Główne zanieczyszczenia powietrza. Test: Ekologiczne konsekwencje zanieczyszczenia atmosfery

Kwestia wpływu człowieka na atmosferę jest w centrum uwagi ekologów na całym świecie, ponieważ. największe problemy środowiskowe naszych czasów („efekt cieplarniany”, zubożenie warstwy ozonowej, kwaśne opady) są związane właśnie z antropogenicznym zanieczyszczeniem atmosfery.

Powietrze atmosferyczne pełni również najbardziej złożoną funkcję ochronną, izolując Ziemię od kosmosu i chroniąc ją przed ostrym promieniowaniem kosmicznym. W atmosferze zachodzą globalne procesy meteorologiczne, które kształtują klimat i pogodę, masa meteorytów utrzymuje się (wypala się).

Jednak we współczesnych warunkach zdolność systemów naturalnych do samooczyszczania jest znacznie osłabiona przez zwiększone obciążenie antropogeniczne. W efekcie powietrze nie spełnia już w pełni swoich ekologicznych funkcji ochronnych, termoregulacyjnych i podtrzymujących życie.

Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego należy rozumieć jako każdą zmianę jego składu i właściwości, które mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt, stan roślin i ekosystemów jako całości. Zanieczyszczenia atmosferyczne mogą być naturalne (naturalne) i antropogeniczne (technogeniczne).

Zanieczyszczenia naturalne są spowodowane naturalnymi procesami. Należą do nich aktywność wulkaniczna, wietrzenie skał, erozja wietrzna, dym z pożarów lasów i stepów itp.

Zanieczyszczenie antropogeniczne wiąże się z uwalnianiem się różnych zanieczyszczeń (zanieczyszczeń) w procesie działalności człowieka. Przewyższa naturalną skalę.

W zależności od skali istnieją:

lokalny (wzrost zawartości zanieczyszczeń na niewielkim obszarze: miasto, teren przemysłowy, strefa rolnicza);

regionalne (znaczące obszary są zaangażowane w sferę negatywnego wpływu, ale nie cała planeta);

globalny (zmiana stanu atmosfery jako całości).

Według stanu skupienia emisje zanieczyszczeń do atmosfery klasyfikuje się następująco:

gazowe (SO2, NOx, CO, węglowodory itp.);

ciecz (kwasy, zasady, roztwory soli itp.);

ciało stałe (pyły organiczne i nieorganiczne, ołów i jego związki, sadza, substancje żywiczne itp.).

Głównymi zanieczyszczeniami (zanieczyszczeniami) powietrza atmosferycznego powstającymi w wyniku działalności przemysłowej lub innej działalności człowieka są dwutlenek siarki (SO2), tlenek węgla (CO) oraz cząstki stałe. Stanowią one około 98% całkowitej emisji zanieczyszczeń.

Oprócz tych głównych zanieczyszczeń do atmosfery przedostaje się wiele innych bardzo niebezpiecznych zanieczyszczeń: ołów, rtęć, kadm i inne metale ciężkie (HM) (źródła emisji: samochody, huty itp.); węglowodory (CnH m), wśród których najbardziej niebezpieczny jest benzo(a)piren, który ma działanie rakotwórcze (spaliny, piece kotłowe itp.); aldehydy, a przede wszystkim formaldehyd; siarkowodór, toksyczne lotne rozpuszczalniki (benzyny, alkohole, etery) itp.

Najgroźniejsze zanieczyszczenie atmosfery jest radioaktywne. Obecnie jest to spowodowane głównie dystrybucją na całym świecie długożyciowych izotopów promieniotwórczych – produktów testów broni jądrowej prowadzonych w atmosferze i pod ziemią. Warstwa powierzchniowa atmosfery jest również zanieczyszczona przez emisje substancji radioaktywnych do atmosfery z działających elektrowni jądrowych podczas ich normalnej pracy oraz z innych źródeł.

Następujące branże są głównymi sprawcami zanieczyszczenia powietrza:

energetyka cieplna (elektrownie wodne i jądrowe, kotłownie przemysłowe i komunalne);

przedsiębiorstwa metalurgii żelaza,

przedsiębiorstwa górnictwa i chemii węgla,

pojazdy (tzw. mobilne źródła zanieczyszczeń),

przedsiębiorstwa hutnictwa metali nieżelaznych,

produkcja materiałów budowlanych.

Zanieczyszczenie powietrza wpływa na zdrowie człowieka i środowisko naturalne w różny sposób – od bezpośredniego i natychmiastowego zagrożenia (smog, tlenek węgla itp.) po powolne i stopniowe niszczenie systemów podtrzymywania życia organizmu.

Tlenki azotu drażnią, aw ciężkich przypadkach korodują błony śluzowe (oczy, płuca), uczestniczą w tworzeniu trujących mgieł itp.; są szczególnie niebezpieczne w powietrzu wraz z dwutlenkiem siarki i innymi toksycznymi związkami (występuje efekt synergiczny, czyli zwiększenie toksyczności całej mieszaniny gazowej).

Wpływ tlenku węgla (tlenku węgla, CO) na organizm człowieka jest powszechnie znany: w ostrym zatruciu pojawiają się ogólne osłabienie, zawroty głowy, nudności, senność, utrata przytomności, możliwa jest śmierć (nawet trzy do siedmiu dni po zatruciu).

Wśród zawieszonych cząstek (pyłów) najniebezpieczniejsze cząstki mają rozmiar poniżej 5 mikronów, które mogą przenikać do węzłów chłonnych, pozostawać w pęcherzykach płucnych i zatykać błony śluzowe.

Bardzo niekorzystnym skutkom mogą towarzyszyć tak niewielkie emisje jak te zawierające ołów, benzo(a)piren, fosfor, kadm, arsen, kobalt itp. Zanieczyszczenia te działają depresyjnie na układ krwiotwórczy, powodują choroby onkologiczne, obniżają odporność itp. Pył zawierający związki ołowiu i rtęci ma właściwości mutagenne i powoduje zmiany genetyczne w komórkach organizmu.

Konsekwencje narażenia organizmu człowieka na szkodliwe substancje zawarte w spalinach samochodowych mają najszerszy zakres działania: od kaszlu do śmierci.

Antropogeniczne emisje zanieczyszczeń powodują również wielką szkodę dla roślin, zwierząt i ekosystemów planety jako całości. Opisano przypadki masowych zatruć dzikich zwierząt, ptaków i owadów w wyniku emisji szkodliwych zanieczyszczeń o wysokim stężeniu (zwłaszcza salwy).

Do najważniejszych konsekwencji środowiskowych globalnego zanieczyszczenia powietrza należą:

1) możliwe ocieplenie klimatu („efekt cieplarniany”);

2) naruszenie warstwy ozonowej;

3) kwaśny deszcz.

Możliwe ocieplenie klimatu („efekt cieplarniany”) wyraża się stopniowym wzrostem średniej rocznej temperatury, począwszy od drugiej połowy ubiegłego wieku. Większość naukowców kojarzy to z akumulacją w atmosferze tzw. gazy cieplarniane - dwutlenek węgla, metan, chlorofluorowęglowodory (freony), ozon, tlenki azotu itp. Gazy cieplarniane zapobiegają długofalowemu promieniowaniu termicznemu z powierzchni Ziemi, tj. Atmosfera nasycona gazami cieplarnianymi działa jak dach szklarni: z drugiej strony przepuszcza większość promieniowania słonecznego, z drugiej strony prawie nie wypuszcza ciepła wypromieniowanego przez Ziemię.

Według innej opinii najważniejszym czynnikiem antropogenicznego wpływu na globalny klimat jest degradacja atmosfery, tj. naruszenie składu i stanu ekosystemów z powodu naruszenia równowagi ekologicznej. Człowiek, wykorzystując moc około 10 TW, zniszczył lub poważnie zakłócił normalne funkcjonowanie naturalnych zbiorowisk organizmów na 60% powierzchni. W efekcie znaczna ich ilość została usunięta z biogenicznego cyklu substancji, które wcześniej biota wydawała na stabilizowanie warunków klimatycznych.

Naruszenie warstwy ozonowej - spadek stężenia ozonu na wysokości od 10 do 50 km (z maksimum na wysokości 20 - 25 km), w niektórych miejscach nawet do 50% (tzw. „dziury ozonowe”). Spadek stężenia ozonu zmniejsza zdolność atmosfery do ochrony całego życia na ziemi przed ostrym promieniowaniem ultrafioletowym. W ludzkim ciele nadmierna ekspozycja na promieniowanie ultrafioletowe powoduje oparzenia, raka skóry, choroby oczu, tłumienie odporności itp. Rośliny pod wpływem silnego promieniowania ultrafioletowego stopniowo tracą zdolność do fotosyntezy, a zakłócenie żywotnej aktywności planktonu prowadzi do przerwania łańcuchów troficznych bioty ekosystemów wodnych itp.

Kwaśne deszcze są spowodowane połączeniem wilgoci atmosferycznej z emisją gazową dwutlenku siarki i tlenków azotu do atmosfery, w wyniku czego powstają kwasy siarkowy i azotowy. W efekcie strącanie jest zakwaszane (pH poniżej 5,6). Łączna globalna emisja dwóch głównych zanieczyszczeń powietrza powodujących zakwaszenie opadów wynosi ponad 255 mln ton rocznie na osobę.

Z reguły zagrożeniem nie jest samo wytrącanie kwasu, ale procesy zachodzące pod jego wpływem: nie tylko składniki odżywcze niezbędne dla roślin, ale także toksyczne metale ciężkie i lekkie - ołów, kadm, aluminium itp. są wypłukiwane z gleby Następnie same lub utworzone przez nie toksyczne związki są przyswajane przez rośliny lub inne organizmy glebowe, co prowadzi do bardzo negatywnych konsekwencji. Pięćdziesiąt milionów hektarów lasów w 25 krajach europejskich jest dotkniętych złożoną mieszaniną zanieczyszczeń (metale toksyczne, ozon), kwaśne deszcze. Uderzającym przykładem działania kwaśnych deszczów jest zakwaszenie jezior, które jest szczególnie intensywne w Kanadzie, Szwecji, Norwegii i południowej Finlandii. Tłumaczy się to tym, że znaczna część emisji z krajów uprzemysłowionych, takich jak USA, Niemcy i Wielka Brytania, przypada na ich terytorium.

Wstęp

1. Atmosfera – zewnętrzna powłoka biosfery

2. Zanieczyszczenie powietrza

3. Ekologiczne konsekwencje zanieczyszczenia atmosfery7

3.1 Efekt cieplarniany

3.2 Ubytek ozonu

3 Kwaśny deszcz

Wniosek

Lista wykorzystanych źródeł

Wstęp

Powietrze atmosferyczne jest najważniejszym środowiskiem naturalnym podtrzymującym życie i jest mieszaniną gazów i aerozoli warstwy powierzchniowej atmosfery, powstającą podczas ewolucji Ziemi, działalności człowieka i znajdującą się poza pomieszczeniami mieszkalnymi, przemysłowymi i innymi.

Obecnie ze wszystkich form degradacji środowiska naturalnego w Rosji najbardziej niebezpieczne jest zanieczyszczenie atmosfery substancjami szkodliwymi. Cechy sytuacji środowiskowej w niektórych regionach Federacji Rosyjskiej i pojawiające się problemy środowiskowe wynikają z lokalnych warunków przyrodniczych i charakteru oddziaływania na nie przemysłu, transportu, usług komunalnych i rolnictwa. Stopień zanieczyszczenia powietrza zależy z reguły od stopnia urbanizacji i rozwoju przemysłowego terenu (specyfiki przedsiębiorstw, ich zdolności, lokalizacji, stosowanych technologii), a także od warunków klimatycznych, które determinują możliwość zanieczyszczenia powietrza .

Atmosfera ma intensywny wpływ nie tylko na człowieka i biosferę, ale także na hydrosferę, pokrywę glebową i roślinną, środowisko geologiczne, budynki, konstrukcje i inne obiekty stworzone przez człowieka. Dlatego też ochrona powietrza atmosferycznego i warstwy ozonowej jest najwyższym priorytetowym problemem środowiskowym, któremu poświęca się szczególną uwagę we wszystkich krajach rozwiniętych.

Człowiek od zawsze wykorzystywał środowisko głównie jako źródło surowców, jednak przez bardzo długi czas jego działalność nie miała zauważalnego wpływu na biosferę. Dopiero pod koniec ubiegłego stulecia uwagę naukowców przyciągnęły zmiany w biosferze pod wpływem działalności gospodarczej. W pierwszej połowie tego stulecia zmiany te narastały i są teraz jak lawina uderzająca w ludzką cywilizację.

Szczególnie gwałtownie wzrosła presja na środowisko w drugiej połowie XX wieku. W relacji między społeczeństwem a naturą nastąpił skok jakościowy, gdy w wyniku gwałtownego wzrostu populacji, intensywnej industrializacji i urbanizacji naszej planety obciążenia ekonomiczne wszędzie zaczęły przewyższać zdolność systemów ekologicznych do samooczyszczania i zregenerować. W efekcie zaburzony został naturalny obieg substancji w biosferze, a zdrowie obecnych i przyszłych pokoleń ludzi zostało zagrożone.

Masa atmosfery naszej planety jest znikoma – tylko jedna milionowa masy Ziemi. Jednak jego rola w naturalnych procesach biosfery jest ogromna. Obecność atmosfery na całym świecie determinuje ogólny reżim termiczny powierzchni naszej planety, chroni ją przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i ultrafioletowym. Cyrkulacja atmosferyczna ma wpływ na lokalne warunki klimatyczne, a za ich pośrednictwem na reżim rzek, szatę glebowo-roślinną oraz procesy kształtowania rzeźby terenu.

Współczesny skład gazowy atmosfery jest wynikiem długiego historycznego rozwoju kuli ziemskiej. Jest to głównie mieszanina gazowa dwóch składników - azotu (78,09%) i tlenu (20,95%). Zwykle zawiera również argon (0,93%), dwutlenek węgla (0,03%) oraz niewielkie ilości gazów obojętnych (neon, hel, krypton, ksenon), amoniak, metan, ozon, dwutlenek siarki i inne gazy. Wraz z gazami atmosfera zawiera cząstki stałe pochodzące z powierzchni Ziemi (np. produkty spalania, aktywności wulkanicznej, cząstki gleby) oraz z kosmosu (pył kosmiczny), a także różne produkty pochodzenia roślinnego, zwierzęcego czy mikrobiologicznego. Ponadto para wodna odgrywa ważną rolę w atmosferze.

Największe znaczenie dla różnych ekosystemów mają trzy gazy tworzące atmosferę: tlen, dwutlenek węgla i azot. Gazy te biorą udział w głównych cyklach biogeochemicznych.

Tlen odgrywa ważną rolę w życiu większości żywych organizmów na naszej planecie. Wszyscy muszą oddychać. Tlen nie zawsze był częścią ziemskiej atmosfery. Pojawił się w wyniku żywotnej aktywności organizmów fotosyntetycznych. Pod wpływem promieni ultrafioletowych zamienia się w ozon. W miarę gromadzenia się ozonu w górnej atmosferze utworzyła się warstwa ozonowa. Warstwa ozonowa, podobnie jak ekran, niezawodnie chroni powierzchnię Ziemi przed promieniowaniem ultrafioletowym, które jest śmiertelne dla żywych organizmów.

Współczesna atmosfera zawiera zaledwie jedną dwudziestą tlenu dostępnego na naszej planecie. Główne rezerwy tlenu skoncentrowane są w węglanach, substancjach organicznych i tlenkach żelaza, część tlenu jest rozpuszczona w wodzie. W atmosferze najwyraźniej istniała przybliżona równowaga między produkcją tlenu w procesie fotosyntezy a jego zużyciem przez żywe organizmy. Ale ostatnio pojawiło się niebezpieczeństwo, że w wyniku działalności człowieka zapasy tlenu w atmosferze mogą się zmniejszyć. Szczególnym niebezpieczeństwem jest obserwowane w ostatnich latach niszczenie warstwy ozonowej. Większość naukowców przypisuje to działalności człowieka.

Cykl tlenowy w biosferze jest niezwykle złożony, ponieważ reaguje z nim duża liczba substancji organicznych i nieorganicznych, a także wodór, z którymi tlen tworzy wodę.

Dwutlenek węgla(dwutlenek węgla) jest wykorzystywany w procesie fotosyntezy do tworzenia substancji organicznych. To dzięki temu procesowi zamyka się obieg węgla w biosferze. Podobnie jak tlen, węgiel wchodzi w skład gleb, roślin, zwierząt i uczestniczy w różnych mechanizmach obiegu substancji w przyrodzie. Zawartość dwutlenku węgla w powietrzu, którym oddychamy, jest mniej więcej taka sama w różnych częściach świata. Wyjątkiem są duże miasta, w których zawartość tego gazu w powietrzu jest powyżej normy.

Pewne wahania zawartości dwutlenku węgla w powietrzu na danym terenie zależą od pory dnia, pory roku i biomasy roślinności. Jednocześnie badania pokazują, że od początku wieku średnia zawartość dwutlenku węgla w atmosferze, choć powoli, ale stale rośnie. Naukowcy kojarzą ten proces głównie z działalnością człowieka.

Azot- niezastąpiony pierwiastek biogenny, ponieważ wchodzi w skład białek i kwasów nukleinowych. Atmosfera jest niewyczerpanym rezerwuarem azotu, ale większość żywych organizmów nie może bezpośrednio wykorzystać tego azotu: musi on być najpierw związany w postaci związków chemicznych.

Część azotu trafia z atmosfery do ekosystemów w postaci tlenku azotu, który powstaje pod wpływem wyładowań elektrycznych podczas burzy. Jednak główna część azotu przedostaje się do wody i gleby w wyniku jej biologicznego wiązania. Istnieje kilka rodzajów bakterii i sinic (na szczęście bardzo licznie), które potrafią wiązać azot atmosferyczny. W wyniku swojej działalności, a także z powodu rozkładu pozostałości organicznych w glebie, rośliny autotroficzne są w stanie wchłonąć niezbędny azot.

Obieg azotu jest ściśle powiązany z obiegiem węgla. Chociaż cykl azotowy jest bardziej złożony niż cykl węglowy, wydaje się być szybszy.

Inne składniki powietrza nie biorą udziału w cyklach biochemicznych, ale obecność dużej liczby zanieczyszczeń w atmosferze może prowadzić do poważnych naruszeń tych cykli.

2. Zanieczyszczenie powietrza.

Zanieczyszczenie atmosfera. Różne negatywne zmiany w atmosferze ziemskiej są związane głównie ze zmianami koncentracji drobnych składników powietrza atmosferycznego.

Istnieją dwa główne źródła zanieczyszczenia powietrza: naturalne i antropogeniczne. Naturalny źródło- są to wulkany, burze piaskowe, wietrzenie, pożary lasów, procesy rozkładu roślin i zwierząt.

Do głównych źródła antropogeniczne zanieczyszczenia atmosferyczne obejmują przedsiębiorstwa kompleksu paliwowo-energetycznego, transport, różne przedsiębiorstwa budowy maszyn.

Oprócz zanieczyszczeń gazowych do atmosfery dostaje się duża ilość pyłu zawieszonego. Są to kurz, sadza i sadza. Skażenie środowiska naturalnego metalami ciężkimi stanowi ogromne zagrożenie. Ołów, kadm, rtęć, miedź, nikiel, cynk, chrom, wanad stały się niemal stałymi składnikami powietrza w ośrodkach przemysłowych. Szczególnie dotkliwy jest problem zanieczyszczenia powietrza ołowiem.

Globalne zanieczyszczenie powietrza wpływa na stan naturalnych ekosystemów, zwłaszcza zielonej pokrywy naszej planety. Jednym z najbardziej oczywistych wskaźników stanu biosfery są lasy i ich dobrostan.

Kwaśne deszcze, wywoływane głównie przez dwutlenek siarki i tlenki azotu, bardzo szkodzą biocenozom leśnym. Ustalono, że drzewa iglaste są bardziej narażone na kwaśne deszcze niż rośliny szerokolistne.

Tylko na terenie naszego kraju łączna powierzchnia lasów dotkniętych emisją przemysłową osiągnęła 1 mln hektarów. Istotnym czynnikiem degradacji lasów w ostatnich latach jest zanieczyszczenie środowiska radionuklidami. Tak więc w wyniku awarii w elektrowni jądrowej w Czarnobylu ucierpiało 2,1 miliona hektarów lasów.

Szczególnie dotknięte są tereny zielone w miastach przemysłowych, których atmosfera zawiera dużą ilość zanieczyszczeń.

Problem zubożenia warstwy ozonowej w środowisku powietrza, w tym pojawienie się dziur ozonowych nad Antarktydą i Arktyką, wiąże się z nadmiernym wykorzystaniem freonów w produkcji i życiu codziennym.

Działalność gospodarcza człowieka, nabierając coraz bardziej globalnego charakteru, zaczyna mieć bardzo namacalny wpływ na procesy zachodzące w biosferze. Dowiedziałeś się już o niektórych skutkach działalności człowieka i ich wpływie na biosferę. Na szczęście do pewnego poziomu biosfera jest zdolna do samoregulacji, co pozwala zminimalizować negatywne konsekwencje działalności człowieka. Ale jest granica, kiedy biosfera nie jest już w stanie utrzymać równowagi. Rozpoczynają się nieodwracalne procesy prowadzące do katastrof ekologicznych. Ludzkość już zetknęła się z nimi w wielu regionach planety.

3. Skutki środowiskowe zanieczyszczenia atmosfery

Do najważniejszych konsekwencji środowiskowych globalnego zanieczyszczenia powietrza należą:

1) możliwe ocieplenie klimatu („efekt cieplarniany”);

2) naruszenie warstwy ozonowej;

3) kwaśny deszcz.

Większość naukowców na świecie uważa je za największe problemy środowiskowe naszych czasów.

3.1 Efekt cieplarniany

Obecnie obserwowane zmiany klimatyczne, które wyrażają się stopniowym wzrostem średniej rocznej temperatury, począwszy od drugiej połowy ubiegłego wieku, większość naukowców kojarzy się z akumulacją w atmosferze tzw. „gazów cieplarnianych” – węgla dwutlenek (CO 2), metan (CH 4), chlorofluorowęglowodory (freony), ozon (O 3), tlenki azotu itp. (patrz tabela 9).

Tabela 9

Antropogeniczne zanieczyszczenia atmosfery i związane z nimi zmiany (V.A. Vronsky, 1996)

Notatka. (+) - zwiększony efekt; (-) - spadek efektu

Gazy cieplarniane, a przede wszystkim CO 2 , zapobiegają długofalowemu promieniowaniu termicznemu z powierzchni Ziemi. Atmosfera bogata w gazy cieplarniane działa jak dach szklarni. Z jednej strony przepuszcza większość promieniowania słonecznego, z drugiej prawie nie oddaje ciepła wypromieniowanego przez Ziemię.

W związku ze spalaniem coraz większej ilości paliw kopalnych: ropy naftowej, gazu, węgla itp. (rocznie ponad 9 mld ton paliwa wzorcowego) stężenie CO 2 w atmosferze stale rośnie. Ze względu na emisje do atmosfery podczas produkcji przemysłowej oraz w życiu codziennym wzrasta zawartość freonów (chlorofluorowęglowodorów). Zawartość metanu wzrasta o 1-1,5% rocznie (emisje z podziemnych wyrobisk górniczych, spalanie biomasy, emisje z bydła itp.). W mniejszym stopniu wzrasta również zawartość tlenku azotu w atmosferze (o 0,3% rocznie).

Konsekwencją wzrostu stężeń tych gazów, które tworzą „efekt cieplarniany”, jest wzrost średniej globalnej temperatury powietrza w pobliżu powierzchni ziemi. W ciągu ostatnich 100 lat najcieplejsze lata to 1980, 1981, 1983, 1987 i 1988. W 1988 r. średnia roczna temperatura była o 0,4 stopnia wyższa niż w latach 1950-1980. Z obliczeń niektórych naukowców wynika, że w 2005 r. będzie o 1,3°C wyższy niż w latach 1950-1980. Raport, przygotowany pod auspicjami Organizacji Narodów Zjednoczonych przez międzynarodową grupę ds. zmian klimatu, stwierdza, że do 2100 r. temperatura na Ziemi wzrośnie o 2-4 stopnie. Skala ocieplenia w tym stosunkowo krótkim okresie będzie porównywalna z ociepleniem, które nastąpiło na Ziemi po epoce lodowcowej, co oznacza, że konsekwencje środowiskowe mogą być katastrofalne. Przede wszystkim wynika to z oczekiwanego wzrostu poziomu Oceanu Światowego, ze względu na topnienie lodu polarnego, zmniejszanie się obszarów zlodowacenia górskiego itp. Modelowanie skutków środowiskowych wzrostu poziomu oceanów tylko o 0,5-2,0 m do końca XXI wieku naukowcy odkryli, że nieuchronnie doprowadzi to do naruszenia równowagi klimatycznej, zalania równin przybrzeżnych w ponad 30 krajach, degradacji wiecznej zmarzliny, zalania rozległych obszarów i innych negatywnych konsekwencji .

Jednak wielu naukowców dostrzega pozytywne konsekwencje środowiskowe rzekomego globalnego ocieplenia. Wzrost stężenia CO 2 w atmosferze i związany z tym wzrost fotosyntezy, a także wzrost nawilżenia klimatu, może ich zdaniem prowadzić do wzrostu produktywności zarówno naturalnych fitocenoz (lasy, łąki, sawanny). , itp.) oraz agrocenozy (rośliny uprawne, ogrody, winnice itp.).

Nie ma też jednomyślności w kwestii stopnia wpływu gazów cieplarnianych na globalne ocieplenie klimatu. W związku z tym raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (1992) zauważa, że ocieplenie klimatu o 0,3–0,6 °С obserwowane w ostatnim stuleciu mogło być spowodowane głównie naturalną zmiennością szeregu czynników klimatycznych.

Na międzynarodowej konferencji w Toronto (Kanada) w 1985 r. światowy przemysł energetyczny otrzymał zadanie zmniejszenia do 2010 r. o 20% przemysłowej emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Ale oczywiste jest, że wymierny efekt ekologiczny można uzyskać tylko poprzez połączenie tych działań z globalnym kierunkiem polityki środowiskowej - maksymalną możliwą ochroną zbiorowisk organizmów, naturalnych ekosystemów i całej biosfery Ziemi.

3.2 Ubytek ozonu

Warstwa ozonowa (ozonosfera) obejmuje cały glob i znajduje się na wysokości od 10 do 50 km z maksymalnym stężeniem ozonu na wysokości 20-25 km. Nasycenie atmosfery ozonem stale się zmienia w dowolnej części planety, osiągając maksimum wiosną w regionie subpolarnym. Po raz pierwszy zubożenie warstwy ozonowej zwróciło uwagę opinii publicznej w 1985 roku, kiedy nad Antarktydą odkryto obszar o niskiej (do 50%) zawartości ozonu, który nazwano "dziura ozonowa". Z Od tego czasu wyniki pomiarów potwierdziły powszechne zubożenie warstwy ozonowej na prawie całej planecie. Na przykład w Rosji w ciągu ostatnich dziesięciu lat stężenie warstwy ozonowej spadło o 4-6% zimą io 3% latem. Obecnie zubożenie warstwy ozonowej jest przez wszystkich uznawane za poważne zagrożenie dla globalnego bezpieczeństwa ekologicznego. Spadek stężenia ozonu osłabia zdolność atmosfery do ochrony całego życia na Ziemi przed twardym promieniowaniem ultrafioletowym (promieniowanie UV). Żywe organizmy są bardzo podatne na promieniowanie ultrafioletowe, ponieważ energia nawet jednego fotonu z tych promieni wystarczy do zniszczenia wiązań chemicznych w większości cząsteczek organicznych. To nie przypadek, że na terenach o niskiej zawartości ozonu dochodzi do licznych oparzeń słonecznych, wzrostu zachorowań na raka skóry u ludzi itp. 6 mln osób. Oprócz chorób skóry mogą rozwinąć się choroby oczu (zaćma itp.), osłabienie układu odpornościowego itp. Ustalono również, że pod wpływem silnego promieniowania ultrafioletowego rośliny stopniowo tracą zdolność do fotosyntezy, a zakłócenie żywotnej aktywności planktonu prowadzi do przerwania łańcuchów troficznych bioty wodnej ekosystemów itp. Nauka nie ustaliła jeszcze w pełni, jakie są główne procesy naruszające warstwę ozonową. Zakłada się zarówno naturalne, jak i antropogeniczne pochodzenie „dziur ozonowych”. Ten ostatni, zdaniem większości naukowców, jest bardziej prawdopodobny i wiąże się ze zwiększoną zawartością chlorofluorowęglowodory (freony). Freony są szeroko stosowane w produkcji przemysłowej oraz w życiu codziennym (agregaty chłodnicze, rozpuszczalniki, opryskiwacze, opakowania aerozolowe itp.). Unosząc się do atmosfery, freony rozkładają się z uwolnieniem tlenku chloru, który ma szkodliwy wpływ na cząsteczki ozonu. Według międzynarodowej organizacji ekologicznej Greenpeace głównymi dostawcami chlorofluorowęglowodorów (freonów) są USA - 30,85%, Japonia - 12,42%, Wielka Brytania - 8,62% i Rosja - 8,0%. Stany Zjednoczone wybiły „dziurę” w warstwie ozonowej o powierzchni 7 mln km 2 , Japonia 3 mln km 2 , czyli siedmiokrotnie większa niż powierzchnia samej Japonii. Ostatnio w USA i wielu krajach zachodnich zbudowano fabryki do produkcji nowych rodzajów czynników chłodniczych (hydrochlorofluorowęglowodorów) o niskim potencjale niszczenia warstwy ozonowej. Zgodnie z protokołem Konferencji Montrealskiej (1990), później zrewidowanym w Londynie (1991) i Kopenhadze (1992), przewidywano zmniejszenie emisji chlorofluorowęglowodorów o 50% do 1998 roku. Zgodnie z art. 56 ustawy Federacji Rosyjskiej o ochronie środowiska, zgodnie z umowami międzynarodowymi, wszystkie organizacje i przedsiębiorstwa są zobowiązane do ograniczenia, a następnie całkowitego zaprzestania produkcji i stosowania substancji zubożających warstwę ozonową.

Wielu naukowców nadal nalega na naturalne pochodzenie „dziury ozonowej”. Jedni upatrują przyczyny jego występowania w naturalnej zmienności ozonosfery, cyklicznej aktywności Słońca, inni kojarzą te procesy z pękaniem i odgazowaniem Ziemi.

3.3 Kwaśny deszcz

Jeden z najważniejszych problemów środowiskowych, który wiąże się z utlenianiem środowiska naturalnego, - kwaśny deszcz. Powstają podczas przemysłowej emisji dwutlenku siarki i tlenków azotu do atmosfery, które w połączeniu z wilgocią atmosferyczną tworzą kwas siarkowy i azotowy. W efekcie deszcz i śnieg są zakwaszane (wartość pH poniżej 5,6). W Bawarii (Niemcy) w sierpniu 1981 r. padało z kwasowością pH=3,5. Maksymalna odnotowana kwasowość opadów w Europie Zachodniej wynosi pH=2,3. Łączna globalna antropogeniczna emisja dwóch głównych zanieczyszczeń powietrza - sprawców zakwaszenia wilgocią atmosfery - SO 2 i NO wynosi rocznie ponad 255 mln ton. azot (azotan i amon) w postaci związków kwaśnych zawartych w opadach. Jak widać na Rysunku 10, największe ładunki siarki obserwuje się w gęsto zaludnionych i uprzemysłowionych regionach kraju.

Rysunek 10. Średnie roczne opady siarczanów kg S/kw. km (2006) [według strony http://www.sci.aha.ru]

Obserwuje się wysoki poziom opadów siarki (550-750 kg/km²/rok) oraz ilości związków azotu (370-720 kg/km²/rok) w postaci dużych powierzchni (kilka tysięcy km²) w gęsto zaludnionych i przemysłowych regionach kraju. Wyjątkiem od tej reguły jest sytuacja wokół miasta Norylsk, gdzie ślad zanieczyszczeń przekracza obszarem i miąższością opadów w strefie depozycji zanieczyszczeń w obwodzie moskiewskim na Uralu.

Na terenie większości podmiotów Federacji depozycja siarki i azotu azotanowego ze źródeł własnych nie przekracza 25% ich całkowitej depozycji. Udział własnych źródeł siarki przekracza ten próg w obwodach murmańskim (70%), swierdłowskim (64%), czelabińskim (50%), tulskim i riazańskim (40%) oraz na terenie krasnojarskim (43%).

Ogólnie na europejskim terytorium kraju tylko 34% złóż siarki ma pochodzenie rosyjskie. Pozostałe 39% pochodzi z krajów europejskich, a 27% z innych źródeł. Jednocześnie Ukraina (367 tys. ton), Polska (86 tys. ton), Niemcy, Białoruś i Estonia wnoszą największy wkład w transgraniczne zakwaszenie środowiska naturalnego.

Sytuacja jest szczególnie niebezpieczna w wilgotnej strefie klimatycznej (z regionu Riazań i na północy w części europejskiej i na całym Uralu), ponieważ regiony te wyróżniają się naturalną wysoką kwasowością wód naturalnych, które ze względu na te emisje wzrasta jeszcze bardziej. To z kolei prowadzi do spadku produktywności zbiorników wodnych oraz wzrostu częstości występowania zębów i przewodu pokarmowego u ludzi.

Na rozległym obszarze środowisko naturalne jest zakwaszone, co ma bardzo negatywny wpływ na stan wszystkich ekosystemów. Okazało się, że naturalne ekosystemy są niszczone nawet przy niższym poziomie zanieczyszczenia powietrza niż to niebezpieczne dla człowieka. "Jeziora i rzeki pozbawione ryb, zamierające lasy - to smutne konsekwencje uprzemysłowienia planety". Zagrożeniem z reguły nie jest samo wytrącanie kwasów, ale procesy zachodzące pod ich wpływem. Pod wpływem kwaśnych opadów z gleby wypłukiwane są nie tylko niezbędne dla roślin składniki odżywcze, ale także toksyczne metale ciężkie i lekkie - ołów, kadm, glin itp. Następnie one same lub powstałe w ten sposób toksyczne związki są wchłaniane przez rośliny i inne organizmy glebowe, co prowadzi do bardzo negatywnych konsekwencji.

Oddziaływanie kwaśnych deszczy zmniejsza odporność lasów na susze, choroby i naturalne zanieczyszczenia, co prowadzi do jeszcze bardziej wyraźnej degradacji lasów jako naturalnych ekosystemów.

Uderzającym przykładem negatywnego wpływu kwaśnych opadów na naturalne ekosystemy jest zakwaszenie jezior. . W naszym kraju obszar znacznego zakwaszenia w wyniku kwaśnych opadów sięga kilkudziesięciu milionów hektarów. Odnotowano również szczególne przypadki zakwaszenia jezior (Karelia itp.). Wzmożone zakwaszenie opadów obserwuje się wzdłuż granicy zachodniej (transgraniczny transport siarki i innych zanieczyszczeń) oraz na terenie wielu dużych regionów przemysłowych, a także fragmentarycznie na wybrzeżu Tajmyru i Jakucji.

Wniosek

Ochrona przyrody jest zadaniem naszego stulecia, problemem, który stał się problemem społecznym. Wciąż słyszymy o niebezpieczeństwie zagrażającym środowisku, ale wciąż wielu z nas uważa je za nieprzyjemny, ale nieunikniony wytwór cywilizacji i wierzy, że nadal będziemy mieli czas, aby poradzić sobie ze wszystkimi trudnościami, które wyszły na jaw.

Jednak wpływ człowieka na środowisko przybrał alarmujące rozmiary. Dopiero w drugiej połowie XX wieku, dzięki rozwojowi ekologii i upowszechnieniu wiedzy ekologicznej wśród ludności, stało się oczywiste, że ludzkość jest nieodzowną częścią biosfery, że podbój przyrody, niekontrolowane korzystanie z jej zasoby naturalne i zanieczyszczenie środowiska to ślepy zaułek w rozwoju cywilizacji i ewolucji samego człowieka. Dlatego najważniejszym warunkiem rozwoju ludzkości jest uważne podejście do przyrody, wszechstronna troska o racjonalne wykorzystanie i odtwarzanie jej zasobów oraz zachowanie sprzyjającego środowiska.

Jednak wielu nie rozumie ścisłego związku między działalnością gospodarczą człowieka a stanem środowiska naturalnego.

Szeroka edukacja ekologiczna i ekologiczna powinna pomagać ludziom w zdobywaniu takiej wiedzy o środowisku oraz norm i wartości etycznych, postaw i stylów życia, które są niezbędne dla zrównoważonego rozwoju przyrody i społeczeństwa. Aby zasadniczo poprawić sytuację, potrzebne będą celowe i przemyślane działania. Odpowiedzialna i skuteczna polityka wobec środowiska będzie możliwa tylko wtedy, gdy zgromadzimy rzetelne dane o aktualnym stanie środowiska, popartą wiedzą o interakcji ważnych czynników środowiskowych, jeśli wypracujemy nowe metody ograniczania i zapobiegania szkodom wyrządzanym Naturze przez Człowiek.

Bibliografia

1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Ekologia. Moskwa: Jedność, 2000.

2. Bezuglaya E.Yu., Zavadskaya E.K. Wpływ zanieczyszczenia powietrza na zdrowie publiczne. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1998, s. 171–199.

3. Galperin M. V. Ekologia i podstawy zarządzania przyrodą. Moskwa: Forum-Infra-m, 2003.

4. Daniłow-Danilyan V.I. Ekologia, ochrona przyrody i bezpieczeństwo ekologiczne. M.: MNEPU, 1997.

5. Charakterystyka klimatyczna warunków rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w atmosferze. Instrukcja obsługi / wyd. E.Yu Bezuglaya i ME Berlyand. - Leningrad, Gidrometeoizdat, 1983.

6. Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Ekologia. Rostów nad Donem: Phoenix, 2003.

7. Protasov V.F. Ekologia, zdrowie i ochrona środowiska w Rosji. M.: Finanse i statystyka, 1999.

8. Wark K., Warner S., Zanieczyszczenie powietrza. Źródła i kontrola, przeł. z angielskiego, M. 1980.

9. Stan ekologiczny terytorium Rosji: Podręcznik dla studentów szkół wyższych. ped. Instytucje edukacyjne / V.P. Bondarev, L.D. Dołguszyn, B.S. Zalogin i inni; Wyd. S.A. Ushakova, Ya.G. Katz - wyd. M.: Akademia, 2004.

10. Wykaz i kody substancji zanieczyszczających powietrze atmosferyczne. Wyd. 6. SPb., 2005, 290 s.

11. Rocznik stanu zanieczyszczenia atmosfery w miastach Rosji. 2004.– M.: Agencja Meteo, 2006, 216 s.

Więcej z działu Ekologia:

Podsumowanie: Warstwa ozonowa nad Moskwą. Wyniki sondowania na falach milimetrowych

Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego różnymi szkodliwymi substancjami prowadzi do występowania chorób narządów ludzkich, a przede wszystkim narządów oddechowych.

Atmosfera zawsze zawiera pewną ilość zanieczyszczeń pochodzących ze źródeł naturalnych i antropogenicznych. Zanieczyszczenia emitowane ze źródeł naturalnych to: pyły (pochodzenia roślinnego, wulkanicznego, kosmicznego; pochodzące z erozji gleby, drobin soli morskiej), dym, gazy z pożarów lasów i stepów oraz pochodzenia wulkanicznego. Naturalnymi źródłami zanieczyszczeń są albo rozproszone, np. opady pyłu kosmicznego, albo krótkotrwałe, spontaniczne, np. pożary lasów i stepów, erupcje wulkanów itp. Poziom zanieczyszczenia atmosfery przez źródła naturalne jest tłem i niewiele się zmienia w czasie.

Główne antropogeniczne zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego tworzą przedsiębiorstwa wielu branż, transportu i energetyki cieplnej.

Najczęstszymi substancjami toksycznymi zanieczyszczającymi atmosferę są: tlenek węgla (CO), dwutlenek siarki (S02), tlenki azotu (No x), węglowodory (C P H t) i ciała stałe (pył).

Oprócz CO, S0 2 , NO x , C n H m i pyłu do atmosfery emitowane są inne, bardziej toksyczne substancje: związki fluoru, chlor, ołów, rtęć, benzo(a)piren. Emisje z wentylacji z zakładu przemysłu elektronicznego zawierają opary kwasów fluorowodorowych, siarkowych, chromowych i innych kwasów mineralnych, rozpuszczalników organicznych itp. Obecnie w atmosferze znajduje się ponad 500 szkodliwych substancji, a ich liczba wzrasta. Emisje substancji toksycznych do atmosfery prowadzą z reguły do przekroczenia obecnych stężeń substancji ponad maksymalne dopuszczalne stężenia.

Wysokie stężenia zanieczyszczeń i ich migracja w powietrzu atmosferycznym prowadzą do powstawania wtórnych, bardziej toksycznych związków (smog, kwasy) lub do takich zjawisk jak „efekt cieplarniany” i niszczenie warstwy ozonowej.

Smog- duże zanieczyszczenie powietrza obserwowane w dużych miastach i ośrodkach przemysłowych. Istnieją dwa rodzaje smogu:

Gęsta mgła z domieszką odpadów produkcyjnych dymu lub gazu;

Smog fotochemiczny - zasłona gazów żrących i aerozoli o wysokim stężeniu (bez mgły), powstająca w wyniku reakcji fotochemicznych w emisjach gazowych pod wpływem promieniowania ultrafioletowego ze słońca.

Smog ogranicza widoczność, zwiększa korozję metali i konstrukcji, niekorzystnie wpływa na zdrowie oraz jest przyczyną zwiększonej zachorowalności i śmiertelności.

kwaśny deszcz Znany od ponad 100 lat problem kwaśnych deszczów zaczął jednak zwracać należytą uwagę stosunkowo niedawno. Wyrażenie „kwaśny deszcz” zostało po raz pierwszy użyte przez Roberta Angusa Smitha (Wielka Brytania) w 1872 roku.

Zasadniczo kwaśne deszcze wynikają z chemicznych i fizycznych przemian związków siarki i azotu w atmosferze. Efektem końcowym tych przemian chemicznych jest odpowiednio kwas siarkowy (H 2 S04) i azotowy (HN03). Następnie opary lub cząsteczki kwasów, zaabsorbowane przez kropelki chmur lub cząstki aerozolu, opadają na ziemię w postaci suchego lub mokrego osadu (sedymentacja). Jednocześnie w pobliżu źródeł zanieczyszczeń udział suchych opadów kwasowych przekracza udział mokrych dla substancji zawierających siarkę o 1,1 raza, a dla substancji zawierających azot o 1,9 razy. Jednak wraz ze wzrostem odległości od bezpośrednich źródeł zanieczyszczeń opady mokre mogą zawierać więcej zanieczyszczeń niż opady suche.

Gdyby antropogeniczne i naturalne zanieczyszczenia powietrza były równomiernie rozłożone na powierzchni Ziemi, wpływ kwaśnych opadów atmosferycznych na biosferę byłby mniej szkodliwy. Wytrącanie kwasów ma bezpośredni i pośredni wpływ na biosferę. Oddziaływanie bezpośrednie przejawia się w bezpośredniej śmierci roślin i drzew, która w największym stopniu występuje w pobliżu źródła zanieczyszczenia, w promieniu do 100 km od niego.

Zanieczyszczenia powietrza i kwaśne deszcze przyspieszają korozję konstrukcji metalowych (do 100 mikronów/rok), niszczą budynki i zabytki, a zwłaszcza te zbudowane z piaskowca i wapienia.

Pośredni wpływ opadów kwaśnych na środowisko odbywa się poprzez procesy zachodzące w przyrodzie w wyniku zmian kwasowości (pH) wody i gleby. Co więcej, objawia się nie tylko w bezpośrednim sąsiedztwie źródła zanieczyszczenia, ale także na znacznych odległościach, setkach kilometrów.

Zmiana kwasowości gleby zaburza jej strukturę, wpływa na płodność i prowadzi do obumierania roślin. Wzrost zakwaszenia wód słodkich prowadzi do zmniejszenia zasobów wody słodkiej i powoduje śmierć organizmów żywych (najbardziej wrażliwe zaczynają umierać już przy pH = 6,5, a przy pH = 4,5 tylko kilka gatunków owadów i rośliny są w stanie żyć).

Efekt cieplarniany. Skład i stan atmosfery wpływają na wiele procesów wymiany ciepła promieniowania między Kosmosem a Ziemią. Proces transferu energii ze Słońca na Ziemię iz Ziemi do Kosmosu utrzymuje temperaturę biosfery na określonym poziomie - średnio +15°. Jednocześnie główną rolę w utrzymaniu warunków temperaturowych w biosferze odgrywa promieniowanie słoneczne, które niesie na Ziemię decydującą część energii cieplnej, w porównaniu z innymi źródłami ciepła:

Ciepło z promieniowania słonecznego 25 10 23 99,80

Ciepło z naturalnych źródeł

(z wnętrzności Ziemi, zwierząt itp.) 37,46 10 20 0,18

Ciepło ze źródeł antropogenicznych

(instalacje elektryczne, pożary itp.) 4,2 10 20 0,02

Naruszenie bilansu cieplnego Ziemi, prowadzące do wzrostu średniej temperatury biosfery, obserwowane w ostatnich dziesięcioleciach, następuje na skutek intensywnego uwalniania antropogenicznych zanieczyszczeń i ich kumulacji w warstwach atmosferycznych. Większość gazów jest przezroczysta dla promieniowania słonecznego. Jednak dwutlenek węgla (C0 2), metan (CH 4), ozon (0 3), para wodna (H 2 0) i niektóre inne gazy w niższych warstwach atmosfery, przepuszczające promienie słoneczne w zakresie długości fal optycznych - 0,38...0,77 mikronów, zapobiegają przechodzeniu promieniowania cieplnego odbitego od powierzchni Ziemi w zakresie długości fal podczerwonych - 0,77...340 mikronów w przestrzeń kosmiczną. Im większa koncentracja gazów i innych zanieczyszczeń w atmosferze, tym mniejszy udział ciepła z powierzchni Ziemi trafia w kosmos, a tym samym więcej jest zatrzymywany w biosferze, powodując ocieplenie klimatu.

Modelowanie różnych parametrów klimatycznych pokazuje, że do 2050 r. średnia temperatura na Ziemi może wzrosnąć o 1,5...4,5°C. Takie ocieplenie spowoduje topnienie lodu polarnego i lodowców górskich, co doprowadzi do wzrostu poziomu Oceanu Światowego o 0,5 ... 1,5 m. Jednocześnie podniesie się również poziom rzek wpływających do mórz (zasada naczyń połączonych). Wszystko to spowoduje zalanie krajów wyspiarskich, pasa przybrzeżnego i terytoriów położonych poniżej poziomu morza. Pojawią się miliony uchodźców, zmuszonych do opuszczenia swoich domów i migracji w głąb lądu. Wszystkie porty będą musiały zostać przebudowane lub odnowione, aby dostosować się do nowego poziomu morza. Globalne ocieplenie może mieć jeszcze silniejszy wpływ na rozkład opadów i w rolnictwie, ze względu na zakłócenie połączeń cyrkulacyjnych w atmosferze. Dalsze ocieplenie klimatu do 2100 r. może podnieść poziom Oceanu Światowego o dwa metry, co doprowadzi do zalania 5 mln km2 lądu, co stanowi 3% wszystkich lądów i 30% wszystkich produktywnych gruntów na naszej planecie.

Efekt cieplarniany w atmosferze jest dość powszechnym zjawiskiem również na poziomie regionalnym. Antropogeniczne źródła ciepła (elektrownie cieplne, transport, przemysł) skoncentrowane w dużych miastach i ośrodkach przemysłowych, intensywny napływ gazów „cieplarnianych” i pyłów, stabilny stan atmosfery tworzą przestrzeń w pobliżu miast o promieniu do 50 km lub więcej ze wzrostem o 1 ... 5 ° Przy temperaturach i wysokich stężeniach zanieczyszczeń. Te strefy (kopuły) nad miastami są wyraźnie widoczne z kosmosu. Niszczą je tylko intensywne ruchy dużych mas powietrza atmosferycznego.

Zniszczenie warstwy ozonowej. Głównymi substancjami niszczącymi warstwę ozonową są związki chloru i azotu. Według szacunków jedna cząsteczka chloru może zniszczyć do 105 cząsteczek, a jedna cząsteczka tlenków azotu - do 10 cząsteczek ozonu. Źródłami związków chloru i azotu przedostających się do warstwy ozonowej są:

Freony, których oczekiwana długość życia sięga 100 lat lub więcej, mają znaczący wpływ na warstwę ozonową. Pozostając przez długi czas w niezmienionej postaci, jednocześnie stopniowo przenoszą się do wyższych warstw atmosfery, gdzie krótkofalowe promienie ultrafioletowe wybijają z nich atomy chloru i fluoru. Atomy te reagują z ozonem w stratosferze i przyspieszają jego rozpad, pozostając niezmienione. Tak więc freon pełni tutaj rolę katalizatora.

Źródła i poziomy zanieczyszczenia hydrosfery. Woda to najważniejszy czynnik środowiskowy, który ma różnorodny wpływ na wszystkie procesy życiowe organizmu, w tym na zachorowalność człowieka. Jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem substancji gazowych, ciekłych i stałych, a także uczestniczy w procesach utleniania, metabolizmu pośredniego, trawienia. Bez jedzenia, ale z wodą człowiek może żyć około dwóch miesięcy, a bez wody - kilka dni.

Dzienny bilans wody w organizmie człowieka wynosi około 2,5 litra.

Wartość higieniczna wody jest świetna. Służy do utrzymania w należytym stanie sanitarnym ciała ludzkiego, przedmiotów gospodarstwa domowego, mieszkań oraz korzystnie wpływa na warunki klimatyczne wypoczynku i życia ludności. Ale może być również źródłem zagrożenia dla ludzi.

Obecnie około połowa światowej populacji jest pozbawiona możliwości spożywania wystarczającej ilości czystej świeżej wody. Najbardziej cierpią na tym kraje rozwijające się, gdzie 61% mieszkańców wsi jest zmuszonych do korzystania z niebezpiecznej epidemiologicznie wody, a 87% nie ma kanalizacji.

Od dawna zauważono, że czynnik wodny w rozprzestrzenianiu się ostrych infekcji jelitowych i inwazji ma wyjątkowo duże znaczenie. Salmonella, Escherichia coli, Vibrio cholerae itp. mogą być obecne w wodzie źródeł wody. Niektóre drobnoustroje chorobotwórcze utrzymują się przez długi czas, a nawet rozmnażają się w naturalnej wodzie.

Źródłem zanieczyszczenia wód powierzchniowych mogą być nieoczyszczone ścieki.

Uważa się, że epidemie wodne charakteryzują się nagłym wzrostem zachorowalności, utrzymującym się przez pewien czas wysokim poziomem, ograniczeniem wybuchu epidemii do kręgu osób korzystających ze wspólnego źródła wody oraz brakiem zachorowań wśród mieszkańców tej samej populacji. obszar, ale przy użyciu innego źródła zaopatrzenia w wodę.

Ostatnio początkowa jakość naturalnej wody zmienia się z powodu nieracjonalnych działań człowieka. Wnikanie do środowiska wodnego różnych toksyn i substancji zmieniających naturalny skład wody stanowi wyjątkowe zagrożenie dla naturalnych ekosystemów i człowieka.

Istnieją dwa kierunki wykorzystania zasobów wodnych Ziemi przez człowieka: wykorzystanie wody i zużycie wody.

Na zużycie wody woda z reguły nie jest pobierana ze zbiorników wodnych, ale jej jakość może się różnić. Zużycie wody obejmuje wykorzystanie zasobów wodnych do energetyki wodnej, żeglugi, rybołówstwa i hodowli ryb, rekreacji, turystyki i sportu.

Na konsumpcja wody woda jest pobierana ze zbiorników wodnych i albo wchodzi w skład wytwarzanych produktów (i wraz ze stratami na odparowanie w procesie produkcji zalicza się do bezpowrotnego zużycia wody), albo częściowo wraca do zbiornika, ale zwykle o znacznie gorszym jakość.

Ścieki corocznie niosą do wód Kazachstanu dużą ilość różnych zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych: miedź, cynk, nikiel, rtęć, fosfor, ołów, mangan, produkty ropopochodne, detergenty, fluor, azotan i azot amonowy, arsen, pestycydy - to jest daleka od kompletnej i stale rosnącej listy substancji przedostających się do środowiska wodnego.

Ostatecznie zanieczyszczenie wody stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzkiego poprzez spożywanie ryb i wody.

Niebezpieczne jest nie tylko pierwotne zanieczyszczenie wód powierzchniowych, ale również wtórne, którego wystąpienie jest możliwe w wyniku reakcji chemicznych substancji w środowisku wodnym.

Konsekwencje zanieczyszczenia wód naturalnych są różnorodne, ale ostatecznie zmniejszają podaż wody pitnej, powodują choroby ludzi i wszystkich żywych istot oraz zakłócają krążenie wielu substancji w biosferze.

Źródła i poziomy zanieczyszczenia litosfery. W wyniku ekonomicznej (domowej i przemysłowej) działalności człowieka do gleby przedostają się różne ilości substancji chemicznych: pestycydy, nawozy mineralne, stymulatory wzrostu roślin, substancje powierzchniowo czynne (surfaktanty), wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), ścieki przemysłowe i bytowe, przedsiębiorstwa zajmujące się emisją przemysłową i transport itp. Gromadząc się w glebie, niekorzystnie wpływają na wszystkie zachodzące w niej procesy metaboliczne i zapobiegają jej samooczyszczaniu.

Problem utylizacji odpadów z gospodarstw domowych staje się coraz trudniejszy. Charakterystyczną cechą peryferii miejskich stały się ogromne wysypiska śmieci. To nie przypadek, że termin „cywilizacja śmieci” jest czasami używany w odniesieniu do naszych czasów.

W Kazachstanie średnio do 90% wszystkich toksycznych odpadów produkcyjnych podlega corocznemu zakopywaniu i zorganizowanemu składowaniu. Odpady te zawierają arsen, ołów, cynk, azbest, fluor, fosfor, mangan, produkty ropopochodne, izotopy promieniotwórcze i odpady z galwanizacji.

Poważne zanieczyszczenie gleby w Republice Kazachstanu wynika z braku niezbędnej kontroli nad stosowaniem, przechowywaniem, transportem nawozów mineralnych i pestycydów. Stosowane nawozy z reguły nie są oczyszczane, dlatego wraz z nimi do gleby przedostaje się wiele toksycznych pierwiastków chemicznych i ich związków: arsen, kadm, chrom, kobalt, ołów, nikiel, cynk, selen. Ponadto nadmiar nawozów azotowych prowadzi do nasycenia warzyw azotanami, co powoduje zatrucie człowieka. Obecnie istnieje wiele różnych pestycydów (pestycydów). Tylko w Kazachstanie stosuje się rocznie ponad 100 rodzajów pestycydów (Metaphos, Decis, BI-58, Vitovax, Vitothiuram itp.), które mają szerokie spektrum działania, chociaż są stosowane w ograniczonej liczbie upraw i owadów. Długo pozostają w glebie i działają toksycznie na wszystkie organizmy.

Zdarzają się przypadki chronicznego i ostrego zatrucia ludzi podczas prac rolniczych na polach, ogrodach warzywnych, sadach traktowanych pestycydami lub skażonych chemikaliami zawartymi w emisjach atmosferycznych z przedsiębiorstw przemysłowych.

Wnikanie rtęci do gleby, nawet w niewielkich ilościach, ma ogromny wpływ na jej właściwości biologiczne. W ten sposób ustalono, że rtęć zmniejsza aktywność amonifikacyjną i nitryfikacyjną gleby. Podwyższona zawartość rtęci w glebie na obszarach zaludnionych niekorzystnie wpływa na organizm ludzki: często występują choroby układu nerwowego i hormonalnego, narządów moczowo-płciowych, obniżona płodność.

Ołów przedostający się do gleby hamuje aktywność nie tylko bakterii nitryfikacyjnych, ale także antagonistycznych mikroorganizmów okrężnicy Flexner i Sonne oraz czerwonki, a także wydłuża okres samooczyszczania gleby.

Zawarte w glebie związki chemiczne spłukiwane są z jej powierzchni do otwartych zbiorników wodnych lub przedostają się do wód gruntowych, wpływając tym samym na skład jakościowy wody użytkowej i pitnej, a także produktów spożywczych pochodzenia roślinnego. Skład jakościowy i ilość chemikaliów w tych produktach w dużej mierze zależy od rodzaju gleby i jej składu chemicznego.

Szczególne znaczenie higieniczne gleby wiąże się z niebezpieczeństwem przeniesienia na ludzi patogenów różnych chorób zakaźnych. Pomimo antagonizmu mikroflory glebowej patogeny wielu chorób zakaźnych są w stanie przez długi czas pozostawać w niej żywotne i zjadliwe. W tym czasie mogą zanieczyszczać podziemne źródła wód i zarażać ludzi.

Pył glebowy może rozprzestrzeniać patogeny wielu innych chorób zakaźnych: mikrobakterie gruźlicy, wirusy poliomyelitis, Coxsackie, ECHO itp. Gleba odgrywa również ważną rolę w rozprzestrzenianiu się epidemii wywoływanych przez helminty.

3. Przedsiębiorstwa przemysłowe, obiekty energetyczne, komunikacja i transport są głównymi źródłami zanieczyszczenia energetycznego w regionach przemysłowych, środowisku miejskim, mieszkalnictwie i na obszarach przyrodniczych. Zanieczyszczenie energetyczne obejmuje wibracje i efekty akustyczne, pola i promieniowanie elektromagnetyczne, narażenie na radionuklidy i promieniowanie jonizujące.

Drgania w środowisku miejskim i budynkach mieszkalnych, których źródłem są urządzenia uderzeniowe technologiczne, pojazdy szynowe, maszyny budowlane i pojazdy ciężkie, rozchodzą się po podłożu.

Hałas w środowisku miejskim i budynkach mieszkalnych jest generowany przez pojazdy, urządzenia przemysłowe, instalacje i urządzenia sanitarne itp. Na autostradach miejskich i terenach przyległych poziomy dźwięku mogą sięgać 70 ... 80 dB A, a w niektórych przypadkach 90 dB A i nie tylko. Poziomy dźwięku są jeszcze wyższe w pobliżu lotnisk.

Źródła infradźwięków mogą być zarówno naturalne (wiatrowanie konstrukcji budowlanych i powierzchni wody), jak i antropogeniczne (ruchome mechanizmy o dużych powierzchniach - platformy wibracyjne, przesiewacze wibracyjne; silniki rakietowe, silniki spalinowe dużej mocy, turbiny gazowe, pojazdy). W niektórych przypadkach poziomy ciśnienia akustycznego infradźwięków mogą osiągnąć standardowe wartości 90 dB, a nawet je przekroczyć, w znacznych odległościach od źródła.

Głównymi źródłami pól elektromagnetycznych (EMF) częstotliwości radiowych są urządzenia radiotechniczne (RTO), stacje telewizyjne i radarowe (RLS), sklepy cieplne i miejsca (na obszarach sąsiadujących z przedsiębiorstwami).

W życiu codziennym źródłami EMF i promieniowania są telewizory, wyświetlacze, kuchenki mikrofalowe i inne urządzenia. Pola elektrostatyczne w warunkach niskiej wilgotności (poniżej 70%) tworzą dywany, peleryny, zasłony itp.

Dawka promieniowania generowana przez źródła antropogeniczne (z wyjątkiem narażenia na promieniowanie podczas badań lekarskich) jest niewielka w porównaniu z naturalnym tłem promieniowania jonizującego, które uzyskuje się poprzez stosowanie środków ochrony zbiorowej. W przypadkach, gdy w obiektach gospodarczych nie są przestrzegane wymogi regulacyjne i zasady bezpieczeństwa radiologicznego, poziom oddziaływania jonizującego gwałtownie wzrasta.

Rozproszenie w atmosferze radionuklidów zawartych w emisjach prowadzi do powstania stref zanieczyszczenia w pobliżu źródła emisji. Zazwyczaj strefy antropogenicznego narażenia mieszkańców mieszkających wokół zakładów przetwarzania paliwa jądrowego w odległości do 200 km mieszczą się w zakresie od 0,1 do 65% naturalnego tła promieniowania.

Migracja substancji promieniotwórczych w glebie zależy głównie od jej reżimu hydrologicznego, składu chemicznego gleby i radionuklidów. Gleby piaszczyste mają mniejszą pojemność sorpcyjną, natomiast gleby gliniaste, gliniaste i czarnoziemy mają większą. 90 Sr i l 37 Cs mają wysoką wytrzymałość na retencję w glebie.

Doświadczenie w likwidacji skutków awarii w elektrowni jądrowej w Czarnobylu pokazuje, że produkcja rolna jest niedopuszczalna na obszarach o gęstości zanieczyszczeń powyżej 80 Ci/km 2 oraz na obszarach skażonych do 40 ... 50 Ci/km 2, konieczne jest ograniczenie produkcji roślin nasiennych i przemysłowych oraz pasz dla młodego i opasowego bydła mięsnego. Przy gęstości zanieczyszczeń 15...20 Ci/kg dla 137 Cs produkcja rolnicza jest całkiem akceptowalna.

Spośród rozważanych zanieczyszczeń energetycznych we współczesnych warunkach największy negatywny wpływ na człowieka mają zanieczyszczenia radioaktywne i akustyczne.

Negatywne czynniki w sytuacjach awaryjnych. Nagłe wypadki powstają podczas zjawisk naturalnych (trzęsienia ziemi, powodzie, osuwiska itp.) oraz wypadków spowodowanych przez człowieka. W największym stopniu wskaźnik wypadkowości charakteryzuje przemysł węglowy, wydobywczy, chemiczny, naftowo-gazowy i hutniczy, poszukiwanie geologiczne, nadzór kotłowy, obiekty przeładunku gazu i materiałów oraz transport.

Zniszczenie lub rozprężenie systemów wysokociśnieniowych, w zależności od właściwości fizycznych i chemicznych środowiska pracy, może prowadzić do pojawienia się jednego lub kombinacji czynników uszkadzających:

Fala uderzeniowa (konsekwencje - urazy, zniszczenie sprzętu i konstrukcji wsporczych itp.);

Pożar budynków, materiałów itp. (konsekwencje - oparzenia termiczne, utrata wytrzymałości konstrukcji itp.);

Zanieczyszczenie chemiczne środowiska (konsekwencje - uduszenie, zatrucie, oparzenia chemiczne itp.);

Zanieczyszczenie środowiska substancjami promieniotwórczymi. Nagłe wypadki powstają również w wyniku nieuregulowanego przechowywania i transportu materiałów wybuchowych, łatwopalnych cieczy, substancji chemicznych i radioaktywnych, przechłodzonych i podgrzanych cieczy itp. Wybuchy, pożary, wycieki cieczy chemicznie czynnych, emisje mieszanin gazowych są konsekwencjami naruszenia zasad działania.

Jedną z najczęstszych przyczyn pożarów i wybuchów, zwłaszcza w zakładach produkcji ropy naftowej, gazu i chemikaliów oraz podczas eksploatacji pojazdów, są wyładowania elektrostatyczne. Elektryczność statyczna to zespół zjawisk związanych z powstawaniem i utrzymywaniem swobodnego ładunku elektrycznego na powierzchni iw objętości substancji dielektrycznych i półprzewodnikowych. Przyczyną elektryczności statycznej są procesy elektryfikacji.

Naturalna elektryczność statyczna powstaje na powierzchni chmur w wyniku złożonych procesów atmosferycznych. Ładunki atmosferycznej (naturalnej) elektryczności statycznej tworzą w stosunku do Ziemi potencjał rzędu kilku milionów woltów, co prowadzi do uderzeń piorunów.

Wyładowania iskrowe sztucznej elektryczności statycznej są częstymi przyczynami pożarów, a wyładowania iskrowe atmosferycznej elektryczności statycznej (błyskawica) są częstymi przyczynami większych sytuacji awaryjnych. Mogą powodować zarówno pożary, jak i uszkodzenia mechaniczne sprzętu, zakłócenia w liniach komunikacyjnych i dostawach energii do niektórych obszarów.

Wyładowania elektryczności statycznej i iskrzenia w obwodach elektrycznych stwarzają duże zagrożenie w warunkach wysokiej zawartości gazów palnych (np. metanu w kopalniach, gazu ziemnego w budynkach mieszkalnych) lub palnych oparów i pyłów w pomieszczeniach.

Główne przyczyny poważnych wypadków spowodowanych przez człowieka to:

Awarie systemów technicznych spowodowane wadami produkcyjnymi i naruszeniami trybów pracy; wiele nowoczesnych potencjalnie niebezpiecznych gałęzi przemysłu jest zaprojektowanych w taki sposób, że prawdopodobieństwo poważnej awarii jest bardzo wysokie i jest szacowane na wartość ryzyka wynoszącą 104 lub więcej;

Błędne działania operatorów systemów technicznych; statystyki pokazują, że ponad 60% wypadków miało miejsce w wyniku błędów personelu obsługi;

Koncentracja różnych gałęzi przemysłu w strefach przemysłowych bez odpowiedniego zbadania ich wzajemnego oddziaływania;

Wysoki poziom energetyczny systemów technicznych;

Zewnętrzny negatywny wpływ na obiekty energetyczne, transport itp.

Praktyka pokazuje, że nie da się rozwiązać problemu całkowitego wyeliminowania negatywnych oddziaływań w technosferze. Aby zapewnić ochronę w warunkach technosfery, realistyczne jest jedynie ograniczenie wpływu czynników negatywnych do ich dopuszczalnych poziomów, z uwzględnieniem ich połączonego (jednoczesnego) działania. Zgodność z maksymalnymi dopuszczalnymi poziomami narażenia jest jednym z głównych sposobów zapewnienia bezpieczeństwa życia ludzkiego w technosferze.

4. Środowisko produkcyjne i jego charakterystyka. Co roku w produkcji ginie około 15 tys. osób. a około 670 tysięcy osób jest rannych. Według posła Przewodniczący Rady Ministrów ZSRR Dogudzhiev V.X. w 1988 roku w kraju doszło do 790 poważnych wypadków i 1 miliona przypadków urazów zbiorowych. Decyduje to o znaczeniu bezpieczeństwa działalności człowieka, co odróżnia ją od wszystkich żywych istot - Ludzkość na wszystkich etapach swojego rozwoju przywiązywała dużą wagę do warunków działalności. W pracach Arystotelesa, Hipokratesa (III-V) wpne rozważane są warunki pracy. W okresie renesansu lekarz Paracelsus badał zagrożenia związane z górnictwem, włoski lekarz Ramazzini (XVII w.) położył podwaliny pod zawodową higienę. A zainteresowanie społeczeństwa tymi problemami rośnie, bo za terminem „bezpieczeństwo działania” stoi człowiek, a „człowiek jest miarą wszechrzeczy” (filozof Protagoras, V w. p.n.e.).

Aktywność to proces interakcji człowieka z naturą i środowiskiem zabudowanym. Całość czynników wpływających na człowieka w procesie działania (pracy) w produkcji iw życiu codziennym stanowi warunki działania (pracy). Co więcej, działanie czynników warunków może być korzystne i niekorzystne dla osoby. Oddziaływanie czynnika mogącego stanowić zagrożenie dla życia lub uszczerbku na zdrowiu człowieka nazywamy zagrożeniem. Praktyka pokazuje, że każda aktywność jest potencjalnie niebezpieczna. To jest aksjomat o potencjalnym niebezpieczeństwie działania.

Wzrostowi produkcji przemysłowej towarzyszy ciągły wzrost oddziaływania środowiska produkcyjnego na biosferę. Uważa się, że co 10 ... 12 lat wielkość produkcji odpowiednio się podwaja, zwiększa się również wielkość emisji do środowiska: gazowych, stałych i ciekłych, a także energii. Jednocześnie dochodzi do zanieczyszczenia atmosfery, wód i gleby.

Z analizy składu zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery przez przedsiębiorstwo budowy maszyn wynika, że oprócz głównych zanieczyszczeń (СО, S0 2 , NO n , C n H m , pył) emisje zawierają związki toksyczne, które znaczący negatywny wpływ na środowisko. Stężenie substancji szkodliwych w emisjach wentylacyjnych jest niskie, ale łączna ilość substancji szkodliwych jest znaczna. Emisje są wytwarzane ze zmienną częstotliwością i intensywnością, ale ze względu na niską wysokość uwalniania, rozpraszanie i słabe oczyszczanie bardzo zanieczyszczają powietrze na terenie przedsiębiorstw. Przy niewielkiej szerokości strefy ochrony sanitarnej pojawiają się trudności w zapewnieniu czystego powietrza na terenach mieszkalnych. Znaczący udział w zanieczyszczeniu powietrza mają elektrownie przedsiębiorstwa. Emitują do atmosfery CO 2 , CO, sadzę, węglowodory, SO 2 , S0 3 PbO, popiół i cząstki niespalonego paliwa stałego.

Hałas generowany przez przedsiębiorstwo przemysłowe nie powinien przekraczać maksymalnych dopuszczalnych widm. W przedsiębiorstwach mogą działać mechanizmy będące źródłem infradźwięków (silniki spalinowe, wentylatory, sprężarki itp.). Dopuszczalne poziomy ciśnienia akustycznego infradźwięków określają normy sanitarne.

Technologiczne urządzenia uderzeniowe (młoty, prasy), potężne pompy i kompresory, silniki są źródłem drgań w środowisku. Wibracje rozchodzą się wzdłuż gruntu i mogą docierać do fundamentów budynków użyteczności publicznej i mieszkalnych.

Pytania testowe:

1. Jak podzielone są źródła energii?

2. Jakie źródła energii są naturalne?

3. Jakie są zagrożenia fizyczne i czynniki szkodliwe?

4. Jak podzielone są zagrożenia chemiczne i czynniki szkodliwe?

5. Co obejmują czynniki biologiczne?

6. Jakie są konsekwencje zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego różnymi szkodliwymi substancjami?

7. Jaka jest liczba zanieczyszczeń emitowanych przez źródła naturalne?

8. Jakie źródła tworzą główne antropogeniczne zanieczyszczenia powietrza?

9. Jakie są najczęściej toksyczne substancje zanieczyszczające atmosferę?

10. Co to jest smog?

11. Jakie rodzaje smogu wyróżnia się?

12. Co powoduje kwaśne deszcze?

13. Co powoduje zniszczenie warstwy ozonowej?

14. Jakie są źródła zanieczyszczenia hydrosfery?

15. Jakie są źródła zanieczyszczenia litosfery?

16. Co to jest surfaktant?

17. Jakie jest źródło drgań w środowisku miejskim i budynkach mieszkalnych?

18. Jaki poziom dźwięku może osiągnąć na autostradach miejskich i na terenach do nich przyległych?

Atmosfera jest gazową powłoką Ziemi, której masa wynosi 5,15 * 10 t. Głównymi składnikami atmosfery są azot (78,08%), argon (0,93%), dwutlenek węgla (0,03%) i pozostałe pierwiastki są do bardzo małe ilości: wodór - 0,3*10%, ozon - 3,6*10% itd. Zgodnie ze składem chemicznym cała atmosfera Ziemi podzielona jest na dolną (do 30 km^-homosferę, która ma skład podobny do powietrza na powierzchni) i górną, heterosferę o niejednorodnym składzie chemicznym. Atmosfera charakteryzuje się procesami dysocjacji i jonizacji gazów zachodzących pod wpływem promieniowania słonecznego.W atmosferze oprócz tych gazów występują również różne aerozole - pyliste lub wodne cząstki zawieszone w środowisku gazowym.Mogą być pochodzenia naturalnego (burze piaskowe, pożary lasów, erupcje wulkanów itp.), a także technogeniczne (wynik działalności produkcyjnej Atmosfera jest podzielona na kilka obszarów:

Troposfera to dolna część atmosfery, zawierająca ponad 80% całej atmosfery. Jej wysokość określa intensywność pionowych (wznoszących się opadających) prądów powietrza wywołanych nagrzewaniem się powierzchni ziemi. Dlatego rozciąga się na równiku do wysokości 16-18 km, w umiarkowanych szerokościach geograficznych do 10-11 km, a na biegunach 8 km. Odnotowano regularny spadek temperatury powietrza wraz z wysokością – średnio o 0,6C na każde 100m.

Stratosfera znajduje się nad troposferą do wysokości 50-55 km. Temperatura na jej górnej granicy wzrasta, co związane jest z obecnością tu pasa ozonowego.

Mezosfera - granica tej warstwy znajduje się do wysokości 80 km. Jego główną cechą jest gwałtowny spadek temperatury (minus 75-90C) w górnej granicy. Tutaj utrwalane są srebrzyste chmury składające się z kryształków lodu.

Jonosfera (termosfera) Znajduje się do wysokości 800 km i charakteryzuje się znacznym wzrostem temperatury (ponad 1000C). Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego ze Słońca gazy znajdują się w stanie zjonizowanym. Jonizacja wiąże się ze świeceniem gazów i występowaniem zórz polarnych. Jonosfera ma zdolność wielokrotnego odbijania fal radiowych, co zapewnia prawdziwą komunikację radiową na Ziemi, egzosfera znajduje się powyżej 800 km. i rozciąga się do 2000-3000 km. Tutaj temperatura przekracza 2000 C. Prędkość gazów zbliża się do wartości krytycznej 11,2 km/s. Dominują atomy wodoru i helu, które tworzą wokół Ziemi koronę sięgającą na wysokość 20 tys. km.

Rola atmosfery dla biosfery Ziemi jest ogromna, ponieważ wraz z jej fizyczną i właściwości chemiczne zapewniają najważniejsze procesy życiowe roślin i zwierząt.

Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego należy rozumieć jako każdą zmianę jego składu i właściwości, która ma negatywny wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt, stan roślin i ekosystemów.

Zanieczyszczenia atmosferyczne mogą być naturalne (naturalne) i antropogeniczne (technogeniczne),

Naturalne zanieczyszczenie powietrza spowodowane jest naturalnymi procesami. Należą do nich aktywność wulkaniczna, wietrzenie skał, erozja wietrzna, masowe kwitnienie roślin, dym z pożarów lasów i stepów itp. Zanieczyszczenie antropogeniczne wiąże się z uwalnianiem różnych zanieczyszczeń podczas działalności człowieka. Pod względem skali znacznie przewyższa naturalne zanieczyszczenie powietrza.

W zależności od skali rozmieszczenia wyróżnia się różne rodzaje zanieczyszczeń atmosferycznych: lokalne, regionalne i globalne. Zanieczyszczenia lokalne charakteryzują się zwiększoną zawartością zanieczyszczeń na małych obszarach (miasto, teren przemysłowy, strefa rolnicza itp.). W przypadku zanieczyszczenia regionalnego w sferze negatywnego oddziaływania znajdują się znaczne obszary, ale nie cała planeta. Globalne zanieczyszczenie wiąże się ze zmianami stanu atmosfery jako całości.

Według stanu skupienia emisje substancji szkodliwych do atmosfery dzieli się na: 1) gazowe (dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek węgla, węglowodory itp.); 2) ciecz (kwasy, zasady, roztwory soli itp.); 3) stałe (substancje rakotwórcze, ołów i jego związki, pyły organiczne i nieorganiczne, sadza, substancje smoliste itp.).

Głównymi zanieczyszczeniami (zanieczyszczeniami) powietrza atmosferycznego powstającymi podczas działalności przemysłowej i innej działalności człowieka są dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NO2), tlenek węgla (CO) i pył zawieszony. Stanowią one około 98% całkowitej emisji szkodliwych substancji. Oprócz głównych zanieczyszczeń w atmosferze miast obserwuje się ponad 70 rodzajów szkodliwych substancji, w tym formaldehyd, fluorowodór, związki ołowiu, amoniak, fenol, benzen, dwusiarczek węgla itp. Jednak są to stężenia głównych zanieczyszczeń (dwutlenek siarki itp.) najczęściej przekracza dopuszczalne poziomy w wielu rosyjskich miastach.

Całkowita światowa emisja do atmosfery czterech głównych zanieczyszczeń (zanieczyszczeń) atmosfery w 2005 r. wyniosła 401 mln ton, aw Rosji w 2006 r. 26,2 mln ton (tab. 1).

Oprócz tych głównych zanieczyszczeń do atmosfery przedostaje się wiele innych bardzo niebezpiecznych substancji toksycznych: ołów, rtęć, kadm i inne metale ciężkie (źródła emisji: samochody, huty itp.); węglowodory (CnHm), wśród nich najniebezpieczniejszy jest benz(a)piren, który ma działanie rakotwórcze (spaliny, piece kotłowe itp.), aldehydy, a przede wszystkim formaldehyd, siarkowodór, toksyczne lotne rozpuszczalniki (benzyny, alkohole, etery) itp.

Tabela 1 - Emisje do atmosfery głównych zanieczyszczeń (zanieczyszczeń) na świecie i w Rosji

Substancje, miliony ton	Dwutlenek siarka	Tlenki azotu	tlenek węgla	Cząstki stałe	Całkowity
Cały świat wydanie
Rosja (tylko telefony stacjonarne) źródła)					26.2
				11,2
Rosja (w tym wszystkie źródła), %				12,2	13,2

Szczególne miejsce zajmuje uwolnienie substancji radioaktywnych z czwartego bloku elektrowni jądrowej w Czarnobylu w kwietniu - maju 1986 r. Jeśli podczas wybuchu bomby atomowej nad Hiroszimą (Japonia) do atmosfery zostało uwolnionych 740 g radionuklidów, następnie w wyniku awarii w elektrowni jądrowej w Czarnobylu w 1986 r. Łączne uwolnienie substancji promieniotwórczych do atmosfery wyniosło 77 kg.

Inną formą zanieczyszczenia atmosfery jest lokalny nadmiar ciepła ze źródeł antropogenicznych. Oznaką termicznego (termicznego) zanieczyszczenia atmosfery są tak zwane strefy termiczne, na przykład „wyspa ciepła” w miastach, ocieplenie zbiorników wodnych itp.

Generalnie, sądząc po oficjalnych danych za 2006 r., poziom zanieczyszczenia powietrza w naszym kraju, zwłaszcza w rosyjskich miastach, pozostaje wysoki, pomimo znacznego spadku produkcji, co wiąże się przede wszystkim ze wzrostem liczby samochodów.

2. GŁÓWNE ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERYCZNYCH

Obecnie „główny wkład” w zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego w Rosji mają następujące branże: energetyka cieplna (elektrownie cieplne i jądrowe, kotłownie przemysłowe i komunalne itp.), następnie przedsiębiorstwa hutnictwa żelaza, produkcji ropy naftowej i petrochemii , transport, przedsiębiorstwa metalurgii metali nieżelaznych oraz produkcja materiałów budowlanych.

Rola różnych sektorów gospodarki w zanieczyszczeniu powietrza w rozwiniętych uprzemysłowionych krajach Zachodu jest nieco inna. I tak na przykład główna ilość emisji szkodliwych substancji w USA, Wielkiej Brytanii i Niemczech przypada na pojazdy silnikowe (50-60%), podczas gdy udział mocy cieplnej jest znacznie mniejszy, tylko 16-20%.

Elektrownie cieplne i jądrowe. Instalacje kotłowe. W procesie spalania paliw stałych lub ciekłych do atmosfery uwalniany jest dym zawierający produkty spalania całkowitego (dwutlenek węgla i para wodna) i niepełnego (tlenki węgla, siarki, azotu, węglowodorów itp.). Wielkość emisji energii jest bardzo wysoka. Tak więc nowoczesna elektrociepłownia o mocy 2,4 mln kW zużywa do 20 tys. ton węgla na dobę i emituje w tym czasie do atmosfery 680 ton SO 2 i SO 3, 120-140 ton cząstek stałych (popiołu , pył, sadza), 200 ton tlenków azotu.

Konwersja instalacji na paliwo płynne (olej opałowy) zmniejsza emisje popiołu, ale praktycznie nie zmniejsza emisji tlenków siarki i azotu. Najbardziej przyjazne dla środowiska paliwo gazowe, które zanieczyszcza atmosferę trzy razy mniej niż olej opałowy i pięć razy mniej niż węgiel.

Źródła zanieczyszczenia powietrza substancjami toksycznymi w elektrowniach jądrowych (NPP) - radioaktywny jod, radioaktywne gazy obojętne i aerozole. Duże źródło energetycznego zanieczyszczenia atmosfery - system grzewczy mieszkań (kotłownie) wytwarza mało tlenków azotu, ale wiele produktów niepełnego spalania. Ze względu na niską wysokość kominów w pobliżu kotłowni rozpraszane są substancje toksyczne w wysokich stężeniach.

Metalurgia żelaza i metali nieżelaznych. Podczas wytopu jednej tony stali do atmosfery emitowane są 0,04 tony cząstek stałych, 0,03 tony tlenków siarki i do 0,05 tony tlenku węgla, a także w niewielkich ilościach takie niebezpieczne zanieczyszczenia jak mangan, ołów, fosfor, arsen, i pary rtęci itp. W procesie produkcji stali do atmosfery emitowane są mieszaniny parowo-gazowe składające się z fenolu, formaldehydu, benzenu, amoniaku i innych substancji toksycznych. Atmosfera jest również znacznie zanieczyszczona w spiekalniach, przy produkcji wielkopiecowej i żelazostopów.

Znaczne emisje spalin i pyłów zawierających substancje toksyczne obserwuje się w zakładach metalurgii metali nieżelaznych podczas przerobu rud ołowiu-cynku, miedzi, siarczków, przy produkcji aluminium itp.

Produkcja chemiczna. Emisje z tego przemysłu, choć niewielkie ilościowo (ok. 2% wszystkich emisji przemysłowych), to jednak ze względu na bardzo wysoką toksyczność, znaczną różnorodność i koncentrację stanowią istotne zagrożenie dla ludzi i całej bioty. W różnych gałęziach przemysłu chemicznego powietrze atmosferyczne jest zanieczyszczone tlenkami siarki, związkami fluoru, amoniakiem, gazami azotowymi (mieszanina tlenków azotu), związkami chlorków, siarkowodorem, pyłami nieorganicznymi itp.).

Emisje pojazdów. Na świecie jest kilkaset milionów samochodów, które spalają ogromne ilości produktów naftowych, znacząco zanieczyszczając powietrze, zwłaszcza w dużych miastach. Tak więc w Moskwie transport samochodowy odpowiada za 80% całkowitej ilości emisji do atmosfery. Spaliny silników spalinowych (zwłaszcza gaźnikowych) zawierają ogromną ilość związków toksycznych – benzo(a)piren, aldehydy, tlenki azotu i węgla, a szczególnie niebezpieczne związki ołowiu (w przypadku benzyny ołowiowej).

Największa ilość szkodliwych substancji w składzie spalin powstaje, gdy układ paliwowy pojazdu nie jest wyregulowany. Jego prawidłowa regulacja pozwala zmniejszyć ich liczbę 1,5 raza, a specjalne konwertery zmniejszają toksyczność spalin sześciokrotnie lub więcej.

Intensywne zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego obserwuje się również podczas wydobycia i przerobu surowców mineralnych w rafineriach ropy i gazu (rys. 1), z uwalnianiem pyłów i gazów z podziemnych wyrobisk górniczych, ze spalaniem śmieci i spalaniem skał w pokrycie (hałdy) itp. Na terenach wiejskich źródłami zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego są fermy bydła i drobiu, kompleksy przemysłowe do produkcji mięsa, opryski pestycydami itp.

Ryż. 1. Drogi dystrybucji emisji związków siarki w

teren zakładu przetwarzania gazu w Astrachaniu (APTZ)

Zanieczyszczenia transgraniczne to zanieczyszczenia przeniesione z terytorium jednego kraju na obszar innego. Tylko w 2004 roku z powodu niekorzystnego położenia geograficznego na europejską część Rosji spadło 1204 tys. ton związków siarki z Ukrainy, Niemiec, Polski i innych krajów. Jednocześnie w innych krajach z rosyjskich źródeł zanieczyszczeń wypadło tylko 190 tys. ton siarki, czyli 6,3 razy mniej.

3. ŚRODOWISKOWE KONSEKWENCJE ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERYCZNYCH

Zanieczyszczenie powietrza wpływa na zdrowie człowieka i środowisko naturalne w różny sposób – od bezpośredniego i natychmiastowego zagrożenia (smog itp.) po powolne i stopniowe niszczenie różnych systemów podtrzymywania życia organizmu. W wielu przypadkach zanieczyszczenia powietrza zaburzają elementy strukturalne ekosystemu do tego stopnia, że procesy regulacyjne nie są w stanie przywrócić ich do stanu pierwotnego, a w efekcie nie działa mechanizm homeostazy.

Najpierw zastanów się, jak lokalne (lokalne) zanieczyszczenia atmosferyczne wpływają na środowisko, a następnie na globalne.

Fizjologiczne oddziaływanie głównych zanieczyszczeń (zanieczyszczeń) na organizm człowieka jest obarczone najpoważniejszymi konsekwencjami. Tak więc dwutlenek siarki w połączeniu z wilgocią tworzy kwas siarkowy, który niszczy tkankę płucną ludzi i zwierząt. Zależność ta jest szczególnie wyraźnie widoczna w analizie patologii płuc wieku dziecięcego oraz stopnia stężenia dwutlenku siarki w atmosferze dużych miast. Według badań amerykańskich naukowców, przy poziomie zanieczyszczenia od 502 do 0,049 mg/m 3, wskaźnik zapadalności (w osobodniach) populacji Nashville (USA) wyniósł 8,1%, przy 0,150-0,349 mg/m 3 - 12 oraz na terenach o zanieczyszczeniu powietrza powyżej 0,350 mg/m3 - 43,8%. Dwutlenek siarki jest szczególnie niebezpieczny, gdy osadza się na cząsteczkach pyłu iw tej postaci wnika w głąb dróg oddechowych.

Pył zawierający dwutlenek krzemu (SiO 2 ) powoduje ciężką chorobę płuc - krzemicę. Tlenki azotu drażnią iw ciężkich przypadkach korodują błony śluzowe, takie jak oczy, łatwo uczestniczą w tworzeniu trujących mgieł itp. Są one szczególnie niebezpieczne, gdy znajdują się w zanieczyszczonym powietrzu razem z dwutlenkiem siarki i innymi toksycznymi związkami. W tych przypadkach nawet przy niskich stężeniach zanieczyszczeń występuje efekt synergiczny, czyli wzrost toksyczności całej mieszaniny gazowej.

Szeroko znany jest wpływ tlenku węgla (tlenku węgla) na organizm człowieka. W ostrym zatruciu pojawia się ogólne osłabienie, zawroty głowy, nudności, senność, utrata przytomności i możliwa jest śmierć (nawet po 3-7 dniach). Jednak ze względu na niskie stężenie CO w powietrzu atmosferycznym z reguły nie powoduje masowych zatruć, choć jest bardzo niebezpieczny dla osób cierpiących na anemię i choroby układu krążenia.

Wśród zawieszonych cząstek stałych najniebezpieczniejsze są mniejsze niż 5 mikronów, które mogą przenikać do węzłów chłonnych, zalegać w pęcherzykach płucnych i zatykać błony śluzowe.

Bardzo niekorzystne konsekwencje, które mogą wpłynąć na ogromny przedział czasu, wiążą się również z tak niewielkimi emisjami jak ołów, benzo(a)piren, fosfor, kadm, arsen, kobalt itp. Obniżają układ krwiotwórczy, powodują choroby onkologiczne, zmniejszają odporność organizmu na infekcje itp. Pył zawierający związki ołowiu i rtęci ma właściwości mutagenne i powoduje zmiany genetyczne w komórkach organizmu.

Konsekwencje narażenia organizmu człowieka na szkodliwe substancje zawarte w spalinach samochodowych są bardzo poważne i mają najszerszy zakres działania: od kaszlu do śmierci (tab. 2). Poważne konsekwencje w ciele żywych istot wywołuje również trująca mieszanina dymu, mgły i kurzu – smog. Istnieją dwa rodzaje smogu, smog zimowy (typ londyński) i smog letni (typ Los Angeles).

Tabela 2 Wpływ spalin samochodowych na zdrowie ludzi

Szkodliwe substancje	Konsekwencje narażenia na organizm ludzki
tlenek węgla	Zapobiega wchłanianiu tlenu przez krew, co upośledza zdolność myślenia, spowalnia refleks, powoduje senność i może spowodować utratę przytomności i śmierć
Prowadzić	Wpływa na układ krążenia, nerwowy i moczowo-płciowy; prawdopodobnie powoduje upośledzenie umysłowe u dzieci, odkłada się w kościach i innych tkankach, przez co jest niebezpieczna przez długi czas
Tlenki azotu	Może zwiększać podatność organizmu na choroby wirusowe (np. grypa), podrażniać płuca, powodować zapalenie oskrzeli i płuc
Ozon	Podrażnia błonę śluzową układu oddechowego, powoduje kaszel, zaburza pracę płuc; zmniejsza odporność na przeziębienia; może zaostrzać przewlekłą chorobę serca, a także powodować astmę, zapalenie oskrzeli
Emisje toksyczne (metale ciężkie)	Powodują raka, zaburzenia rozrodu i wady wrodzone

Smog typu londyńskiego występuje zimą w dużych miastach przemysłowych przy niekorzystnych warunkach atmosferycznych (brak wiatru i inwersja temperatur). Inwersja temperatury objawia się wzrostem temperatury powietrza wraz z wysokością w pewnej warstwie atmosfery (zwykle w zakresie 300-400 m od powierzchni ziemi) zamiast zwykłego spadku. W rezultacie cyrkulacja powietrza atmosferycznego jest poważnie zakłócona, dym i zanieczyszczenia nie mogą się unosić i nie są rozpraszane. Często pojawiają się mgły. Stężenia tlenków siarki i pyłów zawieszonych, tlenku węgla osiągają poziomy niebezpieczne dla zdrowia człowieka, prowadzą do zaburzeń krążenia i oddychania, a często do śmierci. W 1952 roku w Londynie od 3 do 9 grudnia na skutek smogu zmarło ponad 4000 osób, a nawet 10 000 poważnie zachorowało. Pod koniec 1962 r. w Zagłębiu Ruhry (Niemcy) w ciągu trzech dni zginęło 156 osób. Tylko wiatr może rozproszyć smog, a zmniejszenie emisji zanieczyszczeń może złagodzić niebezpieczną dla smogu sytuację.

Smog typu Los Angeles, czyli smog fotochemiczny, jest nie mniej niebezpieczny niż Londyn. Występuje w okresie letnim przy intensywnej ekspozycji na promieniowanie słoneczne w powietrzu nasyconym, a raczej przesyconym spalinami samochodowymi. W Los Angeles spaliny ponad czterech milionów samochodów emitują tylko tlenki azotu w ilości ponad tysiąca ton dziennie. Przy bardzo słabym ruchu powietrza lub spokojnym powietrzu w tym okresie zachodzą złożone reakcje z powstawaniem nowych silnie toksycznych zanieczyszczeń - fototlenków (ozon, nadtlenki organiczne, azotyny itp.), które podrażniają błony śluzowe przewodu pokarmowego, płuc i narządów wizji. Tylko w jednym mieście (Tokio) smog zatruł 10 tys. osób w 1970 r. i 28 tys. w 1971 r. Według oficjalnych danych śmiertelność w Atenach w dni smogowe jest sześciokrotnie wyższa niż w dni o stosunkowo czystej atmosferze. W niektórych naszych miastach (Kemerowo, Angarsk, Nowokuźnieck, Miednogorsk itp.), zwłaszcza na nizinach, ze względu na wzrost liczby samochodów i wzrost emisji spalin zawierających tlenek azotu, istnieje prawdopodobieństwo smog fotochemiczny wzrasta.

Antropogeniczne emisje zanieczyszczeń w wysokich stężeniach i przez długi czas powodują ogromne szkody nie tylko dla ludzi, ale także negatywnie wpływają na zwierzęta, stan roślin i ekosystemów jako całości.

Literatura ekologiczna opisuje przypadki masowych zatruć dzikich zwierząt, ptaków i owadów w wyniku emisji szkodliwych zanieczyszczeń o wysokim stężeniu (zwłaszcza salw). I tak np. ustalono, że gdy pewne toksyczne rodzaje pyłów osiadają na roślinach miododajnych, obserwuje się zauważalny wzrost śmiertelności pszczół. Jeśli chodzi o duże zwierzęta, trujący pył znajdujący się w atmosferze oddziałuje na nie głównie poprzez narządy oddechowe, a także wnika do organizmu wraz ze zjadanymi pylistymi roślinami.

Substancje toksyczne wnikają do roślin na różne sposoby. Ustalono, że emisje szkodliwych substancji oddziałują zarówno bezpośrednio na zielone części roślin, przedostając się przez aparaty szparkowe do tkanek, niszcząc chlorofil i strukturę komórkową, jak i przez glebę do systemu korzeniowego. Na przykład zanieczyszczenie gleby pyłem metali toksycznych, zwłaszcza w połączeniu z kwasem siarkowym, ma szkodliwy wpływ na system korzeniowy, a przez to na całą roślinę.

Zanieczyszczenia gazowe wpływają na roślinność na różne sposoby. Niektóre tylko nieznacznie uszkadzają liście, igły, pędy (tlenek węgla, etylen itp.), inne mają szkodliwy wpływ na rośliny (dwutlenek siarki, chlor, pary rtęci, amoniak, cyjanowodór itp.) (Tabela 13:3). Szczególnie niebezpieczny dla roślin jest dwutlenek siarki (502), pod wpływem którego ginie wiele drzew, a przede wszystkim iglastych - sosny, świerki, jodły, cedry.

Tabela 3 - Toksyczność zanieczyszczeń powietrza dla roślin

Szkodliwe substancje	Charakterystyka
dwutlenek siarki	Główne zanieczyszczenie, trucizna dla organów asymilacyjnych roślin, działa na odległość do 30 km
Fluorowodór i tetrafluorek krzemu	Toksyczny nawet w niewielkich ilościach, skłonny do tworzenia aerozoli, skuteczny na odległość do 5 km
Chlor, chlorowodór	Obrażenia głównie z bliskiej odległości
Związki ołowiu, węglowodory, tlenek węgla, tlenki azotu	Infekować roślinność na obszarach o dużej koncentracji przemysłu i transportu
siarkowodór	Trucizna komórkowa i enzymatyczna
Amoniak	Niszczy rośliny z bliskiej odległości

W wyniku oddziaływania silnie toksycznych zanieczyszczeń na rośliny dochodzi do spowolnienia ich wzrostu, tworzenia się martwicy na końcach liści i igieł, niewydolności organów asymilacyjnych itp. Wzrost powierzchni uszkodzonych liści może prowadzić do zmniejszenia zużycia wilgoci z gleby, jej ogólnego podmoknięcia, co nieuchronnie wpłynie na jej siedlisko.

Czy roślinność może zregenerować się po zmniejszeniu narażenia na szkodliwe zanieczyszczenia? Będzie to w dużej mierze zależało od zdolności odtwarzania pozostałej masy zielonej oraz ogólnego stanu naturalnych ekosystemów. Jednocześnie należy zauważyć, że niskie stężenia poszczególnych zanieczyszczeń nie tylko nie szkodzą roślinom, ale podobnie jak np. sól kadmu stymulują kiełkowanie nasion, wzrost drewna oraz wzrost niektórych organów roślinnych.

4. ŚRODOWISKOWE KONSEKWENCJE GLOBALNEGO ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA

Do najważniejszych konsekwencji środowiskowych globalnego zanieczyszczenia powietrza należą:

możliwe ocieplenie klimatu („efekt cieplarniany”);

naruszenie warstwy ozonowej;

opady kwaśnego deszczu.

Większość naukowców na świecie uważa je za największe problemy środowiskowe naszych czasów.

Możliwe ocieplenie klimatu („efekt cieplarniany”). Obserwowane obecnie zmiany klimatyczne, które wyrażają się stopniowym wzrostem średniej rocznej temperatury od drugiej połowy ubiegłego wieku, większość naukowców kojarzy się z akumulacją w atmosferze tzw. „gazów cieplarnianych” – dwutlenku węgla (CO 2), metan (CH 4), chlorofluorowęglowodory ( freov), ozon (O 3), tlenki azotu itp.

Gazy cieplarniane, a przede wszystkim CO 2 , zapobiegają długofalowemu promieniowaniu termicznemu z powierzchni Ziemi. Atmosfera bogata w gazy cieplarniane działa jak dach szklarni. Z jednej strony przepuszcza do wewnątrz większość promieniowania słonecznego, z drugiej prawie nie przepuszcza ciepła wypromieniowanego przez Ziemię.

W związku ze spalaniem coraz większej ilości paliw kopalnych: ropy naftowej, gazu, węgla itp. (rocznie ponad 9 miliardów ton standardowego paliwa) stężenie CO 2 w atmosferze stale rośnie. Ze względu na emisje do atmosfery podczas produkcji przemysłowej oraz w życiu codziennym wzrasta zawartość freonów (chlorofluorowęglowodorów). Zawartość metanu wzrasta o 1-1,5% rocznie (emisje z podziemnych wyrobisk górniczych, spalanie biomasy, emisje z bydła itp.). W mniejszym stopniu wzrasta również zawartość tlenku azotu w atmosferze (o 0,3% rocznie).

Konsekwencją wzrostu stężeń tych gazów, które tworzą „efekt cieplarniany”, jest wzrost średniej globalnej temperatury powietrza w pobliżu powierzchni ziemi. W ciągu ostatnich 100 lat najcieplejsze lata to lata 1980, 1981, 1983, 1987, 2006 i 1988. W 1988 r. średnia roczna temperatura była o 0,4 °C wyższa niż w latach 1950-1980. Z obliczeń niektórych naukowców wynika, że w 2009 r. wzrośnie o 1,5°C w porównaniu z latami 1950-1980. Raport, przygotowany pod auspicjami Organizacji Narodów Zjednoczonych przez międzynarodową grupę ds. zmian klimatu, stwierdza, że do 2100 r. temperatura na Ziemi będzie wyższa niż 2-4 stopnie. Skala ocieplenia w tym stosunkowo krótkim okresie będzie porównywalna z ociepleniem, które nastąpiło na Ziemi po epoce lodowcowej, co oznacza, że konsekwencje środowiskowe mogą być katastrofalne. Przede wszystkim wynika to z oczekiwanego wzrostu poziomu Oceanu Światowego na skutek topnienia lodu polarnego, zmniejszenia się obszarów zlodowacenia górskiego itp. Modelowanie skutków środowiskowych wzrostu poziomu oceanów tylko o 0,5 -2,0 m do końca XXI wieku naukowcy odkryli, że nieuchronnie doprowadzi to do zakłócenia równowagi klimatycznej, zalania równin przybrzeżnych w ponad 30 krajach, degradacji wiecznej zmarzliny, zalania rozległych terytoriów i innych negatywnych konsekwencji.

Jednak wielu naukowców dostrzega pozytywne konsekwencje środowiskowe rzekomego globalnego ocieplenia.

Wzrost stężenia CO 2 w atmosferze i związany z tym wzrost fotosyntezy, a także wzrost nawilżenia klimatu, może ich zdaniem prowadzić do wzrostu produktywności zarówno naturalnych fitocenoz (lasy, łąki, sawanny). , itp.) oraz agrocenozy (rośliny uprawne, ogrody, winnice itp.).

Nie ma też jednomyślności w kwestii stopnia wpływu gazów cieplarnianych na globalne ocieplenie klimatu. Tak więc w raporcie Międzyrządowej Grupy Ekspertów ds. Zmian Klimatu (1992) zauważa się, że obserwowane ocieplenie klimatu o 0,3-0,6 w ostatnim stuleciu mogło wynikać głównie z naturalnej zmienności szeregu czynników klimatycznych.

W związku z tymi danymi akademik K. Ya Kondratiev (1993) uważa, że nie ma podstaw do jednostronnego entuzjazmu dla stereotypu „cieplarnianego” ocieplenia i stawiania zadania redukcji emisji gazów cieplarnianych jako kluczowego dla problemu zapobieganie niepożądanym zmianom w globalnym klimacie.

Jego zdaniem najważniejszym czynnikiem antropogenicznego wpływu na globalny klimat jest degradacja biosfery, a zatem przede wszystkim należy zadbać o zachowanie biosfery jako głównego czynnika globalnego bezpieczeństwa ekologicznego. . Człowiek, wykorzystując moc około 10 TW, zniszczył lub poważnie zakłócił normalne funkcjonowanie naturalnych zbiorowisk organizmów na 60% powierzchni ziemi. W efekcie znaczna ilość substancji została wycofana z biogenicznego cyklu substancji, które wcześniej biota wydawała na stabilizowanie warunków klimatycznych. Na tle stałego zmniejszania się obszarów zamieszkanych przez niezakłócone społeczności, zdegradowana biosfera, która znacznie zmniejszyła swoją zdolność asymilacyjną, staje się najważniejszym źródłem zwiększonej emisji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych do atmosfery.

Na międzynarodowej konferencji w Toronto (Kanada) w 1985 r. światowy przemysł energetyczny otrzymał zadanie zmniejszenia przemysłowej emisji dwutlenku węgla o 20% do 2008 r. Na konferencji ONZ w Kioto (Japonia) w 1997 roku rządy 84 krajów świata podpisały Protokół z Kioto, zgodnie z którym kraje nie powinny emitować więcej antropogenicznego dwutlenku węgla niż wyemitowały w 1990 roku. Efekt można uzyskać tylko wtedy, gdy działania te połączy się z globalnym kierunkiem polityki ochrony środowiska – maksymalnym możliwym zachowaniem zbiorowisk organizmów, naturalnych ekosystemów i całej biosfery Ziemi.

Zubożenie warstwy ozonowej. Warstwa ozonowa (ozonosfera) obejmuje cały glob i znajduje się na wysokości od 10 do 50 km z maksymalnym stężeniem ozonu na wysokości 20-25 km. Nasycenie atmosfery ozonem stale się zmienia w dowolnej części planety, osiągając maksimum wiosną w regionie subpolarnym.

Po raz pierwszy zubożenie warstwy ozonowej zwróciło uwagę opinii publicznej w 1985 roku, kiedy nad Antarktydą odkryto obszar o niskiej (do 50%) zawartości ozonu, zwany „dziurą ozonową”. Od tego czasu pomiary potwierdziły powszechne zubożenie warstwy ozonowej na prawie całej planecie. Na przykład w Rosji w ciągu ostatnich 10 lat stężenie warstwy ozonowej spadło o 4-6% zimą io 3% latem.

Obecnie zubożenie warstwy ozonowej jest przez wszystkich uznawane za poważne zagrożenie dla globalnego bezpieczeństwa ekologicznego. Spadek stężenia ozonu osłabia zdolność atmosfery do ochrony całego życia na Ziemi przed twardym promieniowaniem ultrafioletowym (promieniowanie UV). Żywe organizmy są bardzo podatne na promieniowanie ultrafioletowe, ponieważ energia nawet jednego fotonu z tych promieni wystarczy do zniszczenia wiązań chemicznych w większości cząsteczek organicznych. Nie jest więc przypadkiem, że na terenach o niskiej zawartości ozonu oparzenia słoneczne są liczne, następuje wzrost zachorowalności na raka skóry itp. 6 mln osób. Oprócz chorób skóry możliwe są choroby oczu (zaćma itp.), tłumienie układu odpornościowego itp.

Ustalono również, że pod wpływem silnego promieniowania ultrafioletowego rośliny stopniowo tracą zdolność do fotosyntezy, a zakłócenie żywotnej aktywności planktonu prowadzi do przerwania łańcuchów troficznych bioty ekosystemów wodnych itp.

Nauka nie ustaliła jeszcze w pełni, jakie są główne procesy naruszające warstwę ozonową. Zakłada się zarówno naturalne, jak i antropogeniczne pochodzenie „dziur ozonowych”. Ten ostatni, zdaniem większości naukowców, jest bardziej prawdopodobny i wiąże się ze zwiększoną zawartością chlorofluorowęglowodorów (freonów). Freony są szeroko stosowane w produkcji przemysłowej oraz w życiu codziennym (agregaty chłodnicze, rozpuszczalniki, opryskiwacze, opakowania aerozolowe itp.). Unosząc się do atmosfery, freony rozkładają się z uwolnieniem tlenku chloru, który ma szkodliwy wpływ na cząsteczki ozonu.

Według międzynarodowej organizacji ekologicznej Greenpeace głównymi dostawcami chlorofluorowęglowodorów (freonów) są USA - 30,85%, Japonia - 12,42; Wielka Brytania – 8,62 i Rosja – 8,0%. Stany Zjednoczone wybiły „dziurę” w warstwie ozonowej o powierzchni 7 mln km2, Japonia – 3 mln km2, czyli siedmiokrotnie większa niż powierzchnia samej Japonii. Ostatnio w USA i wielu krajach zachodnich zbudowano fabryki do produkcji nowych rodzajów czynników chłodniczych (wodorochlorofluorowęglowodorów) o niskim potencjale niszczenia warstwy ozonowej.

Zgodnie z protokołem konferencji montrealskiej (1987), później zrewidowanym w Londynie (1991) i Kopenhadze (1992), przewidywano zmniejszenie emisji chlorofluorowęglowodorów o 50% do 1998 roku. Zgodnie z ustawą Federacji Rosyjskiej „O ochronie środowiska” (2002) ochrona warstwy ozonowej atmosfery przed niebezpiecznymi dla środowiska zmianami jest zapewniona poprzez regulację produkcji i stosowania substancji niszczących warstwę ozonową atmosfery, na podstawie traktatów międzynarodowych Federacji Rosyjskiej i jej ustawodawstwa. W przyszłości należy nadal rozwiązywać problem ochrony ludzi przed promieniowaniem UV, ponieważ wiele chlorofluorowęglowodorów może utrzymywać się w atmosferze przez setki lat. Wielu naukowców nadal nalega na naturalne pochodzenie „dziury ozonowej”. Jedni upatrują przyczyny jego występowania w naturalnej zmienności ozonosfery, cyklicznej aktywności Słońca, inni kojarzą te procesy z pękaniem i odgazowaniem Ziemi.

kwaśny deszcz. Jednym z najważniejszych problemów środowiskowych związanych z utlenianiem środowiska naturalnego są kwaśne deszcze. Powstają podczas przemysłowej emisji dwutlenku siarki i tlenków azotu do atmosfery, które w połączeniu z wilgocią atmosferyczną tworzą kwas siarkowy i azotowy. W efekcie deszcz i śnieg są zakwaszane (wartość pH poniżej 5,6). W Bawarii (RFN) w sierpniu 1981 padało z formacją 80,

Woda zbiorników otwartych jest zakwaszona. Ryby umierają

Łączna globalna antropogeniczna emisja dwóch głównych zanieczyszczeń powietrza - sprawców zakwaszenia wilgoci atmosferycznej - SO 2 i NO 2 wynosi rocznie ponad 255 mln ton (2004). Na rozległym obszarze środowisko naturalne jest zakwaszone, co ma bardzo negatywny wpływ na stan wszystkich ekosystemów. Okazało się, że naturalne ekosystemy są niszczone nawet przy niższym poziomie zanieczyszczenia powietrza niż to niebezpieczne dla człowieka.

Zagrożeniem z reguły nie jest samo wytrącanie kwasów, ale procesy zachodzące pod ich wpływem. Pod wpływem kwaśnych opadów z gleby wypłukiwane są nie tylko niezbędne dla roślin składniki odżywcze, ale także toksyczne metale ciężkie i lekkie - ołów, kadm, glin itp. Następnie one same lub powstałe w ten sposób toksyczne związki są wchłaniane przez rośliny i inne organizmy glebowe, co prowadzi do bardzo negatywnych konsekwencji. Na przykład wzrost zawartości glinu w zakwaszonej wodzie do zaledwie 0,2 mg na litr jest śmiertelny dla ryb. Rozwój fitoplanktonu jest znacznie ograniczony, ponieważ fosforany, które aktywują ten proces, łączą się z glinem i stają się mniej dostępne do wchłaniania. Aluminium ogranicza również wzrost drewna. Toksyczność metali ciężkich (kadmu, ołowiu itp.) jest jeszcze wyraźniejsza.

Pięćdziesiąt milionów hektarów lasów w 25 krajach europejskich jest dotkniętych złożoną mieszaniną zanieczyszczeń, w tym kwaśnymi deszczami, ozonem, toksycznymi metalami itp. Na przykład obumierają górskie lasy iglaste w Bawarii. Zdarzały się przypadki uszkodzenia lasów iglastych i liściastych w Karelii, Syberii i innych regionach naszego kraju.

Uderzającym przykładem negatywnego wpływu kwaśnych opadów na naturalne ekosystemy jest zakwaszenie jezior. Szczególnie intensywnie występuje w Kanadzie, Szwecji, Norwegii i południowej Finlandii (tab. 4). Tłumaczy się to tym, że znaczna część emisji siarki w tak uprzemysłowionych krajach jak USA, Niemcy i Wielka Brytania przypada na ich terytorium (rys. 4). Jeziora są najbardziej narażone w tych krajach, ponieważ podłoże skalne tworzące ich dno to zazwyczaj granito-gnejsy i granity, które nie są w stanie zneutralizować kwaśnych opadów, w przeciwieństwie np. do wapieni, które tworzą zasadowy środowisko i zapobiegać zakwaszeniu. Silnie zakwaszone i liczne jeziora na północy Stanów Zjednoczonych.

Tabela 4 – Zakwaszenie jezior na świecie

Kraj	Stan jezior
Kanada	Ponad 14 tys. jezior jest silnie zakwaszonych; co siódme jezioro na wschodzie kraju doznało uszkodzeń biologicznych
Norwegia	W zbiornikach o łącznej powierzchni 13 tys. km2 zniszczono ryby, a kolejne 20 tys. km2 ucierpiało
Szwecja	W 14 tys. jezior zniszczone zostały gatunki najbardziej wrażliwe na poziom zakwaszenia; 2200 jezior jest praktycznie bez życia
Finlandia	8% jezior nie ma zdolności neutralizacji kwasu. Najbardziej zakwaszone jeziora w południowej części kraju
USA	W kraju jest około 1000 jezior zakwaszonych i 3000 jezior prawie zakwaszonych (dane z Funduszu Ochrony Środowiska). Badania EPA w 1984 r. wykazały, że 522 jeziora są bardzo kwaśne, a 964 jest na skraju tego.

Zakwaszenie jezior jest niebezpieczne nie tylko dla populacji różnych gatunków ryb (m.in. łososia, sielawy itp.), ale często pociąga za sobą stopniową śmierć planktonu, licznych gatunków glonów i innych mieszkańców, jeziora stają się praktycznie bez życia.

W naszym kraju obszar znacznego zakwaszenia w wyniku kwaśnych opadów sięga kilkudziesięciu milionów hektarów. Odnotowano również szczególne przypadki zakwaszenia jezior (Karelia itp.). Wzmożone zakwaszenie opadów obserwuje się wzdłuż granicy zachodniej (transgraniczny transport siarki i innych zanieczyszczeń) oraz na terenie wielu dużych okręgów przemysłowych, a także fragmentarycznie na Woroncow A.P. Racjonalne zarządzanie przyrodą. Instruktaż. -M.: Stowarzyszenie Autorów i Wydawców „TANDEM”. Wydawnictwo EKMOS, 2000. - 498 s. Charakterystyka przedsiębiorstwa jako źródła zanieczyszczenia powietrza GŁÓWNE RODZAJE ODDZIAŁYWANIA ANTROPOGENICZNEGO NA BIOSFERĘ PROBLEM ENERGETYCZNEGO WSPARCIA ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU LUDZKOŚCI I PERSPEKTYWY ENERGETYKI JĄDROWEJ

2014-06-13

ZARYS: Wprowadzenie1. Atmosfera jest zewnętrzną powłoką biosfery2. Zanieczyszczenia atmosferyczne3. Konsekwencje środowiskowe zanieczyszczenia atmosfery7

3.1 Efekt cieplarniany

3.2 Ubytek ozonu

3 Kwaśny deszcz

Wniosek

Lista wykorzystanych źródełWprowadzeniePowietrze atmosferyczne jest najważniejszym środowiskiem naturalnym podtrzymującym życie i jest mieszaniną gazów i aerozoli warstwy powierzchniowej atmosfery, która powstała podczas ewolucji Ziemi, działalności człowieka i znajduje się poza pomieszczeniami mieszkalnymi, przemysłowymi i innymi. Obecnie ze wszystkich form degradacji środowiska naturalnego w Rosji Najbardziej niebezpieczne jest zanieczyszczenie atmosfery substancjami szkodliwymi. Cechy sytuacji środowiskowej w niektórych regionach Federacji Rosyjskiej i pojawiające się problemy środowiskowe wynikają z lokalnych warunków przyrodniczych i charakteru oddziaływania na nie przemysłu, transportu, usług komunalnych i rolnictwa. Stopień zanieczyszczenia powietrza zależy z reguły od stopnia urbanizacji i rozwoju przemysłowego terenu (specyfiki przedsiębiorstw, ich zdolności, lokalizacji, stosowanych technologii), a także od warunków klimatycznych, które determinują możliwość zanieczyszczenia powietrza . Atmosfera ma intensywny wpływ nie tylko na człowieka i biosferę, ale także na hydrosferę, pokrywę glebową i roślinną, środowisko geologiczne, budynki, konstrukcje i inne obiekty stworzone przez człowieka. Dlatego ochrona powietrza atmosferycznego i warstwy ozonowej jest najwyższym priorytetowym problemem środowiskowym i poświęca się mu szczególną uwagę we wszystkich krajach rozwiniętych.Człowiek zawsze wykorzystywał środowisko głównie jako źródło zasobów, ale przez bardzo długi czas jego działalność nie nie mają zauważalnego wpływu na biosferę. Dopiero pod koniec ubiegłego stulecia uwagę naukowców przyciągnęły zmiany w biosferze pod wpływem działalności gospodarczej. W pierwszej połowie tego stulecia zmiany te narastały i są teraz jak lawina uderzająca w ludzką cywilizację. Szczególnie gwałtownie wzrosła presja na środowisko w drugiej połowie XX wieku. W relacji między społeczeństwem a naturą nastąpił skok jakościowy, gdy w wyniku gwałtownego wzrostu populacji, intensywnej industrializacji i urbanizacji naszej planety obciążenia ekonomiczne wszędzie zaczęły przewyższać zdolność systemów ekologicznych do samooczyszczania i zregenerować. W efekcie zaburzony został naturalny obieg substancji w biosferze, a zdrowie obecnych i przyszłych pokoleń ludzi zostało zagrożone.

Największe znaczenie dla różnych ekosystemów mają trzy gazy tworzące atmosferę: tlen, dwutlenek węgla i azot. Gazy te biorą udział w głównych cyklach biogeochemicznych.

Cykl tlenowy w biosferze jest niezwykle złożony, ponieważ reaguje z nim duża liczba substancji organicznych i nieorganicznych, a także wodór, z którymi tlen tworzy wodę.

Obieg azotu jest ściśle powiązany z obiegiem węgla. Chociaż cykl azotowy jest bardziej złożony niż cykl węglowy, wydaje się być szybszy.

Inne składniki powietrza nie biorą udziału w cyklach biochemicznych, ale obecność dużej liczby zanieczyszczeń w atmosferze może prowadzić do poważnych naruszeń tych cykli.

2. Zanieczyszczenie powietrza.

Zanieczyszczenie atmosfera. Różne negatywne zmiany w atmosferze ziemskiej są związane głównie ze zmianami koncentracji drobnych składników powietrza atmosferycznego.

Do głównych źródła antropogeniczne zanieczyszczenia atmosferyczne obejmują przedsiębiorstwa kompleksu paliwowo-energetycznego, transport, różne przedsiębiorstwa budowy maszyn.

Szczególnie dotknięte są tereny zielone w miastach przemysłowych, których atmosfera zawiera dużą ilość zanieczyszczeń.

3. Skutki środowiskowe zanieczyszczenia atmosfery

Do najważniejszych konsekwencji środowiskowych globalnego zanieczyszczenia powietrza należą:

1) możliwe ocieplenie klimatu („efekt cieplarniany”);

2) naruszenie warstwy ozonowej;

3) kwaśny deszcz.

Większość naukowców na świecie uważa je za największe problemy środowiskowe naszych czasów.

3.1 Efekt cieplarniany

Tabela 9

Antropogeniczne zanieczyszczenia atmosfery i związane z nimi zmiany (V.A. Vronsky, 1996)

Notatka. (+) - zwiększony efekt; (-) - spadek efektu

W związku ze spalaniem przez człowieka coraz większej ilości paliw kopalnych: ropy naftowej, gazu, węgla itp. (rocznie ponad 9 miliardów ton standardowego paliwa) stężenie CO 2 w atmosferze stale wzrasta. Ze względu na emisje do atmosfery podczas produkcji przemysłowej oraz w życiu codziennym wzrasta zawartość freonów (chlorofluorowęglowodorów). Zawartość metanu wzrasta o 1-1,5% rocznie (emisje z podziemnych wyrobisk górniczych, spalanie biomasy, emisje z bydła itp.). W mniejszym stopniu wzrasta również zawartość tlenku azotu w atmosferze (o 0,3% rocznie).

3.2 Ubytek ozonu

3.3 Kwaśny deszcz

Jeden z najważniejszych problemów środowiskowych, który wiąże się z utlenianiem środowiska naturalnego, - kwaśny deszcz . Powstają podczas przemysłowej emisji dwutlenku siarki i tlenków azotu do atmosfery, które w połączeniu z wilgocią atmosferyczną tworzą kwas siarkowy i azotowy. W efekcie deszcz i śnieg są zakwaszane (wartość pH poniżej 5,6). W Bawarii (Niemcy) w sierpniu 1981 r. padało z kwasowością pH=3,5. Maksymalna odnotowana kwasowość opadów w Europie Zachodniej wynosi pH=2,3. Łączna globalna antropogeniczna emisja dwóch głównych zanieczyszczeń powietrza - sprawców zakwaszenia wilgoci atmosferycznej - SO 2 i NO, wynosi rocznie ponad 255 mln ton. azot (azotan i amon) w postaci związków kwaśnych zawartych w opadach. Jak widać na Rysunku 10, największe ładunki siarki obserwuje się w gęsto zaludnionych i uprzemysłowionych regionach kraju.

Rysunek 10. Średnie roczne opady siarczanów kg S/kw. km (2006) [według strony http://www.sci.aha.ru]

Wniosek

Jednak wielu nie rozumie ścisłego związku między działalnością gospodarczą człowieka a stanem środowiska naturalnego.

Bibliografia

1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Ekologia. Moskwa: Jedność, 2000.

2. Bezuglaya E.Yu., Zavadskaya E.K. Wpływ zanieczyszczenia powietrza na zdrowie publiczne. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1998, s. 171–199. 3. Galperin M. V. Ekologia i podstawy zarządzania przyrodą. Moskwa: Forum-Infra-m, 2003.4. Daniłow-Danilyan V.I. Ekologia, ochrona przyrody i bezpieczeństwo ekologiczne. M.: MNEPU, 1997,5. Charakterystyka klimatyczna warunków rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w atmosferze. Instrukcja obsługi / wyd. E.Yu Bezuglaya i ME Berlyand. - Leningrad, Gidrometeoizdat, 1983. 6. Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Ecology. Rostów nad Donem: Phoenix, 2003.7. Protasov V.F. Ekologia, zdrowie i ochrona środowiska w Rosji. M.: Finanse i statystyka, 1999.8. Wark K., Warner S., Zanieczyszczenie powietrza. Źródła i kontrola, przeł. z języka angielskiego, M. 1980. 9. Stan ekologiczny terytorium Rosji: Podręcznik dla studentów szkół wyższych. ped. Instytucje edukacyjne / V.P. Bondarev, L.D. Dołguszyn, B.S. Zalogin i inni; Wyd. S.A. Ushakova, Ya.G. Katz - wyd. M.: Akademia, 2004.10. Wykaz i kody substancji zanieczyszczających powietrze atmosferyczne. Wyd. 6. SPb., 2005, 290 s.11. Rocznik stanu zanieczyszczenia powietrza w miastach Rosji. 2004.– M.: Agencja Meteo, 2006, 216 s.

KATEGORIE

USG klatki piersiowej

POPULARNE ARTYKUŁY

	Rozumiemy, ile zarabia Putin
	Agresja werbalna i presja psychologiczna: jak walczyć z chamem lub manipulatorem Cechy zachowania w sytuacji presji psychicznej
	Jak znaleźć sponsora i dlaczego dają pieniądze
	wzór umowy najmu
	Psychologiczne techniki oddziaływania na rozmówcę Techniki przyciągania uwagi w ustnej prezentacji

2022 „kingad.ru” - badanie ultrasonograficzne narządów ludzkich