHm), сред които най-опасен е бенз (а) пирен, който има канцерогенен ефект (изгорели газове, пещи на котли и др.), алдехиди и предимно формалдехид, сероводород, токсични летливи разтворители (бензин, алкохоли, етери) и др.

Таблица 1 - Емисии в атмосферата на основните замърсители (замърсители) в света и в Русия

Вещества, милиони тона

диоксид

сяра

азотни оксиди

въглероден окис

Твърди частици

Обща сума

Тотален свят

освобождаване

Русия (само стационарни телефони)

източници)

26.2

11,2

Русия (включително всички източници), %

12,2

13,2

Най-опасното замърсяване на атмосферата е радиоактивното. В момента това се дължи главно на световно разпространените дългоживеещи радиоактивни изотопи - продукти от тестове на ядрени оръжия, проведени в атмосферата и под земята. Повърхностният слой на атмосферата се замърсява и от емисии на радиоактивни вещества в атмосферата от действащи атомни електроцентрали при нормалната им експлоатация и други източници.

Специално място заема изхвърлянето на радиоактивни вещества от четвърти блок на атомната електроцентрала в Чернобил през април - май 1986 г. Ако при експлозията на атомната бомба над Хирошима (Япония) в атмосферата са изхвърлени 740 g радионуклиди, то като в резултат на аварията в атомната електроцентрала в Чернобил през 1986 г. общото изхвърляне на радиоактивни вещества в атмосферата възлиза на 77 kg.

Друга форма на замърсяване на атмосферата е местното прекомерно внасяне на топлина от антропогенни източници. Признак за термично (топлинно) замърсяване на атмосферата са така наречените топлинни зони, например „топлинният остров“ в градовете, затоплянето на водни тела и др.

Като цяло, съдейки по официалните данни за 2006 г., нивото на замърсяване на въздуха в нашата страна, особено в руските градове, остава високо, въпреки значителния спад в производството, което се свързва предимно с увеличаването на броя на автомобилите.

2. ОСНОВНИ ИЗТОЧНИЦИ НА ЗАМЪРСЯВАНЕ НА АТМОСФЕРАТА

Понастоящем „основният принос“ за замърсяването на атмосферния въздух в Русия се прави от следните индустрии: топлоенергетика (топло- и атомни електроцентрали, промишлени и общински котелни и др.), След това предприятията от черната металургия, нефтодобивът и предприятия от нефтохимията, транспорта, цветната металургия и производство на строителни материали.

Ролята на различните сектори на икономиката в замърсяването на въздуха в развитите индустриални страни на Запада е малко по-различна. Така например основното количество емисии на вредни вещества в САЩ, Великобритания и Германия се пада на моторни превозни средства (50-60%), докато делът на топлинната енергия е много по-малък, само 16-20%.

ТЕЦ и АЕЦ. Котелни инсталации. В процеса на изгаряне на твърди или течни горива в атмосферата се отделя дим, съдържащ продукти от пълно (въглероден диоксид и водна пара) и непълно (въглеродни оксиди, сяра, азот, въглеводороди и др.) Изгаряне. Обемът на енергийните емисии е много голям. По този начин модерна топлоелектрическа централа с мощност 2,4 милиона kW консумира до 20 хиляди тона въглища на ден и отделя 680 тона SO 2 и SO 3 в атмосферата през това време, 120-140 тона твърди частици (пепел , прах, сажди), 200 тона азотни оксиди.

Преминаването на инсталациите към течно гориво (мазут) намалява емисиите на пепел, но практически не намалява емисиите на серни и азотни оксиди. Най-екологичното газово гориво, което замърсява атмосферата три пъти по-малко от мазута и пет пъти по-малко от въглищата.

Източници на замърсяване на въздуха с токсични вещества в атомни електроцентрали (АЕЦ) - радиоактивен йод, радиоактивни инертни газове и аерозоли. Голям източник на енергийно замърсяване на атмосферата - отоплителната система на жилища (котелни) произвежда малко азотни оксиди, но много продукти от непълно изгаряне. Поради ниската височина на комините в близост до котелните се разпръскват токсични вещества във високи концентрации.

Черна и цветна металургия. При топенето на един тон стомана в атмосферата се отделят 0,04 тона твърди частици, 0,03 тона серни оксиди и до 0,05 тона въглероден окис, както и в малки количества такива опасни замърсители като манган, олово, фосфор, арсен, и живачни пари и др.. В процеса на производство на стомана в атмосферата се отделят парогазови смеси, състоящи се от фенол, формалдехид, бензен, амоняк и други токсични вещества. Атмосферата също е значително замърсена в аглофабриките, в доменните пещи и производството на феросплави.

Значителни емисии на отпадъчни газове и прах, съдържащи токсични вещества, се наблюдават в предприятията за цветна металургия при преработката на оловно-цинкови, медни, сулфидни руди, при производството на алуминий и др.

Химическо производство. Емисиите от тази индустрия, макар и малки по обем (около 2% от всички промишлени емисии), въпреки това, поради тяхната много висока токсичност, значително разнообразие и концентрация, представляват значителна заплаха за хората и цялата биота. В различни химически индустрии атмосферният въздух се замърсява от серни оксиди, флуорни съединения, амоняк, азотни газове (смес от азотни оксиди), хлоридни съединения, сероводород, неорганичен прах и др.).

Емисии от превозни средства. В света има няколкостотин милиона коли, които изгарят огромно количество петролни продукти, значително замърсявайки въздуха, особено в големите градове. Така в Москва автомобилният транспорт представлява 80% от общото количество емисии в атмосферата. Изгорелите газове на двигателите с вътрешно горене (особено карбураторните) съдържат огромно количество токсични съединения - бензо (а) пирен, алдехиди, азотни и въглеродни оксиди и особено опасни оловни съединения (в случай на оловен бензин).

Най-голямо количество вредни вещества в състава на отработените газове се образува при ненастроена горивна система на автомобила. Правилната му настройка позволява намаляване на техния брой с 1,5 пъти, а специални преобразуватели намаляват токсичността на отработените газове с шест или повече пъти.

Интензивно замърсяване на атмосферния въздух се наблюдава и при добива и преработката на минерални суровини, в нефтените и газовите рафинерии (фиг. 1), при отделянето на прах и газове от подземните минни изработки, при изгарянето на отпадъци и горящи скали в покритие (купища) и др. В селските райони източниците на замърсяване на атмосферния въздух са животновъдни и птицеферми, промишлени комплекси за производство на месо, пръскане с пестициди и др.


Ориз. 1. Пътища на разпространение на емисиите на серни съединения в

зона на Астраханския газопреработвателен завод (APTZ)

Трансграничното замърсяване се отнася до замърсяване, пренесено от територията на една страна към територията на друга. Само през 2004 г., поради неблагоприятното си географско положение, 1204 хиляди тона серни съединения паднаха в европейската част на Русия от Украйна, Германия, Полша и други страни. В същото време в други страни само 190 хиляди тона сяра са паднали от руски източници на замърсяване, т.е. 6,3 пъти по-малко.

3. ПОСЛЕДСТВИЯ ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА ОТ ЗАМЪРСЯВАНЕТО НА АТМОСФЕРАТА

Замърсяването на въздуха засяга човешкото здраве и околната среда по различни начини – от пряка и непосредствена заплаха (смог и др.) до бавно и постепенно разрушаване на различни системи за поддържане на живота на тялото. В много случаи замърсяването на въздуха нарушава структурните компоненти на екосистемата до такава степен, че регулаторните процеси не са в състояние да ги върнат в първоначалното им състояние и в резултат на това механизмът на хомеостазата не работи.

Първо, помислете как локалното (локалното) замърсяване на атмосферата влияе върху околната среда, а след това и глобалното.

Физиологичното въздействие върху човешкото тяло на основните замърсители (замърсители) е изпълнено с най-сериозни последици. И така, серният диоксид, комбинирайки се с влага, образува сярна киселина, която разрушава белодробната тъкан на хора и животни. Тази връзка е особено ясно видима при анализа на детската белодробна патология и степента на концентрация на серен диоксид в атмосферата на големите градове. Според проучвания на американски учени, при ниво на замърсяване от 502 до 0,049 mg / m 3, заболеваемостта (в човеко-дни) на населението на Нешвил (САЩ) е 8,1%, при 0,150-0,349 mg / m 3 - 12 и в райони със замърсяване на въздуха над 0,350 mg/m3 - 43,8%. Серният диоксид е особено опасен, когато се отлага върху прахови частици и в тази форма прониква дълбоко в дихателните пътища.

Прахът, съдържащ силициев диоксид (SiO 2 ), причинява тежко белодробно заболяване - силикоза. Азотните оксиди дразнят и в тежки случаи разяждат лигавиците, като очите, лесно участват в образуването на отровни мъгли и др. Те са особено опасни, ако се намират в замърсения въздух заедно със серен диоксид и други токсични съединения. В тези случаи дори при ниски концентрации на замърсители се получава синергичен ефект, т.е. повишаване на токсичността на цялата газова смес.

Ефектът на въглеродния окис (въглероден окис) върху човешкото тяло е широко известен. При остро отравяне се появяват обща слабост, замаяност, гадене, сънливост, загуба на съзнание и е възможна смърт (дори след 3-7 дни). Въпреки това, поради ниската концентрация на CO в атмосферния въздух, като правило не предизвиква масово отравяне, въпреки че е много опасно за хора, страдащи от анемия и сърдечно-съдови заболявания.

Сред суспендираните твърди частици най-опасните частици са с размер под 5 микрона, които могат да проникнат в лимфните възли, да се задържат в алвеолите на белите дробове и да запушат лигавиците.

Много неблагоприятни последици, които могат да засегнат огромен интервал от време, са свързани и с такива незначителни емисии като олово, бензо (а) пирен, фосфор, кадмий, арсен, кобалт и др. Те потискат хемопоетичната система, причиняват онкологични заболявания, намаляват устойчивост на организма към инфекции и др. Прах, съдържащ оловни и живачни съединения, има мутагенни свойства и причинява генетични промени в клетките на тялото.

Последиците от излагането на човешкото тяло на вредни вещества, съдържащи се в отработените газове на автомобилите, са много сериозни и имат най-широк спектър на действие: от кашлица до смърт (Таблица 2). Тежки последствия в организма на живите същества причинява и токсичната смес от дим, мъгла и прах – смог. Има два вида смог, зимен смог (Лондонски тип) и летен смог (Лос Анджелиски тип).

Таблица 2 Ефекти на изгорелите газове от превозните средства върху човешкото здраве

Вредни вещества

Последиците от излагане на човешкото тяло

въглероден окис

Пречи на кръвта да абсорбира кислород, което уврежда мисловните способности, забавя рефлексите, причинява сънливост и може да причини загуба на съзнание и смърт

Водя

Повлиява кръвоносната, нервната и пикочно-половата система; вероятно причинява умствено увреждане при деца, отлага се в костите и други тъкани, поради което е опасно за дълго време

азотни оксиди

Може да повиши чувствителността на организма към вирусни заболявания (като грип), да раздразни белите дробове, да причини бронхит и пневмония

Озон

Дразни лигавицата на дихателната система, предизвиква кашлица, нарушава функционирането на белите дробове; намалява устойчивостта на настинки; може да обостри хронични сърдечни заболявания, както и да причини астма, бронхит

Токсични емисии (тежки метали)

Причиняват рак, репродуктивна дисфункция и вродени дефекти

Лондонският тип смог се появява през зимата в големите индустриални градове при неблагоприятни климатични условия (липса на вятър и температурна инверсия). Температурната инверсия се проявява в повишаване на температурата на въздуха с височина в определен слой на атмосферата (обикновено в диапазона 300-400 m от земната повърхност) вместо обичайното понижение. В резултат на това циркулацията на атмосферния въздух е силно нарушена, димът и замърсителите не могат да се издигнат и не се разпръскват. Често има мъгли. Концентрацията на серни оксиди и суспендиран прах, въглероден окис достига нива, опасни за човешкото здраве, води до нарушения на кръвообращението и дишането, а често и до смърт. През 1952 г. повече от 4000 души умират от смог в Лондон от 3 декември до 9 декември, а до 10 000 души се разболяват сериозно. В края на 1962 г. в Рур (Германия) за три дни са убити 156 души. Само вятърът може да разпръсне смога, а намаляването на емисиите на замърсители може да изглади опасната от смог ситуация.

Лосанджелиският вид смог или фотохимичният смог е не по-малко опасен от Лондонския. Проявява се през лятото при интензивно излагане на слънчева радиация на въздух, наситен или по-скоро пренаситен с изгорели газове на автомобилите. В Лос Анджелис отработените газове на повече от четири милиона коли отделят само азотни оксиди в количество над хиляда тона на ден. При много слабо движение на въздуха или спокоен въздух в този период протичат сложни реакции с образуването на нови силно токсични замърсители - фотооксиди (озон, органични пероксиди, нитрити и др.), които дразнят лигавиците на стомашно-чревния тракт, белите дробове и органите. на зрението. Само в един град (Токио) смогът е отровил 10 000 души през 1970 г. и 28 000 през 1971 г. Според официалните данни смъртността в Атина в дните на смога е шест пъти по-висока, отколкото в дните с относително чиста атмосфера. В някои от нашите градове (Кемерово, Ангарск, Новокузнецк, Медногорск и др.), Особено в тези, разположени в низините, поради увеличаване на броя на автомобилите и увеличаване на отработените газове, съдържащи азотен оксид, вероятността от фотохимичен смог се увеличава.

Антропогенните емисии на замърсители във високи концентрации и за дълго време причиняват голяма вреда не само на хората, но и влияят отрицателно върху животните, състоянието на растенията и екосистемите като цяло.

Екологичната литература описва случаи на масово отравяне на диви животни, птици и насекоми поради емисии на вредни замърсители с висока концентрация (особено залпове). Така например е установено, че когато някои токсични видове прах се утаят върху медоносни растения, се наблюдава значително увеличаване на смъртността на пчелите. Що се отнася до големите животни, отровният прах в атмосферата ги засяга главно чрез дихателните органи, както и влизайки в тялото заедно с изядените прашни растения.

Токсичните вещества навлизат в растенията по различни начини. Установено е, че емисиите на вредни вещества действат както директно върху зелените части на растенията, прониквайки през устицата в тъканите, разрушавайки хлорофила и клетъчната структура, така и през почвата към кореновата система. Така например замърсяването на почвата с прах от токсични метали, особено в комбинация със сярна киселина, има пагубен ефект върху кореновата система и чрез нея върху цялото растение.

Газообразните замърсители засягат растителността по различни начини. Някои само леко увреждат листата, иглите, издънките (въглероден оксид, етилен и др.), Други имат вредно въздействие върху растенията (серен диоксид, хлор, живачни пари, амоняк, циановодород и др.) (Таблица 13:3). Серният диоксид (502) е особено опасен за растенията, под въздействието на които умират много дървета и предимно иглолистни дървета - борове, смърчове, ели и кедри.

Таблица 3 - Токсичност на замърсителите на въздуха за растенията

Вредни вещества

Характеристика

серен диоксид

Основният замърсител, отрова за асимилационните органи на растенията, действа на разстояние до 30 км.

Флуороводород и силициев тетрафлуорид

Токсичен дори в малки количества, склонен към образуване на аерозол, ефективен на разстояние до 5 km

Хлор, хлороводород

Щети предимно от близко разстояние

Оловни съединения, въглеводороди, въглероден окис, азотни оксиди

Инфектирайте растителността в райони с висока концентрация на промишленост и транспорт

водороден сулфид

Клетъчна и ензимна отрова

Амоняк

Уврежда растенията от близко разстояние

В резултат на въздействието на силно токсични замърсители върху растенията се наблюдава забавяне на растежа им, образуване на некроза в краищата на листата и иглите, повреда на асимилационните органи и др. Увеличаването на повърхността на увредените листа може да доведе до намаляване на консумацията на влага от почвата, нейното общо преовлажняване, което неизбежно ще се отрази на нейното местообитание.

Може ли растителността да се възстанови след намаляване на излагането на вредни замърсители? Това до голяма степен ще зависи от възстановителната способност на останалата зелена маса и общото състояние на естествените екосистеми. В същото време трябва да се отбележи, че ниските концентрации на отделни замърсители не само не увреждат растенията, но, подобно на кадмиевата сол, например, стимулират покълването на семената, растежа на дървесината и растежа на някои растителни органи.

4. ПОСЛЕДСТВИЯ ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА ОТ ГЛОБАЛНОТО ЗАМЪРСЯВАНЕ НА ВЪЗДУХА

Най-важните последици за околната среда от глобалното замърсяване на въздуха включват:

    възможно затопляне на климата („парников ефект“);

    нарушение на озоновия слой;

  1. падане на киселинен дъжд.

    Повечето учени в света ги смятат за най-големите екологични проблеми на нашето време.

    Възможно затопляне на климата ("Парников ефект").Наблюдаваното в момента изменение на климата, което се изразява в постепенно повишаване на средната годишна температура от втората половина на миналия век, повечето учени свързват с натрупването в атмосферата на така наречените „парникови газове“ – въглероден диоксид (CO 2), метан (CH 4), хлорофлуоровъглеводороди (фреови), озон (O 3), азотни оксиди и др.

    Парниковите газове и предимно CO 2 предотвратяват дълговълновото топлинно излъчване от повърхността на Земята. Атмосфера, богата на парникови газове, действа като покрив на оранжерия. От една страна, той пропуска по-голямата част от слънчевата радиация вътре, от друга страна, той почти не пропуска топлината, преизлъчена от Земята, да премине навън.

    Във връзка с изгарянето на все повече и повече изкопаеми горива: нефт, газ, въглища и др. (годишно повече от 9 милиарда тона стандартно гориво), концентрацията на CO 2 в атмосферата непрекъснато нараства. Поради емисиите в атмосферата по време на промишленото производство и в ежедневието, съдържанието на фреони (хлорофлуорвъглероди) нараства. Съдържанието на метан нараства с 1-1,5% годишно (емисии от подземни минни изработки, изгаряне на биомаса, емисии от едър рогат добитък и др.). В по-малка степен нараства и съдържанието на азотен оксид в атмосферата (с 0,3% годишно).

    Следствие от повишаването на концентрациите на тези газове, които създават "парников ефект", е повишаване на средната глобална температура на въздуха в близост до земната повърхност. През последните 100 години най-топлите години са били 1980, 1981, 1983, 1987, 2006 и 1988 г. През 1988 г. средната годишна температура е била с 0,4 °C по-висока от тази през 1950-1980 г. Изчисленията на някои учени показват, че през 2009 г. тя ще се увеличи с 1,5 °C в сравнение с 1950-1980 г. Докладът, изготвен под егидата на ООН от международната група по изменение на климата, твърди, че до 2100 г. температурата на Земята ще бъде над 2-4 градуса. Мащабът на затоплянето в този относително кратък период ще бъде сравним със затоплянето, настъпило на Земята след ледниковия период, което означава, че последиците за околната среда могат да бъдат катастрофални. На първо място, това се дължи на очакваното повишаване на нивото на Световния океан поради топенето на полярните ледове, намаляването на площите на планинско заледяване и др. Моделиране на екологичните последици от повишаване на нивото на океана само с 0,5 -2,0 m до края на 21-ви век, учените установиха, че това неизбежно ще доведе до нарушаване на климатичния баланс, наводняване на крайбрежните равнини в повече от 30 страни, деградация на вечната замръзналост, заблатяване на огромни територии и други неблагоприятни последици.

    Редица учени обаче виждат положителни последици за околната среда в предполагаемото глобално затопляне.

    Увеличаването на концентрацията на CO 2 в атмосферата и свързаното с това увеличаване на фотосинтезата, както и увеличаването на овлажняването на климата, според тях могат да доведат до увеличаване на продуктивността на двете естествени фитоценози (гори, ливади, савани и др.) и агроценози (култивирани растения, градини, лозя и др.).

    Няма единодушие и по въпроса за степента на влияние на парниковите газове върху глобалното затопляне на климата. Така в доклада на Междуправителствения панел по изменение на климата (1992 г.) се отбелязва, че наблюдаваното затопляне от 0,3-0,6 през миналия век може да се дължи главно на естествената променливост на редица климатични фактори.

    Във връзка с тези данни акад. К. Я. Кондратиев (1993) смята, че няма основания за едностранен ентусиазъм от стереотипа за "парниковото" затопляне и поставяне на задачата за намаляване на емисиите на парникови газове като централна в проблема за предотвратяване на нежелани промени в глобалния климат.

    Според него най-важният фактор за антропогенното въздействие върху глобалния климат е деградацията на биосферата и следователно, на първо място, е необходимо да се погрижим за опазването на биосферата като основен фактор за глобалната екологична сигурност . Човекът, използвайки мощност от около 10 TW, е унищожил или силно нарушил нормалното функциониране на естествените съобщества от организми на 60% от сушата. В резултат на това значително количество вещества бяха изтеглени от биогенния цикъл на веществата, които преди това бяха изразходвани от биотата за стабилизиране на климатичните условия. На фона на постоянното намаляване на териториите с необезпокоявани съобщества, деградиралата биосфера, която рязко е намалила асимилиращата си способност, се превръща в най-важния източник на повишени емисии на въглероден диоксид и други парникови газове в атмосферата.

    На международна конференция в Торонто (Канада) през 1985 г. световната енергийна индустрия беше натоварена със задачата да намали промишлените въглеродни емисии с 20% до 2008 г. На Конференцията на ООН в Киото (Япония) през 1997 г. правителствата на 84 страни по света подписаха Протокола от Киото, според който страните не трябва да отделят повече антропогенен въглероден диоксид, отколкото са го отделили през 1990 г. Но е очевидно, че осезаемо Екологичен ефект може да се получи само когато тези мерки се съчетаят с глобалната насока на екологичната политика - максимално възможно запазване на съобществата от организми, природните екосистеми и цялата биосфера на Земята.

    Изтъняване на озоновия слой. Озоновият слой (озоносфера) покрива цялото земно кълбо и се намира на надморска височина от 10 до 50 km с максимална концентрация на озон на височина 20-25 km. Наситеността на атмосферата с озон непрекъснато се променя във всяка част на планетата, достигайки максимум през пролетта в субполярния регион.

    За първи път изтъняването на озоновия слой привлича вниманието на широката общественост през 1985 г., когато над Антарктида е открита зона с ниско (до 50%) съдържание на озон, наречена „озоновата дупка“. Оттогава измерванията потвърдиха широко разпространеното изтъняване на озоновия слой на почти цялата планета. Така например в Русия през последните 10 години концентрацията на озоновия слой е намаляла с 4-6% през зимата и с 3% през лятото.

    Понастоящем изтъняването на озоновия слой се признава от всички като сериозна заплаха за глобалната екологична сигурност. Намаляването на концентрацията на озон отслабва способността на атмосферата да защитава целия живот на Земята от силно ултравиолетово лъчение (UV лъчение). Живите организми са много уязвими към ултравиолетовото лъчение, тъй като енергията дори на един фотон от тези лъчи е достатъчна, за да разруши химичните връзки в повечето органични молекули. Неслучайно в райони с ниско съдържание на озон слънчевите изгаряния са многобройни, има увеличение на заболеваемостта от рак на кожата и т.н. 6 милиона души. Освен кожни заболявания е възможно развитие на очни заболявания (катаракта и др.), потискане на имунната система и др.

    Установено е също, че под въздействието на силно ултравиолетово лъчение растенията постепенно губят способността си за фотосинтеза, а нарушаването на жизнената активност на планктона води до прекъсване на трофичните вериги на биотата на водните екосистеми и др.

    Науката все още не е установила напълно кои са основните процеси, които нарушават озоновия слой. Предполага се както естествен, така и антропогенен произход на "озоновите дупки". Последното, според повечето учени, е по-вероятно и се свързва с повишено съдържание на хлорфлуорвъглероди (фреони). Фреоните се използват широко в промишленото производство и в бита (охлаждащи агрегати, разтворители, пръскачки, аерозолни опаковки и др.). Издигайки се в атмосферата, фреоните се разлагат с отделянето на хлорен оксид, който има пагубен ефект върху молекулите на озона.

    Според международната екологична организация Грийнпийс основните доставчици на хлорфлуорвъглеводороди (фреони) са САЩ - 30,85%, Япония - 12,42; Великобритания - 8,62 и Русия - 8,0%. Съединените щати пробиха "дупка" в озоновия слой с площ от 7 милиона km2, Япония - 3 милиона km2, което е седем пъти по-голямо от площта на самата Япония. Напоследък в САЩ и в редица западни страни бяха построени заводи за производство на нови видове хладилни агенти (хидрохлорфлуорвъглеводороди) с нисък потенциал за разрушаване на озоновия слой.

    Съгласно протокола на конференцията в Монреал (1987 г.), по-късно ревизиран в Лондон (1991 г.) и Копенхаген (1992 г.), се предвижда емисиите на хлорфлуорвъглерод да бъдат намалени с 50% до 1998 г. В съответствие със Закона на Руската федерация „За опазване на околната среда“ (2002 г.), защитата на озоновия слой на атмосферата от опасни за околната среда промени се осигурява чрез регулиране на производството и използването на вещества, които разрушават озоновия слой на атмосферата, въз основа на международни договори на Руската федерация и нейното законодателство. В бъдеще проблемът със защитата на хората от ултравиолетовите лъчи трябва да продължи да се разглежда, тъй като много от хлорофлуоровъглеродите могат да се задържат в атмосферата в продължение на стотици години. Редица учени продължават да настояват за естествения произход на "озоновата дупка". Някои виждат причините за възникването му в естествената променливост на озоносферата, цикличната активност на Слънцето, докато други свързват тези процеси с рифтинг и дегазация на Земята.

    киселинен дъжд. Един от най-важните екологични проблеми, свързани с окисляването на естествената среда, е киселинният дъжд. Те се образуват по време на промишлени емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата, които, когато се комбинират с атмосферната влага, образуват сярна и азотна киселина. В резултат на това дъждът и снегът се подкисляват (рН стойност под 5,6). В Бавария (ФРГ) през август 1981 г. валя дъжд с образуване на 80,

    Водата на откритите водоеми е подкислена. Рибите умират

    Общите глобални антропогенни емисии на двата основни замърсителя на въздуха - виновници за подкисляването на атмосферната влага - SO 2 и NO 2 са повече от 255 милиона тона годишно (2004 г.). На огромна територия естествената среда е подкислена, което има много негативно въздействие върху състоянието на всички екосистеми. Оказа се, че естествените екосистеми се разрушават дори при по-ниско ниво на замърсяване на въздуха от това, което е опасно за хората.

    Опасността е, като правило, не самото киселинно утаяване, а процесите, протичащи под тяхно влияние. Под действието на киселинните валежи от почвата се измиват не само жизненоважни за растенията хранителни вещества, но и токсични тежки и леки метали - олово, кадмий, алуминий и др. Впоследствие самите те или получените токсични съединения се абсорбират от растенията и др. почвени организми, което води до много негативни последици. Например, увеличаването на съдържанието на алуминий в подкислена вода до само 0,2 mg на литър е смъртоносно за рибата. Развитието на фитопланктона е рязко намалено, тъй като фосфатите, които активират този процес, се комбинират с алуминий и стават по-малко достъпни за усвояване. Алуминият също намалява растежа на дървесината. Още по-силно е изразена токсичността на тежките метали (кадмий, олово и др.).

    Петдесет милиона хектара гори в 25 европейски страни са засегнати от сложна смес от замърсители, включително киселинен дъжд, озон, токсични метали и др. Например иглолистните планински гори в Бавария умират. Има случаи на увреждане на иглолистни и широколистни гори в Карелия, Сибир и други региони на страната ни.

    Въздействието на киселинните дъждове намалява устойчивостта на горите към засушаване, болести и естествено замърсяване, което води до още по-изразена деградация на горите като естествени екосистеми.

    Ярък пример за отрицателното въздействие на киселинните валежи върху естествените екосистеми е подкисляването на езерата. Особено интензивно се среща в Канада, Швеция, Норвегия и Южна Финландия (Таблица 4). Това се обяснява с факта, че значителна част от емисиите на сяра в такива индустриализирани страни като САЩ, Германия и Великобритания попадат на тяхна територия (фиг. 4). Езерата са най-уязвими в тези страни, тъй като скалите, които изграждат коритото им, обикновено са представени от гранит-гнайси и гранити, които не са в състояние да неутрализират киселинните валежи, за разлика например от варовиците, които създават алкална среда и предотвратяване на подкисляването. Силно подкиселени и много езера в северната част на Съединените щати.

    Таблица 4 - Подкисляване на езерата в света

    Страна

    Състоянието на езерата

    Канада

    Повече от 14 хиляди езера са силно подкислени; всяко седмо езеро в източната част на страната претърпя биологични щети

    Норвегия

    Във водни обекти с обща площ от 13 хил. км 2 са унищожени риби и са засегнати още 20 хил. км 2

    Швеция

    В 14 хиляди езера са унищожени най-чувствителните към нивото на киселинност видове; 2200 езера са практически безжизнени

    Финландия

    8% от езерата нямат способността да неутрализират киселината. Най-окислените езера в южната част на страната

    САЩ

    В страната има около 1000 киселинни езера и 3000 почти киселинни езера (данни на Фонда за опазване на околната среда). Проучванията на EPA през 1984 г. показват, че 522 езера са силно киселинни, а 964 са на ръба на това.

    Подкиселяването на езерата е опасно не само за популациите на различни видове риби (включително сьомга, бяла риба и др.), Но често води до постепенна смърт на планктон, много видове водорасли и други обитатели, езерата стават практически безжизнени.

    В нашата страна площта на значително подкисляване от киселинни валежи достига няколко десетки милиона хектара. Отбелязани са и отделни случаи на подкиселяване на езера (Карелия и др.). Повишена киселинност на валежите се наблюдава по западната граница (трансграничен пренос на сяра и други замърсители) и на територията на редица големи индустриални райони, както и фрагментарно на Воронцов А.П. Рационално управление на природата. Урок. -М.: Асоциация на авторите и издателите "ТАНДЕМ". Издателство ЕКМОС, 2000. - 498 с. Характеристика на предприятието като източник на замърсяване на въздуха ОСНОВНИ ВИДОВЕ АНТРОПОГЕННИ ВЪЗДЕЙСТВИЯ ВЪРХУ БИОСФЕРАТА ПРОБЛЕМЪТ ЗА ЕНЕРГИЙНАТА ПОДКРЕПА ЗА УСТОЙЧИВОТО РАЗВИТИЕ НА ЧОВЕЧЕСТВОТО И ПЕРСПЕКТИВИТЕ ЗА ЯДРЕНАТА ЕНЕРГИЯ

    2014-06-13
ОПИСАНИЕ: Въведение1. Атмосферата е външната обвивка на биосферата2. Атмосферно замърсяване3. Екологични последици от атмосферното замърсяване7

3.1 Парников ефект

3.2 Разрушаване на озоновия слой

3 Киселинен дъжд

Заключение

Списък на използваните източнициВъведениеАтмосферният въздух е най-важната жизненоважна природна среда и представлява смес от газове и аерозоли на повърхностния слой на атмосферата, образувана по време на еволюцията на Земята, човешката дейност и намираща се извън жилищни, производствени и други помещения. В момента от всички форми на деградация на природната среда в Русия замърсяването на атмосферата с вредни вещества е най-опасното. Характеристиките на екологичната ситуация в определени региони на Руската федерация и възникващите екологични проблеми се дължат на местните природни условия и естеството на въздействието върху тях на промишлеността, транспорта, комуналните услуги и селското стопанство. Степента на замърсяване на въздуха зависи, като правило, от степента на урбанизация и индустриално развитие на територията (спецификата на предприятията, техния капацитет, местоположение, прилагани технологии), както и от климатичните условия, които определят потенциала за замърсяване на въздуха. . Атмосферата има интензивно въздействие не само върху човека и биосферата, но и върху хидросферата, почвената и растителната покривка, геоложката среда, сградите, конструкциите и други обекти, създадени от човека. Следователно опазването на атмосферния въздух и озоновия слой е най-приоритетният екологичен проблем и се обръща голямо внимание във всички развити страни.Човекът винаги е използвал околната среда предимно като източник на ресурси, но много дълго време неговата дейност не имат значително въздействие върху биосферата. Едва в края на миналия век промените в биосферата под влияние на икономическата дейност привлякоха вниманието на учените. През първата половина на този век тези промени нарастват и сега приличат на лавина, която връхлита човешката цивилизация. Натискът върху околната среда нараства особено рязко през втората половина на 20 век. Настъпи качествен скок в отношенията между обществото и природата, когато в резултат на рязкото нарастване на населението, интензивната индустриализация и урбанизация на нашата планета, икономическите натоварвания навсякъде започнаха да надхвърлят способността на екологичните системи да се самопречистват и регенерирам. В резултат на това е нарушен естественият кръговрат на веществата в биосферата и е застрашено здравето на настоящите и бъдещите поколения хора.

Масата на атмосферата на нашата планета е незначителна - само една милионна от масата на Земята. Неговата роля в естествените процеси на биосферата обаче е огромна. Наличието на атмосферата около земното кълбо определя общия топлинен режим на повърхността на нашата планета, предпазва я от вредното космическо и ултравиолетово лъчение. Атмосферната циркулация оказва влияние върху местните климатични условия, а чрез тях - върху режима на реките, почвената и растителната покривка и процесите на релефообразуване.

Съвременният газов състав на атмосферата е резултат от дълго историческо развитие на земното кълбо. Представлява предимно газова смес от два компонента - азот (78,09%) и кислород (20,95%). Обикновено съдържа също аргон (0,93%), въглероден диоксид (0,03%) и малки количества инертни газове (неон, хелий, криптон, ксенон), амоняк, метан, озон, серен диоксид и други газове. Наред с газовете атмосферата съдържа твърди частици, идващи от повърхността на Земята (например продукти от горене, вулканична дейност, частици от почвата) и от космоса (космически прах), както и различни продукти от растителен, животински или микробен произход. Освен това водните пари играят важна роля в атмосферата.

Трите газа, които изграждат атмосферата, са от най-голямо значение за различни екосистеми: кислород, въглероден диоксид и азот. Тези газове участват в основните биогеохимични цикли.

Кислородиграе важна роля в живота на повечето живи организми на нашата планета. Необходимо е всеки да диша. Кислородът не винаги е бил част от земната атмосфера. Появява се в резултат на жизнената дейност на фотосинтезиращите организми. Под въздействието на ултравиолетовите лъчи се превръща в озон. С натрупването на озон се образува озонов слой в горната атмосфера. Озоновият слой, като екран, надеждно защитава повърхността на Земята от ултравиолетовото лъчение, което е фатално за живите организми.

Съвременната атмосфера съдържа едва една двадесета от наличния кислород на нашата планета. Основните запаси от кислород са концентрирани в карбонати, органични вещества и железни оксиди, част от кислорода е разтворен във вода. В атмосферата, очевидно, е имало приблизителен баланс между производството на кислород в процеса на фотосинтеза и консумацията му от живите организми. Но напоследък се появи опасност в резултат на човешката дейност запасите от кислород в атмосферата да намалеят. Особено опасно е разрушаването на озоновия слой, което се наблюдава през последните години. Повечето учени отдават това на човешката дейност.

Цикълът на кислорода в биосферата е изключително сложен, тъй като голям брой органични и неорганични вещества, както и водород, реагират с него, комбинирайки се с който кислородът образува вода.

Въглероден двуокис(въглероден диоксид) се използва в процеса на фотосинтеза за образуване на органични вещества. Благодарение на този процес въглеродният цикъл в биосферата се затваря. Подобно на кислорода, въглеродът е част от почвите, растенията, животните и участва в различни механизми на циркулацията на веществата в природата. Съдържанието на въглероден диоксид във въздуха, който дишаме, е приблизително еднакво в различните части на света. Изключение правят големите градове, в които съдържанието на този газ във въздуха е над нормата.

Някои колебания в съдържанието на въглероден диоксид във въздуха на района зависят от времето на деня, сезона на годината и биомасата на растителността. В същото време проучванията показват, че от началото на века средното съдържание на въглероден диоксид в атмосферата, макар и бавно, но постоянно се увеличава. Учените свързват този процес предимно с човешката дейност.

Азот- незаменим биогенен елемент, тъй като е част от протеините и нуклеиновите киселини. Атмосферата е неизчерпаем резервоар на азот, но повечето живи организми не могат директно да използват този азот: той трябва първо да бъде свързан под формата на химични съединения.

Част от азота идва от атмосферата в екосистемите под формата на азотен оксид, който се образува под действието на електрически разряди по време на гръмотевични бури. Но основната част от азота навлиза във водата и почвата в резултат на биологичното му фиксиране. Има няколко вида бактерии и синьо-зелени водорасли (за щастие многобройни), които могат да фиксират атмосферния азот. В резултат на дейността си, както и поради разграждането на органичните остатъци в почвата, автотрофните растения успяват да усвоят необходимия азот.

Цикълът на азота е тясно свързан с цикъла на въглерода. Въпреки че азотният цикъл е по-сложен от въглеродния, той е по-бърз.

Други съставки на въздуха не участват в биохимичните цикли, но наличието на голямо количество замърсители в атмосферата може да доведе до сериозни нарушения на тези цикли.

2. Замърсяване на въздуха.

Замърсяванеатмосфера. Различните негативни промени в земната атмосфера са свързани главно с промени в концентрацията на второстепенни компоненти на атмосферния въздух.

Има два основни източника на замърсяване на въздуха: естествен и антропогенен. Естествено източник- това са вулкани, прашни бури, изветряне, горски пожари, процеси на разлагане на растения и животни.

Към основното антропогенни източницизамърсяването на атмосферата включва предприятия от горивно-енергийния комплекс, транспорт, различни машиностроителни предприятия.

В допълнение към газообразните замърсители в атмосферата навлиза голямо количество прахови частици. Това са прах, сажди и сажди. Голяма опасност представлява замърсяването на околната среда с тежки метали. Олово, кадмий, живак, мед, никел, цинк, хром, ванадий са станали почти постоянни компоненти на въздуха в индустриалните центрове. Особено остър е проблемът със замърсяването на въздуха с олово.

Глобалното замърсяване на въздуха оказва влияние върху състоянието на естествените екосистеми, особено върху зелената покривка на нашата планета. Един от най-очевидните индикатори за състоянието на биосферата са горите и тяхното благосъстояние.

Киселинните дъждове, причинени главно от серен диоксид и азотни оксиди, причиняват голяма вреда на горските биоценози. Установено е, че иглолистните дървета страдат от киселинни дъждове в по-голяма степен от широколистните.

Само на територията на страната ни общата площ на горите, засегнати от промишлени емисии, достигна 1 милион хектара. Съществен фактор за деградацията на горите през последните години е замърсяването на околната среда с радионуклиди. Така в резултат на аварията в атомната електроцентрала в Чернобил бяха засегнати 2,1 милиона хектара гори.

Особено засегнати са зелените площи в индустриалните градове, чиято атмосфера съдържа голямо количество замърсители.

Проблемът с изтъняването на озоновия слой във въздуха, включително появата на озонови дупки над Антарктика и Арктика, е свързан с прекомерната употреба на фреони в производството и ежедневието.

Стопанската дейност на човека, придобивайки все по-глобален характер, започва да оказва много осезаемо влияние върху процесите, протичащи в биосферата. Вече научихте за някои от резултатите от човешката дейност и тяхното въздействие върху биосферата. За щастие, до определено ниво, биосферата е способна да се саморегулира, което позволява да се сведат до минимум негативните последици от човешката дейност. Но има граница, когато биосферата вече не е в състояние да поддържа баланс. Започват необратими процеси, водещи до екологични катастрофи. Човечеството вече ги е срещало в редица региони на планетата.

3. Екологични ефекти от атмосферното замърсяване

Най-важните последици за околната среда от глобалното замърсяване на въздуха включват:

1) възможно затопляне на климата („парников ефект“);

2) нарушаване на озоновия слой;

3) киселинен дъжд.

Повечето учени в света ги смятат за най-големите екологични проблеми на нашето време.

3.1 Парников ефект

В момента наблюдаваното изменение на климата, което се изразява в постепенно повишаване на средната годишна температура, започвайки от втората половина на миналия век, повечето учени свързват с натрупването в атмосферата на така наречените "парникови газове" - въглерод диоксид (CO 2), метан (CH 4), хлорофлуоровъглероди (фреони), озон (O 3), азотни оксиди и др. (виж таблица 9).


Таблица 9

Антропогенни атмосферни замърсители и свързаните с тях промени (V.A. Vronsky, 1996)

Забележка. (+) - повишен ефект; (-) - намаляване на ефекта

Парниковите газове и предимно CO 2 предотвратяват дълговълновото топлинно излъчване от повърхността на Земята. Атмосфера, богата на парникови газове, действа като покрив на оранжерия. От една страна, той пропуска по-голямата част от слънчевата радиация, от друга страна, почти не пропуска топлината, преизлъчена от Земята.

Във връзка с изгарянето на все повече и повече изкопаеми горива: нефт, газ, въглища и др. (годишно повече от 9 милиарда тона референтно гориво), концентрацията на CO 2 в атмосферата непрекъснато нараства. Поради емисиите в атмосферата по време на промишленото производство и в ежедневието, съдържанието на фреони (хлорофлуорвъглероди) нараства. Съдържанието на метан нараства с 1-1,5% годишно (емисии от подземни минни изработки, изгаряне на биомаса, емисии от едър рогат добитък и др.). В по-малка степен нараства и съдържанието на азотен оксид в атмосферата (с 0,3% годишно).

Следствие от повишаването на концентрациите на тези газове, които създават "парников ефект", е повишаване на средната глобална температура на въздуха в близост до земната повърхност. През последните 100 години най-топлите години са били 1980, 1981, 1983, 1987 и 1988 г. През 1988 г. средната годишна температура е била с 0,4 градуса по-висока от тази през 1950-1980 г. Изчисленията на някои учени показват, че през 2005 г. тя ще бъде с 1,3 °C по-висока, отколкото през 1950-1980 г. В доклада, изготвен под егидата на ООН от международната група по изменение на климата, се посочва, че до 2100 г. температурата на Земята ще се повиши с 2-4 градуса. Мащабът на затоплянето в този относително кратък период ще бъде сравним със затоплянето, настъпило на Земята след ледниковия период, което означава, че последиците за околната среда могат да бъдат катастрофални. На първо място, това се дължи на очакваното покачване на нивото на Световния океан, поради топенето на полярния лед, намаляването на площите на планинско заледяване и др. Моделиране на екологичните последици от повишаване на нивото на океана само с 0,5-2,0 м до края на 21 век, учените установиха, че това неизбежно ще доведе до нарушаване на климатичния баланс, наводняване на крайбрежните равнини в повече от 30 страни, деградация на вечната замръзналост, заблатяване на обширни територии и други неблагоприятни последици .

Редица учени обаче виждат положителни последици за околната среда в предполагаемото глобално затопляне. Увеличаването на концентрацията на CO 2 в атмосферата и свързаното с това увеличаване на фотосинтезата, както и увеличаването на овлажняването на климата, според тях могат да доведат до увеличаване на продуктивността на двете естествени фитоценози (гори, ливади, савани и др.) и агроценози (култивирани растения, градини, лозя и др.).

Няма единодушие и по въпроса за степента на влияние на парниковите газове върху глобалното затопляне на климата. Така в доклада на Междуправителствения панел по изменение на климата (1992 г.) се отбелязва, че затоплянето на климата с 0,3–0,6 °С, наблюдавано през миналия век, може да се дължи главно на естествената променливост на редица климатични фактори.

На международна конференция в Торонто (Канада) през 1985 г. световната енергийна индустрия получи задачата да намали до 2010 г. с 20% индустриалните въглеродни емисии в атмосферата. Но е очевидно, че осезаем екологичен ефект може да се получи само чрез комбиниране на тези мерки с глобалната насока на екологичната политика - максимално възможното запазване на общностите от организми, природните екосистеми и цялата биосфера на Земята.

3.2 Разрушаване на озоновия слой

Озоновият слой (озоносфера) покрива цялото земно кълбо и се намира на надморска височина от 10 до 50 km с максимална концентрация на озон на височина 20-25 km. Наситеността на атмосферата с озон непрекъснато се променя във всяка част на планетата, достигайки максимум през пролетта в субполярния регион. За първи път изтъняването на озоновия слой привлича вниманието на широката общественост през 1985 г., когато над Антарктида е открита зона с ниско (до 50%) съдържание на озон, наречена "озонова дупка". СЪСОттогава резултатите от измерванията потвърдиха широко разпространеното изтъняване на озоновия слой на почти цялата планета. Например в Русия през последните десет години концентрацията на озоновия слой е намаляла с 4-6% през зимата и с 3% през лятото. Понастоящем изтъняването на озоновия слой се признава от всички като сериозна заплаха за глобалната екологична сигурност. Намаляването на концентрацията на озон отслабва способността на атмосферата да защитава целия живот на Земята от силно ултравиолетово лъчение (UV лъчение). Живите организми са много уязвими към ултравиолетовото лъчение, тъй като енергията дори на един фотон от тези лъчи е достатъчна, за да разруши химичните връзки в повечето органични молекули. Неслучайно в райони с ниско съдържание на озон има многобройни слънчеви изгаряния, увеличаване на случаите на рак на кожата сред хората и т.н. 6 милиона души. В допълнение към кожните заболявания е възможно да се развият очни заболявания (катаракта и др.), потискане на имунната система и др. Установено е също, че под въздействието на силно ултравиолетово лъчение растенията постепенно губят способността си да фотосинтезират, и нарушаването на жизнената дейност на планктона води до прекъсване на трофичните вериги на водната биота.екосистеми и др.Науката все още не е установила напълно кои са основните процеси, които нарушават озоновия слой. Предполага се както естествен, така и антропогенен произход на "озоновите дупки". Последното, според повечето учени, е по-вероятно и е свързано с повишено съдържание хлорфлуорвъглероди (фреони).Фреоните се използват широко в промишленото производство и в бита (охлаждащи агрегати, разтворители, пръскачки, аерозолни опаковки и др.). Издигайки се в атмосферата, фреоните се разлагат с отделянето на хлорен оксид, който има пагубен ефект върху молекулите на озона. Според международната екологична организация "Грийнпийс" основните доставчици на хлорфлуорвъглеводороди (фреони) са САЩ - 30,85%, Япония - 12,42%, Великобритания - 8,62% и Русия - 8,0%. САЩ пробиха "дупка" в озоновия слой с площ от 7 милиона km 2, Япония - 3 милиона km 2, което е седем пъти по-голямо от площта на самата Япония. Напоследък в САЩ и в редица западни страни са построени заводи за производство на нови видове хладилни агенти (хидрохлорфлуорвъглеводороди) с нисък потенциал за разрушаване на озоновия слой. Съгласно протокола на Монреалската конференция (1990 г.), по-късно ревизиран в Лондон (1991 г.) и Копенхаген (1992 г.), се предвижда емисиите на хлорфлуорвъглерод да бъдат намалени с 50% до 1998 г. Съгласно чл. 56 от Закона на Руската федерация за опазване на околната среда, в съответствие с международните споразумения всички организации и предприятия са длъжни да намалят и впоследствие напълно да спрат производството и употребата на озоноразрушаващи вещества.

Редица учени продължават да настояват за естествения произход на "озоновата дупка". Някои виждат причините за възникването му в естествената променливост на озоносферата, цикличната активност на Слънцето, докато други свързват тези процеси с рифтинг и дегазация на Земята.

3.3 Киселинен дъжд

Един от най-важните екологични проблеми, който е свързан с окисляването на околната среда, - киселинен дъжд . Те се образуват по време на промишлени емисии на серен диоксид и азотни оксиди в атмосферата, които, когато се комбинират с атмосферната влага, образуват сярна и азотна киселина. В резултат на това дъждът и снегът се подкисляват (рН стойност под 5,6). В Бавария (Германия) през август 1981 г. валя дъжд с киселинност рН=3,5. Максималната регистрирана киселинност на валежите в Западна Европа е pH=2,3. Общите глобални антропогенни емисии на двата основни замърсителя на въздуха – виновници за подкисляването на атмосферната влага – SO 2 и NO са годишно – над 255 милиона тона. азот (нитрат и амониев) под формата на киселинни съединения, съдържащи се във валежите. Както може да се види от Фигура 10, най-високите нива на сяра се наблюдават в гъсто населените и индустриални райони на страната.

Фигура 10. Средни годишни сулфатни валежи kg S/sq. km (2006) [според сайта http://www.sci.aha.ru]

Наблюдават се високи нива на утаяване на сяра (550-750 кг/кв. км годишно) и количество на азотни съединения (370-720 кг/кв. км годишно) под формата на големи площи (няколко хиляди кв. км). в гъсто населени и индустриални райони на страната. Изключение от това правило е ситуацията около град Норилск, следите от замърсяване от които надвишават по площ и дебелина валежите в зоната на отлагане на замърсяване в района на Москва, в Урал.

На територията на повечето субекти на федерацията отлагането на серен и нитратен азот от собствени източници не надвишава 25% от общото им отлагане. Приносът на собствените източници на сяра надвишава този праг в регионите Мурманск (70%), Свердловск (64%), Челябинск (50%), Тула и Рязан (40%) и в Красноярския край (43%).

Като цяло на европейската територия на страната само 34% от находищата на сяра са с руски произход. От останалите 39% идват от европейски страни и 27% от други източници. В същото време Украйна (367 хил. тона), Полша (86 хил. тона), Германия, Беларус и Естония имат най-голям принос за трансграничното подкисляване на природната среда.

Ситуацията е особено опасна в зоната на влажен климат (от района на Рязан и на север в европейската част и навсякъде в Урал), тъй като тези региони се отличават с естествена висока киселинност на природните води, които поради тези емисии , се увеличава още повече. От своя страна това води до спад в производителността на водните тела и увеличаване на честотата на зъбите и чревния тракт при хората.

На огромна територия естествената среда е подкислена, което има много негативно въздействие върху състоянието на всички екосистеми. Оказа се, че естествените екосистеми се разрушават дори при по-ниско ниво на замърсяване на въздуха от това, което е опасно за хората. „Езера и реки без риба, умиращи гори – това са тъжните последици от индустриализацията на планетата.“ Опасността е, като правило, не самото киселинно утаяване, а процесите, протичащи под тяхно влияние. Под действието на киселинните валежи от почвата се измиват не само жизненоважни за растенията хранителни вещества, но и токсични тежки и леки метали - олово, кадмий, алуминий и др. Впоследствие самите те или получените токсични съединения се абсорбират от растенията и др. почвени организми, което води до много негативни последици.

Въздействието на киселинните дъждове намалява устойчивостта на горите към засушаване, болести и естествено замърсяване, което води до още по-изразена деградация на горите като естествени екосистеми.

Ярък пример за отрицателното въздействие на киселинните валежи върху естествените екосистеми е подкисляването на езерата. . В нашата страна площта на значително подкисляване от киселинни валежи достига няколко десетки милиона хектара. Отбелязани са и отделни случаи на подкиселяване на езера (Карелия и др.). Повишена киселинност на валежите се наблюдава по западната граница (трансграничен транспорт на сяра и други замърсители) и на територията на редица големи промишлени райони, както и фрагментарно по крайбрежието на Таймир и Якутия.

Заключение

Опазването на природата е задача на нашия век, проблем, превърнал се в социален. Отново и отново чуваме за опасностите, които застрашават околната среда, но въпреки това много от нас ги смятат за неприятен, но неизбежен продукт на цивилизацията и вярват, че все още ще имаме време да се справим с всички излезли наяве трудности.

Човешкото въздействие върху околната среда обаче придоби застрашителни размери. Едва през втората половина на 20-ти век, благодарение на развитието на екологията и разпространението на екологичните знания сред населението, стана очевидно, че човечеството е незаменима част от биосферата, че завладяването на природата, неконтролираното използване на нейните ресурсите и замърсяването на околната среда е задънена улица в развитието на цивилизацията и в еволюцията на самия човек. Ето защо най-важното условие за развитието на човечеството е внимателното отношение към природата, цялостната грижа за рационалното използване и възстановяване на нейните ресурси и опазването на благоприятната околна среда.

Мнозина обаче не разбират тясната връзка между икономическата дейност на човека и състоянието на природната среда.

Широкото екологично и екологично образование трябва да помогне на хората да придобият такива екологични знания и етични норми и ценности, нагласи и начин на живот, които са необходими за устойчивото развитие на природата и обществото. За фундаментално подобряване на ситуацията ще са необходими целенасочени и обмислени действия. Отговорна и ефективна политика към околната среда ще бъде възможна само ако натрупаме надеждни данни за текущото състояние на околната среда, обосновани знания за взаимодействието на важни фактори на околната среда, ако разработим нови методи за намаляване и предотвратяване на вредите, причинени на природата от човек

Библиография

1. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Екология. Москва: Единство, 2000.

2. Безуглая Е.Ю., Завадская Е.К. Влияние на замърсяването на въздуха върху общественото здраве. Санкт Петербург: Гидрометеоиздат, 1998, с. 171–199. 3. Галперин М. В. Екология и основи на управлението на природата. Москва: Форум-Инфра-м, 2003.4. Данилов-Данилян В.И. Екология, опазване на природата и екологична безопасност. М.: МНЕПУ, 1997.5. Климатични характеристики на условията за разпространение на примеси в атмосферата. Справочно ръководство / Изд. Е. Ю. Безуглая и М. Е. Берлянд. - Ленинград, Гидрометеоиздат, 1983. 6. Коробкин В. И., Переделски Л. В. Екология. Ростов на Дон: Феникс, 2003.7. Протасов V.F. Екология, здраве и опазване на околната среда в Русия. М .: Финанси и статистика, 1999.8. Wark K., Warner S., Замърсяване на въздуха. Извори и контрол, прев. от англ., М. 1980. 9. Екологично състояние на територията на Русия: Учебник за студенти във висшите училища. пед. Образователни институции / V.P. Бондарев, L.D. Долгушин, Б.С. Залогин и др.; Изд. S.A. Ушакова, Я.Г. Кац - 2-ро изд. М.: Академия, 2004.10. Списък и кодове на веществата, замърсяващи атмосферния въздух. Изд. 6-ти. СПб., 2005, 290 с.11. Годишник на състоянието на замърсяването на въздуха в градовете на Русия. 2004.– М.: Метеоагенция, 2006, 216 с.

КАТЕГОРИИ

ПОПУЛЯРНИ СТАТИИ

2023 "kingad.ru" - ултразвуково изследване на човешки органи