Основні забруднювачі атмосферного повітря. Контрольна робота: Екологічні наслідки забруднення атмосфери

Питання вплив людини на атмосферу перебуває у центрі уваги екологів всього світу, т.к. Найбільші екологічні проблеми сучасності (парниковий ефект, порушення озонового шару, випадання кислотних дощів) пов'язані саме з антропогенним забрудненням атмосфери.

Атмосферне повітря виконує найскладнішу захисну функцію, теплоізолюючи Землю від космосу і оберігаючи її від жорстких космічних випромінювань. В атмосфері йдуть глобальні метеорологічні процеси, що формують клімат та погоду, затримується (згоряє) маса метеоритів.

Однак у сучасних умовах можливості природних систем до самоочищення істотно підірвані збільшеним антропогенним навантаженням. В результаті повітря вже не повною мірою виконує свої захисні, терморегулюючі та життєзабезпечені екологічні функції.

Під забрудненням атмосферного повітря слід розуміти будь-яку зміну його складу та властивостей, які негативно впливають на здоров'я людини і тварин, стан рослин та екосистем в цілому. Забруднення атмосфери може бути природним (природним) та антропогенним (техногенним).

Природне забруднення спричинене природними процесами. До них відносяться вулканічна діяльність, вивітрювання гірських порід, вітрова ерозія, дим від лісових та степових пожеж тощо.

Антропогенне забруднення пов'язані з викидом різних забруднюючих речовин (ЗВ) у процесі діяльності. За масштабами перевершує природне.

Залежно від масштабів розрізняють:

місцеве (підвищення вмісту ЗВ на невеликій території: місто, промисловий район, сільськогосподарська зона);

регіональне (до сфери негативного впливу залучаються значні простори, але не вся планета);

глобальне (зміна стану атмосфери загалом).

За агрегатним станом викиди ЗВ в атмосферу класифікуються так:

газоподібні (SO2, NOx, CO, вуглеводні та ін.);

рідкі (кислоти, луги, розчини солей та ін.);

тверді (органічний та неорганічний пил, свинець та його сполуки, сажа, смолисті речовини тощо).

Головні забруднювачі (поллютанти) атмосферного повітря, що утворюються в процесі виробничої чи іншої діяльності людини – діоксид сірки (SO2), оксид вуглецю (СО) та тверді частки. На частку припадає близько 98 % у загальному обсязі викидів ЗВ.

Крім зазначених головних забруднювачів у повітря потрапляє багато інших дуже небезпечних ЗВ: свинець, ртуть, кадмій та інші важкі метали (ТМ) (джерела викиду: автомобілі, плавильні заводи та інших.); вуглеводні (СnH m), серед яких найбільш небезпечний бенз(а)пірен, що володіє канцерогенною дією (вихлопні гази, топка котлів тощо); альдегіди і, насамперед, формальдегід; сірководень, токсичні леткі розчинники (бензини, спирти, ефіри) та ін.

Найбільш небезпечне забруднення атмосфери – радіоактивне. В даний час воно обумовлено в основному глобально розподіленими радіоактивними ізотопами - продуктами випробування ядерної зброї, що проводилися в атмосфері і під землею. Приземний шар атмосфери забруднюють також викиди в атмосферу радіоактивних речовин з діючих АЕС у процесі їхньої нормальної експлуатації та інші джерела.

Основний внесок у забруднення атмосфери роблять такі галузі промисловості:

теплоенергетика (ГЕС та АЕС, промислові та міські котельні);

підприємства чорної металургії,

підприємства вуглевидобутку та вуглехімії,

автотранспорт (т.зв. пересувні джерела забруднення),

підприємства кольорової металургії,

Виробництво будматеріалів.

Забруднення атмосферного повітря впливає на здоров'я людини та на навколишнє природне середовище різними способами - від прямої та негайної загрози (зміг, чадний газ та ін.) до повільного та поступового руйнування систем життєзабезпечення організму.

Фізіологічний вплив на людський організм головних забруднювачів (поллютантів) загрожує найсерйознішими наслідками. Так, діоксид сірки, з'єднуючись з атмосферною вологою, утворює сірчану кислоту, яка руйнує легеневу тканину людини та тварин. Особливо небезпечний діоксид сірки, коли він осідає на порошинках і в цьому виді проникає глибоко в дихальні шляхи. Пил, що містить діоксид кремнію (SiO2), викликає тяжке захворювання легень – силікоз.

Оксиди азоту дратують, а у важких випадках і роз'їдають слизові оболонки (очей, легень) беруть участь в утворенні отруйних туманів тощо; особливо небезпечні вони у повітрі спільно з діоксидом сірки та іншими токсичними сполуками (виникає ефект синергізму, тобто посилення токсичності всієї газоподібної суміші).

Широко відома дія на людський організм оксиду вуглецю (чадного газу, СО): при гострому отруєнні з'являється загальна слабкість, запаморочення, нудота, сонливість, непритомність, можливий летальний кінець (навіть через три - сім днів після отруєння).

Серед завислих частинок (пил) найбільш небезпечні частинки розміром менше 5 мкм, здатні проникати в лімфатичні вузли, затримуватися в альвеолах легень, засмічувати слизові оболонки.

Дуже несприятливими наслідками можуть супроводжуватися і такі незначні за обсягом викиди, як свинець, що містять, бенз(а)пірен, фосфор, кадмій, миш'як, кобальт та ін. Ці полютанти пригнічують кровотворну систему, викликають онкологічні захворювання, знижують імунітет і т.д. Пил, що містить сполуки свинцю та ртуті, має мутагенні властивості та викликає генетичні зміни в клітинах організму.

Наслідки на організм людини шкідливих речовин, які у вихлопних газах автомобілів, мають найширший діапазон впливу: Від кашлю до летального исхода.

Антропогенні викиди забруднюючих речовин завдають великої шкоди також рослинам, тваринам та екосистемам планети загалом. Описано випадки масового отруєння диких тварин, птахів, комах при викидах шкідливих забруднюючих речовин великої концентрації (особливо залпових).

До найважливіших екологічних наслідків глобального забруднення атмосфери відносяться:

1) можливе потепління клімату (парниковий ефект);

2) порушення озонового шару;

3) випадання кислотних дощів.

Можливе потепління клімату (парниковий ефект) виявляється у поступовому підвищенні середньорічної температури, починаючи з другої половини минулого століття. Більшість вчених пов'язують його із накопиченням в атмосфері т.зв. парникових газів - діоксиду вуглецю, метану, хлорфторвуглеців (фреонів), озону, оксидів азоту тощо. Парникові гази перешкоджають довгохвильовому тепловому випромінюванню із Землі, тобто. атмосфера, насичена парниковими газами, діє, як дах теплиці: вона пропускає всередину більшу частину сонячного випромінювання, з іншого - майже пропускає назовні тепло, що перевипромінюється Землею.

Згідно з іншою думкою, найважливішим чинником антропогенного на глобальний клімат є деградація атмосфери, тобто. порушення складу та стану екосистем внаслідок порушення екологічної рівноваги. Людина, використовуючи потужність близько 10 ТВт, зруйнувала або сильно порушила на 60% суші нормальне функціонування природних угруповань організмів. В результаті з біогенного круговороту речовин вилучено значну їх масу, яка раніше витрачалася біотою на стабілізацію кліматичних умов.

Порушення озонового шару - зниження концентрації озону на висотах від 10 до 50 км (з максимумом на висоті 20 - 25 км), місцями до 50% (т.зв. "озонові дірки"). Зниження концентрації озону знижує здатність атмосфери захищати живе землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. В організмі людини надмірне ультрафіолетове опромінення викликає опіки, рак шкіри, розвиток очних захворювань, пригнічення імунітету тощо. Рослини під впливом сильного ультрафіолетового випромінювання поступово втрачають свою здатність до фотосинтезу, а порушення життєдіяльності планктону призводить до розриву трофічних ланцюгів біоти водних екосистем тощо.

Випадання кислотних дощів викликано з'єднанням з атмосферною вологою газоподібних викидів в атмосферу діоксиду сірки та оксидів азоту з утворенням сірчаної та азотної кислот. Через війну опади виявляються подкисленными (рН нижче 5,6). Сумарні світові викиди двох головних забруднювачів повітря, що викликають закислення опадів - становлять щорічно понад 255 млн. т. На величезній території природне середовище закислюється, що дуже негативно відбивається на стані всіх екосистем, причому екосистеми руйнуються при меншому рівні забруднення повітря, ніж той, який небезпечний для людини.

Небезпеку становлять, як правило, не самі кислотні опади, а процеси, що протікають під їх впливом: з ґрунту вилуговуються не тільки необхідні рослинам поживні речовини, а й токсичні важкі і легкі метали - свинець, кадмій, алюміній та ін. Згодом вони самі або утворюються ними токсичні сполуки засвоюються рослинами чи іншими ґрунтовими організмами, що веде до негативних наслідків. П'ятдесят мільйонів гектарів лісу у 25 європейських країнах страждають від дії складної суміші забруднюючих речовин (токсичні метали, озон), кислотних дощів. Яскравим прикладом дії кислотних дощів є закислення озер, що особливо інтенсивно відбувається в Канаді, Швеції, Норвегії та на півдні Фінляндії. Пояснюється це тим, що значна частина викидів таких промислово розвинених країн, як США, ФРН та Великобританія, випадають саме на їхню територію.

Вступ

1. Атмосфера – зовнішня оболонка біосфери

2. Забруднення атмосфери

3. Екологічні наслідки забруднення атмосфери7

3.1 Парниковий ефект

3.2 Порушення озонового шару

3 Кислотні дощі

Висновок

Список використаних джерел

Вступ

Атмосферне повітря є найважливішим життєзабезпечуючим природним середовищем і є сумішшю газів і аерозолів приземного шару атмосфери, що склалася в ході еволюції Землі, діяльності людини і яка знаходиться за межами житлових, виробничих та інших приміщень.

В даний час з усіх форм деградації природного середовища Росії саме забрудненість атмосфери шкідливими речовинами є найнебезпечнішою. Особливості екологічної обстановки в окремих регіонах Російської Федерації і екологічні проблеми, що виникають, зумовлені місцевими природними умовами і характером впливу на них промисловості, транспорту, комунального і сільського господарства. Ступінь забруднення повітря залежить, як правило, від ступеня урбанізованості та промислового розвитку території (специфіка підприємств, їх потужність, розміщення, технології, що застосовуються), а також від кліматичних умов, які визначають потенціал забруднення атмосфери.

Атмосфера надає інтенсивний вплив не тільки на людину та біосферу, а й на гідросферу, ґрунтово-рослинний покрив, геологічне середовище, будівлі, споруди та інші техногенні об'єкти. Тому охорона атмосферного повітря та озонового шару є найбільш пріоритетною проблемою екології та їй приділяється пильна увага у всіх розвинених країнах.

Людина завжди використовувала довкілля в основному як джерело ресурсів, проте протягом дуже тривалого часу його діяльність не мала помітного впливу на біосферу. Лише наприкінці минулого століття зміни біосфери під впливом господарської діяльності звернули він увагу учених. У першій половині нинішнього століття ці зміни наростали і нині лавиною обрушилися людську цивілізацію.

Особливо різко збільшилося навантаження на довкілля у другій половині 20 століття. У взаємовідносинах між суспільством і природою стався якісний стрибок, коли внаслідок різкого збільшення чисельності населення, інтенсивної індустріалізації та урбанізації нашої планети господарські навантаження почали повсюдно перевищувати здатність екологічних систем до самоочищення та регенерації. Внаслідок цього порушився природний кругообіг речовин у біосфері, під загрозою виявилося здоров'я нинішнього та майбутнього поколінь людей.

Маса атмосфери нашої планети мізерна - лише одна мільйонна маси Землі. Проте її роль природних процесах біосфери величезна. Наявність навколо земної кулі атмосфери визначає загальний тепловий режим поверхні нашої планети, захищає її від шкідливих космічного та ультрафіолетового випромінювань. Циркуляція атмосфери впливає на місцеві кліматичні умови, а через них – на режим річок, ґрунтово-рослинний покрив та на процеси рельєфоутворення.

Сучасний газовий склад атмосфери – результат тривалого історичного розвитку земної кулі. Він є переважно газову суміш двох компонентів - азоту (78,09%) і кисню (20,95%). У нормі у ньому присутні також аргон (0,93%), вуглекислий газ (0,03%) та незначні кількості інертних газів (неон, гелій, криптон, ксенон), аміаку, метану, озону, діоксидів сірки та інших газів. Поряд із газами в атмосфері містяться тверді частинки, що надходять з поверхні Землі (наприклад, продукти горіння, вулканічної діяльності, частинки ґрунту) та з космосу (космічний пил), а також різні продукти рослинного, тваринного або мікробного походження. Крім того, важливу роль в атмосфері відіграє водяна пара.

Найбільше значення для різних екосистем мають три гази, що входять до складу атмосфери: кисень, вуглекислий газ та азот. Ці гази беруть участь у основних біогеохімічних циклах.

Кисеньграє найважливішу роль життя більшості живих організмів нашій планеті. Він необхідний для дихання. Кисень не завжди входив до складу земної атмосфери. Він виник у результаті життєдіяльності фотосинтезирующих організмів. Під впливом ультрафіолетових променів він перетворювався на озон. У міру накопичення озону відбулося утворення озонового шару у верхніх шарах атмосфери. Озоновий шар, як екран, надійно захищає поверхню Землі від ультрафіолетової радіації, згубної живих організмів.

Сучасна атмосфера містить чи двадцяту частину кисню, що є на нашій планеті. Основні запаси кисню зосереджені в карбонатах, в органічних речовинах і оксидах заліза, частина кисню розчинена у воді. В атмосфері, мабуть, склалася приблизна рівновага між виробництвом кисню у процесі фотосинтезу та його споживанням живими організмами. Але останнім часом виникла небезпека, що внаслідок людської діяльності запаси кисню в атмосфері можуть зменшитися. Особливу небезпеку становить руйнування озонового шару, що спостерігається останніми роками. Більшість вчених пов'язують це з діяльністю людини.

Кругообіг кисню в біосфері надзвичайно складний, тому що з ним вступає в реакцію велика кількість органічних та неорганічних речовин, а також водень, з'єднуючись з яким кисень утворює воду.

Вуглекислий газ(Діоксид вуглецю) використовується в процесі фотосинтезу для утворення органічних речовин. Саме завдяки цьому процесу замикається кругообіг вуглецю в біосфері. Як і кисень, вуглець входить до складу ґрунтів, рослин, тварин, бере участь у різноманітних механізмах круговороту речовин у природі. Зміст вуглекислого газу повітря, що ми вдихаємо, приблизно однаково у різних районах планети. Виняток становлять великі міста, в яких вміст цього газу в повітрі буває вищим за норму.

Деякі коливання вмісту вуглекислого газу в повітрі місцевості залежать від доби, сезону року, біомаси рослинності. У той же час дослідження показують, що з початку століття середній вміст вуглекислого газу в атмосфері, хоч і повільно, але постійно збільшується. Вчені пов'язують цей процес переважно з діяльністю людини.

Азот- незамінний біогенний елемент, оскільки він входить до складу білків та нуклеїнових кислот. Атмосфера - невичерпний резервуар азоту, проте основна частина живих організмів не може безпосередньо використовувати цей азот: він має бути попередньо пов'язаний у вигляді хімічних сполук.

Частково азот надходить із атмосфери в екосистеми як оксиду азоту, що утворюється під впливом електричних розрядів під час гроз. Однак основна частина азоту надходить у воду та ґрунт у результаті його біологічної фіксації. Існує кілька видів бактерій та синьо-зелених водоростей (на щастя, дуже численних), які здатні фіксувати азот атмосфери. Внаслідок їх діяльності, а також завдяки розкладанню органічних залишків у ґрунті рослини-автотрофи отримують можливість засвоювати необхідний азот.

Кругообіг азоту тісно пов'язаний з кругообігом вуглецю. Незважаючи на те, що кругообіг азоту складніше, ніж кругообіг вуглецю, він, як правило, відбувається швидше.

Інші складові повітря не беруть участь у біохімічних циклах, але наявність великої кількості забруднювачів в атмосфері може призвести до серйозних порушень цих циклів.

2. Забруднення атмосфери.

Забрудненняатмосфери. Різні негативні зміни атмосфери Землі пов'язані переважно зі зміною концентрації другорядних компонентів атмосферного повітря.

Існує два основних джерела забруднення атмосфери: природний та антропогенний. Природний джерело- це вулкани, курні бурі, вивітрювання, лісові пожежі, процеси розкладання рослин та тварин.

До основних антропогенним джереламЗабруднення атмосфери відносяться підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різні машинобудівні підприємства.

Крім газоподібних забруднюючих речовин, в атмосферу надходить велика кількість твердих частинок. Це пил, кіптява і сажа. Велику небезпеку таїть забруднення природного середовища важкими металами. Свинець, кадмій, ртуть, мідь, нікель, цинк, хром, ванадій стали практично незмінними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостро постає проблема забруднення повітря свинцем.

Глобальне забруднення атмосферного повітря позначається стані природних екосистем, особливо у зеленому покриві нашої планети. Одним із найнаочніших показників стану біосфери служать ліси їх самопочуття.

Кислотні дощі, що викликаються головним чином діоксидом сірки та оксидами азоту, завдають величезної шкоди лісовим біоценозам. Встановлено, що хвойні породи страждають від кислотних дощів більшою мірою, ніж широколистяні.

Тільки на території нашої країни загальна площа лісів, уражених промисловими викидами, сягнула 1 млн га. Значним чинником деградації лісів останніми роками є забруднення довкілля радіонуклідами. Так, внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС уражено 2,1 млн. га лісових масивів.

Особливо сильно страждають зелені насадження у промислових містах, атмосфера яких містить велику кількість забруднюючих речовин.

Повітряна екологічна проблема виснаження озонового шару, у тому числі поява озонових дірок над Антарктидою та Арктикою, пов'язана із надмірним застосуванням фреонів у виробництві та побуті.

Господарська діяльність людини, набуваючи дедалі більш глобального характеру, починає дуже відчутно впливати на процеси, які у біосфері. Ви вже дізналися про деякі результати діяльності людини та їх вплив на біосферу. На щастя, до певного рівня біосфера здатна до саморегуляції, що дозволяє мінімізувати негативні наслідки діяльності людини. Але є межа, коли біосфера не в змозі підтримувати рівновагу. Починаються незворотні процеси, що призводять до екологічних катастроф. З ними людство вже зіштовхнулося у низці регіонів планети.

3. Екологічні наслідки забруднення атмосфери

До найважливіших екологічних наслідків глобального забруднення атмосфери відносяться:

1) можливе потепління клімату (парниковий ефект);

2) порушення озонового шару;

3) випадання кислотних дощів.

Більшість вчених у світі розглядають їх як найбільші екологічні проблеми сьогодення.

3.1 Парниковий ефект

В даний час спостерігається зміна клімату, яка виражається в поступовому підвищенні середньорічної температури, починаючи з другої половини минулого століття, більшість учених пов'язують з накопиченнями в атмосфері так званих «парникових газів» - діоксиду вуглецю (СО 2), метану (СН 4), хлорфторвуглеців (фреонів), озону (Про 3), оксидів азоту та ін. (Див. таблицю 9).


Таблиця 9

Антропогенні забруднювачі атмосфери та пов'язані з ними зміни (В.А. Вронський, 1996)

Примітка. (+) - Посилення ефекту; (-) - зниження ефекту

Парникові гази, і в першу чергу 2, перешкоджають довгохвильовому тепловому випромінюванню з поверхні Землі. Атмосфера, насичена парниковими газами, діє як дах теплиці. Вона, з одного боку, пропускає всередину більшу частину сонячного випромінювання, з іншого - майже не пропускає назовні тепло, що перевипромінюється Землею.

У зв'язку зі спалюванням людиною дедалі більшої кількості викопного палива: нафти, газу, вугілля та інших. (щорічно понад 9 млрд. т. умовного палива) - концентрація СО 2 в атмосфері постійно збільшується. За рахунок викидів в атмосферу при промисловому виробництві та в побуті зростає вміст фреонів (хлорфторвуглеців). На 1-1,5% на рік збільшується вміст метану (викиди з підземних гірничих виробок, спалювання біомаси, виділення великою рогатою худобою та ін.). У меншій мірі зростає вміст в атмосфері та оксиду азоту (на 0,3% щорічно).

Наслідком збільшення концентрацій цих газів, що створюють «парниковий ефект», є зростання середньої глобальної температури повітря біля земної поверхні. Останні 100 років найтеплішими були 1980, 1981, 1983, 1987 і 1988 гг. У 1988 р. середньорічна температура виявилася на 0,4 градуси вищою, ніж у 1950-1980 роках. Розрахунки деяких учених показують, що у 2005 р. вона буде на 1,3 °С більша, ніж у 1950-1980 роках. У доповіді, підготовленій під егідою ООН міжнародною групою з проблем кліматичних змін, стверджується, що до 2100 року температура на Землі збільшиться на 2-4 градуси. Масштаби потепління за цей відносно короткий термін будуть зіставні з потеплінням, яке сталося на Землі після льодовикового періоду, а отже, екологічні наслідки можуть бути катастрофічними. Насамперед, це пов'язано з передбачуваним підвищенням рівня Світового океану, внаслідок танення полярних льодів, скорочення площ гірського заледеніння тощо. буд. вчені встановили, що це неминуче призведе до порушення кліматичної рівноваги, затоплення приморських рівнин у більш ніж 30 країнах, деградації багаторічномерзлих порід, заболочування великих територій та інших несприятливих наслідків.

Проте низка вчених бачать у передбачуваному глобальному потеплінні клімату та позитивні екологічні наслідки. Підвищення концентрації СО 2 в атмосфері та пов'язане з ним збільшення фотосинтезу, а також зростання зволоження клімату можуть, на їхню думку, призвести до збільшення продуктивності як природних фітоценозів (лісів, лук, саван та ін.), так і агроценозів (культурних рослин, садів , виноградників та ін).

Щодо ступеня впливу парникових газів на глобальне потепління клімату також немає єдності у думках. Так, у звіті Міжурядової групи експертів з проблеми зміни клімату (1992) зазначається, що потепління клімату, що спостерігається в останнє століття, на 0,3-0,6 °С могло бути зумовлене переважно природною мінливістю низки кліматичних факторів.

На міжнародній конференції в Торонто (Канада) 1985 р. перед енергетикою всього світу поставлено завдання скоротити до 2010 р. на 20% промислові викиди вуглецю в атмосферу. Але очевидно, що відчутний екологічний ефект можна отримати лише за поєднанні цих заходів із глобальним напрямом екологічної політики - максимально можливим збереженням угруповань організмів, природних екосистем і всієї біосфери Землі.

3.2 Порушення озонового шару

Озоновий шар (озоносфера) охоплює всю земну кулю і розташовується на висотах від 10 до 50 км з максимальною концентрацією озону на висоті 20-25 км. Насиченість атмосфери озоном постійно змінюється у будь-якій частині планети, досягаючи максимуму навесні у приполярній області. Вперше виснаження озонового шару привернула увагу широкого загалу в 1985 р., коли над Антарктидою було виявлено простір зі зниженим (до 50%) вмістом озону, що отримав назву "озонової дірки". Зтих пір результати вимірів підтверджують повсюдне зменшення озонового шару на всій планеті. Так, наприклад, у Росії за останні десять років концентрація озонового шару знизилася на 4-6% у зимовий час і на 3% – у літній. Нині виснаження озонового шару визнано всіма серйозною загрозою глобальної екологічної безпеки. Зниження концентрації озону послаблює здатність атмосфери захищати живе на Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання (УФ-радіація). Живі організми дуже вразливі для ультрафіолетового випромінювання, бо енергії навіть одного фотона з цих променів достатньо, щоб зруйнувати хімічні зв'язки у більшості органічних молекул. Не випадково тому в районах зі зниженим вмістом озону численні сонячні опіки, спостерігається збільшення захворювання людей на рак шкіри та ін. 6 млн. Чоловік. Крім шкірних захворювань можливий розвиток очних хвороб (катаракту та ін.), пригнічення імунної системи і т.д. Встановлено також, що рослини під впливом сильного ультрафіолетового випромінювання поступово втрачають свою здатність до фотосинтезу, а порушення життєдіяльності планктону призводить до розриву трофічних ланцюгів біоти водних екосистем і т. д. Наука ще до кінця не встановила, які ж основні процеси, що порушують озоновий шар. Передбачається як природне, і антропогенне походження «озонових дірок». Останнє, на думку більшості вчених, ймовірніше і пов'язане з підвищеним змістом хлорфторвуглеців (фреонів).Фреони широко застосовуються у промисловому виробництві та в побуті (холодоагрегати, розчинники, розпилювачі, аерозольні упаковки та ін.). Піднімаючись в атмосферу, фреони розкладаються з виділенням оксиду хлору, який згубно діє на молекули озону. За даними міжнародної екологічної організації «Грінпіс», основними постачальниками хлорфторвуглеців (фреонів) є США-30,85%, Японія – 12,42%, Великобританія – 8,62% та Росія – 8,0%. США пробили в озоновому шарі «дірку» площею 7 млн. км2, Японія - 3 млн. км2, що у сім разів більше, ніж площа самої Японії. Останнім часом у США та ряді західних країн побудовано заводи з виробництва нових видів хладореагентів (гідрохлорфторвуглецеве) з низьким потенціалом руйнування озонового шару. Відповідно до протоколу Монреальської конференції (1990 р.), переглянутому потім у Лондоні (1991 р.) і Копенгагені (1992 р.), передбачалося зниження викидів хлорфторвуглецю до 1998 р. на 50%. Відповідно до ст. 56 Закону Російської Федерації про охорону навколишнього природного середовища, відповідно до міжнародних угод, всі організації та підприємства зобов'язані скоротити і надалі повністю припинити виробництво та використання озоноруйнівних речовин.

Ряд вчених продовжують наполягати на природному походження «озонової дірки». Причини її виникнення одні вбачають у природній мінливості озоносфери, циклічній активності Сонця, інші пов'язують ці процеси з рифтогенезом та дегазацією Землі.

3.3 Кислотні дощі

Одна з найважливіших екологічних проблем, з якою пов'язують окислення природного середовища, - кислотні дощі. Утворюються вони при промислових викидах в атмосферу діоксиду сірки та оксидів азоту, які, поєднуючись з атмосферною вологою, утворюють сірчану та азотну кислоти. В результаті дощ та сніг виявляються підкисленими (число рН нижче 5,6). У Баварії (ФРН) у серпні 1981 р. випадали дощі з кислотністю рН=3,5. Максимальна зареєстрована кислотність опадів у Європі - рН=2,3. Сумарні світові антропогенні викиди двох головних забруднювачів повітря - винуватців підкислення атмосферної вологи - SO 2 і NO становлять щорічно - понад 255 млн. т. За даними Росгідромету, щорічно біля Росії випадає щонайменше 4.22 млн.т сірки, 4.0 млн.т. азоту (нітратного та амонійного) у вигляді кислотних сполук, що містяться в атмосферних осадах. Як видно з рисунку 10, найбільші навантаження сірки спостерігаються у густонаселених та індустріальних регіонах країни.

Малюнок 10. Середньорічне випадання сульфатів кг сірки/кв. км (2006 р.) [за матеріалами сайту http://www.sci.aha.ru]

Високі рівні випадінь сірки (550-750 кг/кв. км на рік) та суми сполук азоту (370-720 кг/кв. км на рік) у вигляді великих за площею ареалів (кілька тис. кв. км) спостерігаються у густонаселених і промислові регіони країни. Винятком із цього правила є ситуація навколо м. Норильська, слід забруднень якого перевищує площею і потужності випадання у зоні осадження забруднень у районі Москви, на Уралі.

На території більшості суб'єктів Федерації випадання сірки та нітратного азоту від власних джерел вбирається у 25% від своїх сумарних випадень. Внесок власних джерел по сірці перевищує цей поріг у Мурманській (70%), Свердловській (64%), Челябінській (50%), Тульській та Рязанській (по 40%) областях та у Красноярському краї (43%).

Загалом на Європейській території країни лише 34% випадань сірки має російське походження. З решти 39% надходить від європейських країн, а 27% з інших джерел. При цьому найбільший внесок у транскордонне підкислення природного середовища роблять Україна (367 тис. тонн), Польща (86 тис. т), Німеччина, Білорусія та Естонія.

Особливо небезпечною ситуація представляється в зоні гумідного клімату (від Рязанської області і на північ від Європейської частини і всюди на Уралі), оскільки ці регіони відрізняються природною підвищеною кислотністю природних вод, яка завдяки цим викидам ще більше зростає. У свою чергу, це веде до падіння продуктивності водойм та зростання захворюваності зубів і кишечника у людей.

На величезній території природне середовище закислюється, що дуже негативно позначається на стані всіх екосистем. З'ясувалося, що природні екосистеми зазнають руйнування навіть за меншого рівня забруднення повітря, ніж той, який небезпечний для людини. «Озера та річки, позбавлені риби, що гинуть ліси – ось сумні наслідки індустріалізації планети». Небезпеку становлять, як правило, не самі кислотні опади, а процеси, що протікають під їх впливом. Під дією кислотних опадів з ґрунту вилуговуються не тільки життєво необхідні рослинам поживні речовини, а й токсичні важкі та легкі метали - свинець, кадмій, алюміній та ін. наслідків.

Вплив кислотних дощів знижує стійкість лісів до посух, хвороб, природних забруднення, що призводить до ще більш вираженої їх деградації як природних екосистем.

Яскравим прикладом негативного впливу кислотних опадів на природні екосистеми є закислення озер . У нашій країні площа значного закислення від випадання кислотних опадів сягає кілька десятків мільйонів гектарів. Відзначено й окремі випадки закислення озер (Карелія та ін.). Підвищена кислотність опадів спостерігається вздовж західного кордону (транскордонне перенесення сірки та інших забруднюючих речовин) та на території ряду великих промислових районів, а також фрагментарно на узбережжі Таймиру та Якутії.


Висновок

Охорона природи – завдання нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але досі багато хто з нас вважає їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації і вважають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма труднощами, що виявилися.

Однак вплив людини на навколишнє середовище набрав загрозливих масштабів. Тільки у другій половині XX століття завдяки розвитку екології та поширенню екологічних знань серед населення стало очевидним, що людство є неодмінною частиною біосфери, що підкорення природи, безконтрольне використання її ресурсів та забруднення навколишнього середовища – безвихідь у розвитку цивілізації та в еволюції самої людини. Тому найважливіша умова розвитку людства – дбайливе ставлення до природи, всебічна турбота про раціональне використання та відновлення її ресурсів, збереження сприятливого довкілля.

Однак багато хто не розуміє тісного взаємозв'язку між господарською діяльністю людей та станом навколишнього природного середовища.

Широке еколого-природоохоронне просвітництво має допомогти людям у засвоєнні таких екологічних знань та етичних норм і цінностей, відносин та способу життя, які необхідні для сталого розвитку природи та суспільства. Щоб докорінно поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані та продумані дії. Відповідальна та дієва політика щодо навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення та запобігання шкоді, яку завдає Природа Людина.

Список використаної літератури

1. Акімова Т. А., Хаскін В. В. Екологія. М: Юніті, 2000.

2. Безугла Е.Ю., Завадська Є.К. Вплив забруднення атмосфери для здоров'я населення. СПб.: Гідрометеоздат, 1998. С. 171-199.

3. Гальперін М. В. Екологія та основи природокористування. М: Форум-Інфра-м, 2003.

4. Данилов-Данільян В.І. Екологія, охорона природи та екологічна безпека. М.: МНЕПУ, 1997.

5. Кліматичні характеристики умов поширення домішок у атмосфері. Довідковий посібник / Ред. Е.Ю.Безугла і М.Є.Берлянд. - Ленінград, Гідрометеоздат, 1983.

6. Коробкін В. І., Передільський Л. В. Екологія. Ростов-на-Дону: Фенікс, 2003.

7. Протасов В.Ф. Екологія, здоров'я та охорона навколишнього середовища в Росії. М.: Фінанси та статистика, 1999.

8. Уорк K., Уорнер С., Забруднення повітря. Джерела та контроль, пров. з англ., М. 1980.

9. Екологічний стан території Росії: Навчальний посібник для студентів вищих. пед. Навчальних закладів/В. П. Бондарєв, Л.Д. Долгушин, Б.С. Залогін та ін; За ред. С.А. Ушакова, Я.Г. Каца - 2-ге вид. М: Академія, 2004.

10. Перелік та коди речовин, що забруднюють атмосферне повітря. Вид. 6-те. СПб., 2005, 290 с.

11. Щорічник стану забруднення атмосфери у містах біля Росії. 2004. - М.: Метеоагентство, 2006, 216 с.

Ще з розділу Екологія:

  • Озонний шар над Москвою. Результати зондування на міліметрових радіохвилях

Забруднення атмосферного повітря різними шкідливими речовинами веде до виникнення захворювань органів людини і, передусім органів дихання.

Атмосфера завжди містить певну кількість домішок, що надходять від природних та антропогенних джерел. До домішок, що виділяються природними джерелами, відносять: пил (рослинного, вулканічного, космічного походження; що виникає при ерозії грунту, частинки морської солі), дим, гази від лісових і степових пожеж і вулканічного походження. Природні джерела забруднень бувають або розподіленими, наприклад, випадання космічного пилу, або короткочасними, стихійними, наприклад, лісові та степові пожежі, виверження вулканів тощо. Рівень забруднення атмосфери природними джерелами є фоновим мало змінюється з часом.

Основне антропогенне забруднення атмосферного повітря створюють підприємства низки галузей промисловості, автотранспорт та теплоенергетика.

Найпоширенішими токсичними речовинами, що забруднюють атмосферу, є: оксид вуглецю (СО), діоксид сірки (S0 2), оксиди азоту (No x), вуглеводні (С пН т) та тверді речовини (пил).

Крім СО, S0 2 , NO x , C n H m та пилу в атмосферу викидаються й інші, більш токсичні речовини: сполуки фтору, хлор, свинець, ртуть, бенз(а)пірен. Вентиляційні викиди заводу електронної промисловості містять пари плавикової, сірчаної, хромової та інших мінеральних кислот, органічні розчинники тощо. В даний час налічується понад 500 шкідливих речовин, що забруднюють атмосферу, їх кількість збільшується. Викиди токсичних речовин в атмосферу призводять, як правило, до перевищення поточних концентрацій над гранично допустимими концентраціями.

Високі концентрації домішок та їх міграція в атмосферному повітрі призводять до утворення вторинних токсичніших сполук (смог, кислоти) або до таких явищ, як "парниковий ефект і руйнування озонового шару".

Зміг- сильне забруднення повітря, яке спостерігається у великих містах та промислових центрах. Розрізняють два типи смогу:

Густий туман із домішкою диму чи газових відходів виробництва;

Фотохімічний смог – пелена їдких газів та аерозолів підвищеної концентрації (без туману), що виникає внаслідок фотохімічних реакцій у газових викидах під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Зміг знижує видимість, посилює корозію металу та споруд, негативно впливає на здоров'я та є причиною підвищеної захворюваності та смертності населення.

Кислотні дощівідомі понад 100 років, проте, проблемі кислотних дощів стали приділяти належну увагу порівняно недавно. Вперше вираз "кислотний дощ" використав Роберт Ангус Сміт (Великобританія) у 1872 р.



Фактично, кислотні дощі виникають у результаті хімічних і фізичних перетворень сполук сірки та азоту у атмосфері. Кінцевим результатом цих хімічних перетворень є сірчана (H 2 S0 4) і азотна (HN0 3) кислота. Надалі пари або молекули кислот, поглинені крапельками хмар або частинками аерозолів, випадають на землю у вигляді сухого або вологого осаду (седиментація). При цьому поблизу джерел забруднення частка сухих кислотних опадів перевищує частку вологих по сірковмісних речовин в 1,1 і азотовмісних - в 1,9 разів. Однак у міру віддалення від безпосередніх джерел забруднення вологі опади можуть містити більше забруднюючих домішок, ніж сухі.

Якби забруднюючі повітря речовини антропогенного і природного походження рівномірно розподілялися на поверхні Землі, вплив кислотних опадів на біосферу було менш згубно. Розрізняють прямий і опосередкований вплив кислотних опадів на біосферу. Прямий вплив проявляється у безпосередній загибелі рослин та дерев, що найбільше має місце поблизу джерела забруднення, в радіусі до 100 км від нього.

Забруднення і кислотні дощі, що знаходяться в повітрі, прискорюють корозію металоконструкцій (до 100 мкм/рік), руйнують будівлі і пам'ятники і особливо побудовані з пісковика і вапняку.

Непрямий вплив кислотних опадів на довкілля здійснюється за допомогою процесів, що відбуваються в природі внаслідок зміни кислотності (рН) води та ґрунту. Воно проявляється до того ж у безпосередньої близькості від джерела забруднення, а й у значних відстанях, обчислюваних сотнями кілометрів.

Зміна кислотності ґрунту порушує її структуру, впливає на родючість та веде до загибелі рослин. Підвищення кислотності прісних водойм призводить до зниження запасів прісної води і викликає загибель живих організмів (найчутливіші починають гинути вже при рН = 6,5, а при РН = 4,5 здатні жити лише деякі види комах та рослин).

Парниковий ефект. Склад та стан атмосфери впливають на багато процесів променистого теплообміну між Космосом та Землею. Процес передачі енергії від Сонця до Землі та від Землі до Космосу зберігає температуру біосфери на певному рівні – в середньому +15°. При цьому основна роль у підтримці температурних умов у біосфері належить сонячній радіації, що несе на Землю визначальну частину теплової енергії, порівняно з іншими джерелами тепла:

Теплота від сонячної радіації 25 · 10 23 99,80

Теплота від природних джерел

(З надр Землі, від тварин та ін) 37,46 · 10 20 0,18

Теплота від антропогенних джерел

(Електроустановки, пожежі тощо) 4,2 · 10 20 0,02

Порушення теплового балансу Землі, що призводить до збільшення середньої температури біосфери, яке спостерігається в останні десятиліття, відбувається за рахунок інтенсивного викиду антропогенних домішок та їх накопичень у шарах атмосфери. Більшість газів прозорі для сонячної радіації. Однак вуглекислий газ (С02), метан (СН4), озон (03), пари води (Н20) та деякі інші гази в нижніх шарах атмосфери, пропускаючи сонячні промені в оптичному діапазоні довжин хвиль – 0,38. .0,77 мкм, перешкоджають проходженню в космічний простір відбитого з Землі теплового випромінювання в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль – 0,77...340 мкм. Чим більша концентрація газів та інших домішок в атмосфері, тим менша частка теплоти з поверхні Землі сягає Космосу, і тим більше, отже, її затримується в біосфері, викликаючи потепління клімату.

Моделювання різних кліматичних параметрів показує, що до 2050 р. середня температура Землі може підвищитися на 1,5...4,5°С. Таке потепління викличе танення полярних льодів і гірських льодовиків, що призведе до підйому рівня Світового океану на 0,5...1,5 м. Одночасно підніматиметься і рівень річок, що впадають у моря (принцип судин). Все це спричинить затоплення острівних країн, прибережної смуги та територій, розташованих нижче за рівень моря. З'являться мільйони біженців, які змушені залишити обжиті місця і мігрувати в глиб суші. Необхідно перебудувати або переобладнати всі порти, щоб пристосувати їх до нового рівня моря. Ще сильніший вплив може вплинути на глобальне потепління на розподіл опадів і сільське господарство через порушення циркуляційних зв'язків в атмосфері. Подальше потепління клімату вже до 2100 може підняти рівень Світового океану на два метри, що призведе до затоплення вже 5 млн. км 2 суші, а це 3% від всієї суші і 30% від усіх врожайних земель планети.

Парниковий ефект у атмосфері – досить поширене явище і регіональному рівні. Антропогенні джерела теплоти (ТЕС, транспорт, промисловість), сконцентровані у великих містах та промислових центрах, інтенсивне надходження "парникових" газів та пилу, стійкий стан атмосфери створюють біля міст простору радіусом до 50 км і більше з підвищеними на 1...5° З температурами та високими концентраціями забруднень. Ці зони (куполи) над містами добре проглядаються з космічного простору. Вони руйнуються лише за інтенсивних рухах великих мас атмосферного повітря.

Руйнування озонового шару. Основними речовинами, що руйнують озоновий шар, є сполуки хлору та азоту. За оцінними даними, одна молекула хлору може зруйнувати до 105 молекул, а одна молекула оксидів азоту – до 10 молекул озону. Джерелами надходження сполук хлору та азоту в озоновий шар є:

Значний вплив на озоновий шар мають фреони, тривалість життя яких досягає 100 і більше років. Залишаючись тривалий час у незмінній формі, вони водночас поступово переміщаються у вищі шари атмосфери, де короткохвильові ультрафіолетові промені вибивають їх атоми хлору і фтору. Ці атоми вступають у реакцію з озоном, що знаходиться в стратосфері, і прискорюють його розпад, залишаючись при цьому незмінними. Таким чином, фреон відіграє роль каталізатора.

Джерела та рівні забруднення гідросфери.Вода є найважливішим чинником довкілля, який надає різноманітний вплив попри всі процеси життєдіяльності організму, зокрема і захворюваність людини. Вона є універсальним розчинником газоподібних, рідких та твердих речовин, а також бере участь у процесах окиснення, проміжного обміну, травлення. Без їжі, але з водою людина здатна жити близько двох місяців, а без води – кілька днів.

Добовий баланс води в організмі людини становить близько 2,5 л.

Гігієнічне значення води велике. Вона використовується для підтримки в належному санітарному стані тіла людини, предметів побуту, житла, сприятливо впливає на кліматичні умови відпочинку населення та побуту. Але вона може бути джерелом небезпеки для людини.

В даний час приблизно половина населення земної кулі позбавлена ​​можливості споживати у достатній кількості чисту прісну воду. Найбільше від цього страждають країни, що розвиваються, в яких 61% сільських жителів змушені користуватися небезпечною в епідеміологічному відношенні водою, а 87% - не мають каналізації.

Давно помічено, що велике значення має водний чинник у поширенні гострих кишкових інфекцій та інвазій. У воді вододжерел можуть бути сальмонели, кишкова паличка, холерний вібріон і т.д. Деякі патогенні мікроорганізми довго зберігаються і навіть розмножуються у природній воді.

Джерелом зараження поверхневих водойм можуть бути неочищені каналізаційні стічні води.

Для водних епідемій вважається характерним раптовий підйом захворюваності, збереження високого рівня протягом деякого часу, обмеження епідемічного спалаху навколо осіб, які користуються загальним джерелом водопостачання, та відсутність захворювань серед жителів того ж населеного місця, але користуються іншим джерелом водопостачання.

Останнім часом вихідна якість природної води змінюється внаслідок нераціональної господарської діяльності. Проникнення у водне середовище різних токсикантів та речовин, що змінюють природний склад води, становить виняткову небезпеку для природних екосистем та людини.

У використанні людиною водних ресурсів Землі розрізняють два напрями: водокористування та водоспоживання.

При водокористуваннявода, як правило, не вилучається з водних об'єктів, але її якість може змінюватися. До водокористування відноситься використання водних ресурсів для гідроенергетики, судноплавства, рибальства та розведення риби, відпочинку, туризму та спорту.

При водоспоживаннявода вилучається з водних об'єктів і або включається до складу вироблюваної продукції (і разом із втратами на випаровування в процесі виробництва входить до складу безповоротного водоспоживання), або частково повертається у водоймище, але зазвичай вже значно гіршої якості.

Стічні води щорічно несуть велику кількість різних хімічних та біологічних забруднень у водні об'єкти Казахстану: мідь, цинк, нікель, ртуть, фосфор, свинець, марганець, нафтопродукти, миючі засоби, фтор, азот нітратний та амонійний, миш'як, пестициди – це далеко не повний і постійний список речовин, що потрапляють у водне середовище.

Зрештою забруднення водойм створює загрозу здоров'ю людини через споживання риби та води.

Небезпечні як первинні забруднення поверхневих вод, а й вторинні забруднення, виникнення яких можливе внаслідок хімічних реакцій речовин у водному середовищі.

Наслідки забруднення природних вод різноманітні, але, зрештою, вони знижують запаси питної води, викликають хвороби покупців, безліч всього живого, порушують кругообіг багатьох речовин, у біосфері.

Джерела та рівні забруднення літосфери. В результаті господарської (побутової та виробничої) діяльності людини в ґрунт надходить різна кількість хімічних речовин: пестицидів, мінеральних добрив, стимуляторів росту рослин, поверхнево-активних речовин (ПАР), поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАУ), промислових та побутових стічних вод, викидів промислових підприємств і транспорту тощо. Нагромаджуючись у грунті, вони згубно впливають попри всі обмінні процеси, які у ній, і перешкоджають її самоочищення.

Дедалі складнішою стає проблема утилізації побутового сміття. Величезні сміттєзвалища стали характерною ознакою міських околиць. Невипадково до нашого часу іноді застосовують термін "сміттєва цивілізація".

У Казахстані щорічне поховання та організоване складування підлягає в середньому до 90% усіх токсичних відходів виробництва. Ці відходи містять миш'як, свинець, цинк, азбест, фтор, фосфор, марганець, нафтопродукти, радіоактивні ізотопи та відходи гальванічного виробництва.

Сильне забруднення ґрунтів у РК відбувається за рахунок відсутності необхідного контролю за використанням, зберіганням, транспортуванням мінеральних добрив та отрутохімікатів. Добрива, що використовуються, як правило, не очищені, тому разом з ними в грунт потрапляють багато токсичні хімічні елементи та їх сполуки: миш'як, кадмій, хром, кобальт, свинець, нікель, цинк, селен. Крім того, надлишок азотних добрив призводить до насичення овочів нітратами, що спричиняє отруєння людини. В даний час існує безліч різних отрутохімікатів (пестицидів). Тільки Казахстані щорічно використовується понад 100 найменувань пестицидів (метафос, децис, БИ-58, витовакс, витотиурам та інших.), які мають широкий спектр дії, хоча застосовуються обмеженої кількості культур і комах. Вони довго зберігаються у ґрунті та виявляють токсичну дію на всі організми.

Спостерігаються випадки хронічного та гострого отруєння людей під час проведення сільськогосподарських робіт на полях, городах, садах, оброблених пестицидами чи забруднених хімічними речовинами, які у атмосферних викидах промислових підприємств.

Надходження у ґрунт ртуті, навіть у незначних кількостях, дуже впливає на її біологічні властивості. Так, встановлено, що ртуть знижує аммоніфікуючу та нітрифікуючу активність ґрунту. Підвищений вміст ртуті у ґрунті населених місць несприятливо впливає на організм людини: спостерігаються часті захворювання нервової та ендокринної систем, сечостатевих органів, зниження фертильності.

Свинець при попаданні в ґрунт пригнічує діяльність не тільки нітрифікуючих бактерій, а й мікроорганізмів-антагоністів кишкової та дизентерійної паличок Флекснера та Зонне, подовжує термін самоочищення ґрунту.

Хімічні сполуки, що знаходяться в грунті, змиваються з її поверхні у відкриті водойми або надходять у ґрунтовий потік води, тим самим впливаючи на якісний склад господарсько-питних вод, а також харчових продуктів рослинного походження. Якісний склад та кількість хімічних речовин у цих продуктах багато в чому визначається типом ґрунту та його хімічним складом.

Особливе гігієнічне значення грунту пов'язані з небезпекою передачі людині збудників різних інфекційних захворювань. Незважаючи на антагонізм ґрунтової мікрофлори, в ній тривалий час здатні зберігатися життєздатними та вірулентними збудниками багатьох інфекційних захворювань. Протягом цього часу вони можуть забруднювати підземні вододжерела та заражати людину.

З ґрунтовим пилом можуть поширюватися збудники низки інших інфекційних хвороб: мікробакгерії туберкульозу, віруси поліомієліту, Коксакі, ECHO та ін. Грунт відіграє не останню роль і в поширенні епідемій, спричинених гельмінтами.

3. Промислові підприємства, об'єкти енергетики, зв'язку та транспорт є основними джерелами енергетичного забруднення промислових регіонів, міського середовища, житла та природних зон. До енергетичних забруднень відносять вібраційну та акустичну дії, електромагнітні поля та випромінювання, дії радіонуклідів та іонізуючих випромінювань.

Вібрації у міському середовищі та житлових будинках, джерелом яких є технологічне обладнання ударної дії, рейковий транспорт, будівельні машини та важкий автотранспорт, поширюються по ґрунту.

Шум у міському середовищі та житлових будинках створюється транспортними засобами, промисловим обладнанням, санітарно-технічними установками та пристроями та ін. більше. У районі аеропортів рівні звуку ще вищі.

Джерела інфразвуку можуть бути як природного походження (обдування вітром будівельних споруд та водної поверхні), так і антропогенного (рухливі механізми з великими поверхнями - вібромайданчики, віброгуркоти; ракетні двигуни, ДВЗ великої потужності, газові турбіни, транспортні засоби). В окремих випадках рівні звукового тиску інфразвуку можуть досягати нормативних значень, рівних 90 дБ, і навіть перевищувати їх на значних відстанях від джерела.

Основними джерелами електромагнітних полів (ЕМП) радіочастот є радіотехнічні об'єкти (РТО), телевізійні та радіолокаційні станції (РЛС), термічні цехи та ділянки (в зонах, що примикають до підприємств).

У побуті джерелами ЕМП та випромінювань є телевізори, дисплеї, печі НВЧ та інші пристрої. Електростатичні поля за умов зниженої вологості (менше 70 %) створюють паласы, накидки, фіранки тощо.

Доза опромінення, що створюється антропогенними джерелами (за винятком опромінення при медичних обстеженнях), невелика в порівнянні з природним тлом іонізуючого опромінення, що досягається застосуванням засобів колективного захисту. У тих випадках, коли на об'єктах економіки нормативних вимог та правил радіаційної безпеки не дотримуються, рівні іонізуючого впливу різко зростають.

Розсіювання в атмосфері радіонуклідів, що містяться у викидах, призводить до формування зон забруднення біля джерела викидів. Зазвичай зони антропогенного опромінення мешканців, які мешкають навколо підприємств з переробки ядерного палива на відстані до 200 км, коливаються від 0,1 до 65 % природного фону випромінювання.

Міграція радіоактивних речовин у ґрунті визначається в основному його гідрологічним режимом, хімічним складом ґрунту та радіонуклідів. Меншою сорбційною ємністю мають піщаний ґрунт, більшу – глинисту, суглинки та чорноземи. Високу міцність утримання в грунті мають 90 Sr і l 37 Cs.

Досвід ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС показує, що ведення сільськогосподарського виробництва неприпустимо на територіях при щільності забруднення вище 80 Кі/км 2 , а на територіях, забруднених до 40...50 Кі/км 2 , необхідно обмежувати виробництво насіннєвих та технічних культур а також кормів для молодняку ​​та відгодівельної м'ясної худоби. При щільності забруднення 15...20 Кі/кмг по 137 Cs сільськогосподарське виробництво цілком допустиме.

З розглянутих енергетичних забруднень у сучасних умовах найбільший негативний вплив на людину надають радіоактивне та акустичне забруднення.

Негативні фактори при надзвичайних ситуаціях. Надзвичайні ситуації виникають при стихійних явищах (землетрусах, повенях, зсувах і т.п.) та при техногенних аваріях. Найбільшою мірою аварійність властива вугільній, гірничорудній, хімічній, нафтогазовій та металургійній галузях промисловості, геологорозвідці, об'єктах котлонагляду, газового та підйомно-транспортного господарства, а також транспорту.

Руйнування або розгерметизація систем підвищеного тиску в залежності від фізико-хімічних властивостей робочого середовища може призвести до появи одного або комплексу факторів, що вражають:

Ударна хвиля (наслідки – травматизм, руйнування обладнання та несучих конструкцій тощо);

Займання будівель, матеріалів тощо. (наслідки – термічні опіки, втрата міцності конструкцій тощо);

Хімічне забруднення навколишнього середовища (наслідки – ядуха, отруєння, хімічні опіки тощо);

Забруднення довкілля радіоактивними речовинами. Надзвичайні ситуації виникають також внаслідок нерегламентованого зберігання та транспортування вибухових речовин, легкозаймистих рідин, хімічних та радіоактивних речовин, переохолоджених та нагрітих рідин тощо. Наслідком порушення регламенту операцій є вибухи, пожежі, протоки хімічно активних рідин, викиди газових сумішей.

Однією з найпоширеніших причин пожеж та вибухів особливо на об'єктах нафтогазового та хімічного виробництва та при експлуатації засобів транспорту є розряди статичної електрики. Статична електрика – сукупність явищ, пов'язаних з утворенням та збереженням вільного електричного заряду на поверхні та в обсязі діелектричних та напівпровідникових речовин. Причиною виникнення статичної електрики є процеси електризації.

Природна статична електрика утворюється лежить на поверхні хмар у результаті складних атмосферних процесів. Заряди атмосферної (природної) статичної електрики утворюють потенціал щодо Землі в кілька мільйонів вольт, що призводить до поразок блискавкою.

Іскрові розряди штучної статичної електрики – часті причини пожеж, а іскрові розряди атмосферної статичної електрики (блискавки) – часті причини більших надзвичайних ситуацій. Вони можуть стати причиною як пожеж, так і механічних пошкоджень обладнання, порушень на лініях зв'язку та енергопостачання окремих районів.

Велику небезпеку розряди статичної електрики та іскріння в електричних ланцюгах створюють в умовах підвищеного вмісту горючих газів (наприклад, метану в шахтах, природного газу в житлових приміщеннях) або горючих парів та пилу у приміщеннях.

Основними причинами великих техногенних аварій є:

Відмови технічних систем через дефекти виготовлення та порушення режимів експлуатації; багато сучасних потенційно небезпечних виробництв спроектовані так, що ймовірність великої аварії на них дуже висока і оцінюється величиною ризику 10 4 і більше;

Помилкові дії операторів технічних систем; статистичні дані показують, що понад 60% аварій сталося внаслідок помилок обслуговуючого персоналу;

Концентрація різних виробництв у промислових зонах без належного вивчення їхнього взаємовпливу;

Високий енергетичний рівень технічних систем;

Зовнішні негативні на об'єкти енергетики» транспорту та інших.

Практика показує, що вирішити завдання повного усунення негативних впливів у техносфері не можна. Для забезпечення захисту в умовах техносфери реально лише обмежити вплив негативних факторів їх допустимими рівнями з урахуванням їхньої поєднаної (одночасної) дії. Дотримання гранично допустимих рівнів впливу – один із основних шляхів забезпечення безпеки життєдіяльності людини в умовах техносфери.

4. Виробниче середовище та його характеристики. На виробництві щороку вмирає близько 15 тис. чол. та травмується приблизно 670 тис. чол. За даними заст. голови РМ СРСР Догуджієва В.X. 1988 р. у країні сталося 790 великих аварій та 1 млн. випадків групового травматизму. Цим визначається важливість безпеки діяльності людини, яка відрізняє її від всього живого – Людство на всіх етапах свого розвитку серйозну увагу звертало на умови діяльності. У працях Аристотеля, Гіппократа (III-V) століття е.) розглядаються умови праці. В епоху відродження медик Парацельс вивчав небезпеку гірничої справи, італійський лікар Рамацціні (XVII століття) заклав основи професійної гігієни. І інтерес суспільства до цих проблем зростає, тому що за терміном "безпека діяльності" стоїть людина, а "людина є мірою всіх речей" (філософ Протагор, V століття до н.е.).

Діяльність – це процес взаємодії людини з природою та антропогенним середовищем. Сукупність чинників, які впливають людини у процесі діяльності (праці) у виробництві й у побуті, становлять умови діяльності (праці). Причому дія факторів умов може бути сприятливою та несприятливою для людини. Вплив фактора, що може скласти загрозу життю або шкоду здоров'ю людини, називається небезпекою. Практика свідчить, що будь-яка діяльність є потенційно небезпечною. Це аксіома щодо потенційної небезпеки діяльності.

Зростання промислового виробництва супроводжується безперервним зростанням впливу виробничого середовища на біосферу. Вважається, що кожні 10...12 років обсяги виробництва подвоюються, відповідно також зростає обсяг викидів у навколишнє середовище: газоподібних, твердих і рідких, а також енергетичних. При цьому має місце забруднення атмосфери, водного басейну та ґрунту.

Аналіз складу забруднень, що викидаються в атмосферу машинобудівним підприємством, показує, що крім основних забруднень (СО, S0 2 , NO n , C n H m , пил), у викидах містяться токсичні сполуки, що надають значний негативний вплив на навколишнє середовище. Концентрація шкідливих речовин у вентиляційних викидах невелика, але загальна кількість шкідливих речовин є значною. Викиди проводяться зі змінною періодичністю та інтенсивністю, але через невелику висоту викиду, розосередженості та поганого очищення вони сильно забруднюють повітря на території підприємств. При малій ширині санітарно-захисної зони виникають труднощі у забезпеченні чистоти повітря у житлових зонах. Істотний внесок у забруднення атмосфери роблять енергетичні установки підприємства. Вони викидають в атмосферу СО 2 , СО, сажу, вуглеводні, SO 2 , S0 3 PbO, золу і частинки твердого палива, що не згоріло.

Шум, що створюється промисловим підприємством, не повинен перевищувати гранично допустимих спектрів. На підприємствах можуть працювати механізми, які є джерелом інфразвуку (двигуни внутрішнього згоряння, вентилятори, компресори тощо). Допустимі рівні звукового тиску інфразвуку встановлені санітарними нормами.

Технологічне обладнання ударної дії (молоти, преси), потужні насоси та компресори, двигуни є джерелами вібрацій у навколишньому середовищі. Вібрації поширюються грунтом і можуть досягати фундаментів громадських і житлових будинків.

Контрольні питання:

1. Як поділяються джерела енергії?

2. Які джерела енергії належать до природних?

3. Що стосується фізичних небезпечних та шкідливих факторів?

4. Як підрозділяються хімічні небезпечні та шкідливі фактори?

5. Що включають біологічні фактори?

6. До яких наслідків веде забруднення атмосферного повітря різними шкідливими речовинами?

7. Що належить до домішок, що виділяються природними джерелами?

8. Які джерела утворюють основне антропогенне забруднення атмосферного повітря?

9. Які найпоширеніші токсичні речовини, що забруднюють атмосферу?

10. Що таке зміг?

11. Які види смогу розрізняють?

12. Чи є причини виникнення кислотних дощів?

13. Чи є причини руйнування озонового шару?

14. Які бувають джерела забруднення гідросфери?

15. Які бувають джерела забруднення літосфери?

16. Що таке ПАР?

17. Що є джерелом вібрації у міському середовищі та житлових будинках?

18. Який рівень може досягати звук на міських магістралях та прилеглих до них зонах?

Атмосфера — газова оболонка Землі, маса якої становить 5,15*10 т. Головними складовими частинами атмосфери є азот (78,08%), аргон (0,93%), діоксид вуглецю (0,03%), інші елементи перебувають додуже малих кількостях: водень - 0,3 * 10%, озон - 3,6 * 10% і т.д. За хімічним складом вся атмосфера Землі підрозділяється на нижню (до ТООкм-гомосферу, що має склад, подібний до приземного повітря, і верхню - гетеросферу, неоднорідного хімічного складу. Для верхньої атмосфери характерні процеси дисоціації та іонізації газів, що відбуваються під впливом Сол. атмосфері крім зазначених газів присутні також різні аерозолі - пилуваті або водяні частинки, що знаходяться у зваженому стані в газоподібному середовищі, які можуть бути природного походження (пильні бурі, лісові пожежі, виверження вулканів та ін.), а також техногенної (результат продуктивної людини) Атмосфера поділяється на кілька сфер:

Тропосфера – це нижня частина атмосфери, в якій зосереджено понад 80% усієї атмосфери. Її висота визначається інтенсивністю вертикальних (висхідних низхідних) потоків повітря, спричинені нагріванням земної поверхні. Тому вона на екваторі тягнеться до висоти 16-18 км, в помірних широтах до 10-11 км, а на полюсах 8 км. Відзначено закономірне зниження температури повітря з висотою - в середньому на 0,6С на кожні 100 м.

Стратосфера знаходиться вище тропосфери до висоти 50-55 км. Температура біля її верхньої межі підвищується, що пов'язано з наявністю пояса озону.

Мезосфера – межа цього шару розташовується до висоти 80 км. Головна її особливість - різке зниження температури (мінус 75-90С) біля її верхньої межі. Тут фіксуються сріблясті хмари, що складаються з крижаних кристалів.

Іоносфера (термосфера) розташовується до висоти 800км, і для неї характерно значне підвищення температури (більше 1000С), під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця гази в іонізованому стані. З іонізацією пов'язане свічення газів та виникнення полярних сяйв. Іоносфера має здатність багаторазового відображення радіохвиль, що забезпечує реальний радіозв'язок на Землі, Екзосфера - знаходиться вище 800 км. і тягнеться до 2000-3000 км. Тут температура перевищує 2000°С. Швидкість руху газів наближається до критичної величини 11,2 км/с. Панують атоми водню і гелію, які утворюють навколо Землі корону, що тягнеться до висоти 20 тис.км.

Роль атмосфери для біосфери Землі величезна, оскільки вона своїми фізико- хімічними властивостями забезпечує найважливіші життєві процеси у рослин та тварин.

Під забрудненням атмосферного повітря слід розуміти будь-яку зміну його складу та властивостей, що негативно впливає на здоров'я людини і тварин, стан рослин та екосистем.

Забруднення атмосфери може бути природним (природним) та антропогенним (техногенним),

Природне забруднення повітря спричинене природними процесами. До них відносяться вулканічна діяльність, вивітрювання гірських порід, вітрова ерозія, масове цвітіння рослин, дим від лісових та степових пожеж та ін. Антропогенне забруднення пов'язане з викидом різних забруднюючих речовин у процесі діяльності людини. За своїми масштабами воно значно перевершує природне забруднення атмосферного повітря.

Залежно від масштабів поширення виділяють різні типи забруднення атмосфери: місцеве, регіональне та глобальне. Місцеве забруднення характеризується підвищеним вмістом забруднюючих речовин невеликих територіях (місто, промисловий район, сільськогосподарська зона та інших.). При регіональному забрудненні до сфери негативного впливу залучаються значні простори, але з вся планета. Глобальне забруднення пов'язані з зміною стану атмосфери загалом.

За агрегатним станом викиди шкідливих речовин у атмосферу класифікуються на: 1) газоподібні (діоксид сірки, оксиди азоту, оксид вуглецю, вуглеводні та інших.); 2) рідкі (кислоти, луги, розчини солей та ін.); 3) тверді (канцерогенні речовини, свинець та його сполуки, органічний та неорганічний пил, сажа, смолисті речовини та інші).

Головні забруднювачі (поллютанти) атмосферного повітря, що утворюються в процесі виробничої та іншої діяльності людини - діоксид сірки (SO 2), оксиди азоту (NO 2), оксид вуглецю (СО) і тверді частинки. На їхню частку припадає близько 98% у загальному обсязі викидів шкідливих речовин. Крім головних забруднювачів, в атмосфері міст і селищ спостерігається ще понад 70 найменувань шкідливих речовин, серед яких - формальдегід, фтористий водень, сполуки свинцю, аміак, фенол, бензол, сірковуглець та ін. Однак саме концентрації головних забруднювачів (діоксид сірки та ін.) найчастіше перевищують допустимі рівні у багатьох містах Росії.

Сумарний світовий викид у повітря чотирьох основних забруднювачів (поллютантів) атмосфери становив 2005 р. - 401 млн т, а Росії у 2006 р. - 26,2 млн т (табл. 1).

Крім зазначених головних забруднювачів у повітря потрапляє багато інших дуже небезпечних токсичних речовин: свинець, ртуть, кадмій та інші важкі метали (джерела викиду: автомобілі, плавильні заводи та інших.); вуглеводні (СnНm), серед них найбільш небезпечний бенз(а)пірен, що володіє канцерогенною дією (вихлопні гази, топка котлів та ін.), альдегіди, і в першу чергу формальді гід, сірководень, токсичні летючі розчинники (бензини, спирти, ефіри) та ін.

Таблиця 1 - Викид в атмосферу основних забруднювачів (поллютантів) у світі та в Росії

Речовини, млн т

Діоксид

сірки

Оксиди азоту

Оксид вуглецю

Тверді частки

Усього

Сумарний світовий

викид

Росія (тільки стаціонарні

джерела)

26.2

11,2

Росія (з урахуванням усіх джерел), %

12,2

13,2

Найбільш небезпечне забруднення атмосфери – радіоактивне. Нині воно обумовлено переважно глобально розподіленими довгоживучими радіоактивними ізотопами - продуктами випробування ядерної зброї, що проводилися в атмосфері та під землею. Приземний шар атмосфери забруднюють також викиди в атмосферу радіоактивних речовин з діючих АЕС у процесі їхньої нормальної експлуатації та інші джерела.

Особливе місце займають викиди радіоактивних речовин із четвертого блоку Чорнобильської АЕС у квітні - травні 1986 р. Якщо під час вибуху атомної бомби над Хіросимою (Японія) в атмосферу було викинуто 740 г радіонуклідів, то в результаті аварії на Чорнобильській АЕС у 1986 р. речовин в атмосферу становив 77 кг.

Ще однією формою забруднення атмосфери є локальне надлишкове надходження тепла від антропогенних джерел. Ознакою теплового (термічного) забруднення атмосфери є так звані термічні зони, наприклад, «острів тепла» у містах, потепління водойм тощо.

Загалом, якщо судити за офіційними даними на 2006 р., рівень забруднення атмосферного повітря в нашій країні, особливо в містах Росії, залишається високим, незважаючи на значний спад виробництва, що пов'язують насамперед із збільшенням кількості автомобілів.

2. ОСНОВНІ ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

В даний час «основний внесок» у забруднення атмосферного повітря на території Росії вносять такі галузі: теплоенергетика (теплові та атомні електростанції, промислові та міські котельні та ін.), далі підприємства чорної металургії, нафтовидобутку та нафтохімії, автотранспорт, підприємства кольорової металургії та виробництво будматеріалів.

Роль різних галузей господарства у забрудненні атмосфери у розвинених промислових країнах Заходу дещо інша. Так, наприклад, основна кількість викидів шкідливих речовин у США, Великій Британії та ФРН припадає на автотранспорт (50-60%), тоді як на частку теплоенергетики значно менше, всього 16-20%.

Теплові та атомні електростанції. Котельні установки. У процесі спалювання твердого або рідкого палива в атмосферу виділяється дим, що містить продукти повного (діоксид вуглецю та пари води) та неповного (оксиди вуглецю, сірки, азоту, вуглеводні та ін) згоряння. Обсяг енергетичних викидів дуже великий. Так, сучасна теплоелектростанція потужністю 2,4 млн кВт витрачає за добу до 20 тис. т вугілля і викидає в атмосферу за цей час 680 т SО 2 і SO 3 , 120-140 т твердих частинок (зола, пил, сажа), 200 т оксидів азоту

Переведення установок на рідке паливо (мазут) знижує викиди золи, але практично не зменшує викиди оксидів сірки та азоту. Найбільш екологічно газове паливо, яке втричі менше забруднює атмосферне повітря, ніж мазут, і вп'ятеро менше, ніж вугілля.

Джерела забруднення повітря токсичними речовинами на атомних електростанціях (АЕС) - радіоактивний йод, радіоактивні інертні гази та аерозолю. Велике джерело енергетичного забруднення атмосфери - опалювальна система житла (котельні установки) дає мало оксидів азоту, але багато продуктів неповного згоряння. Через невелику висоту димових труб токсичні речовини у високих концентраціях розсіюються поблизу котелень.

Чорна та кольорова металургія. При виплавці однієї тонни сталі в атмосферу викидається 0,04 т твердих частинок, 0,03 т оксидів сірки до 0,05 т оксиду вуглецю, а також у невеликих кількостях такі небезпечні забруднювачі, як марганець, свинець, фосфор, миш'як, пари ртуті та ін У процесі сталеплавильного виробництва в атмосферу викидаються парогазові суміші, що складаються з фенолу, формальдегіду, бензолу, аміаку та інших токсичних речовин. Істотно забруднюється атмосфера також на агломераційних фабриках, при доменному та феросплавному виробництвах.

Значні викиди газів, що відходять, і пилу, що містять токсичні речовини, відзначаються на заводах кольорової металургії при переробці свинцево-цинкових, мідних, сульфідних руд, при виробництві алюмінію та ін.

Хімічне виробництво. Викиди цієї галузі хоча в невеликі за обсягом (близько 2% всіх промислових викидів), проте, зважаючи на свою досить високу токсичність, значну різноманітність і концентрованість, становлять значну загрозу для людини і всієї біоти. На різноманітних хімічних виробництвах атмосферне повітря забруднюють оксиди сірки, сполуки фтору, аміак, нітрозні гази (суміш оксидів азоту), хлористі сполуки, сірководень, неорганічний пил тощо).

Викиди автотранспорту. У світі налічується кілька сотень мільйонів автомобілів, які спалюють величезну кількість нафтопродуктів, суттєво забруднюючи атмосферне повітря, насамперед у великих містах. Так було в м. Москві частку автотранспорту припадає 80 % від загальної кількості викидів в атмосферу. Вихлопні гази двигунів внутрішнього згоряння (особливо карбюраторних) містять величезну кількість токсичних сполук - бенз(а)пірена, альдегідів, оксадів азоту та вуглецю та особливо небезпечних сполук свинцю (у разі застосування етилованого бензину).

Найбільша кількість шкідливих речовин у складі відпрацьованих газів утворюється за невідрегульованої паливної системи автомобіля. Правильне її регулювання дозволяє знизити їх кількість в 1,5 рази, а спеціальні нейтралізатори знижують токсичність вихлопних газів у шість і більше разів.

Інтенсивне забруднення атмосферного повітря відзначається також при видобутку та переробки мінеральної сировини, на нафто- та газопереробних заводах (рис. 1), при викиді пилу та газів з підземних гірничих виробок, при спалюванні сміття та горінні порід в охопленнях (териконах) і т.д. У сільських районах осередками забруднення атмосферного повітря є тваринницькі та птахівницькі ферми, промислові комплекси та виробництво м'яса, розпилення пестицидів і т. д.


Мал. 1. Шляхи поширення викидів сполук сірки в

районі Астраханського газопереробного заводу (АПТЗ)

Під транскордонними забрудненнями розуміють забруднення, перенесені з території однієї країни на площу іншої. Лише 2004 р. на європейську частину Росії через невигідне її географічне положення випало 1204 тис. т сполук сірки від України, Німеччини, Польщі та інших країн. У той самий час інших країнах від російських джерел забруднення випало лише 190 тис. т сірки, тобто у 6,3 разу менше.

3. ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

Забруднення атмосферного повітря впливає на здоров'я людини та на навколишнє природне середовище різними способами - від прямої та негайної загрози (зміг та ін.) до повільного та поступового руйнування різних систем життєзабезпечення організму. У багатьох випадках забруднення повітряного середовища порушує структурні компоненти екосистеми настільки, що регуляторні процеси не в змозі повернути їх у початковий стан і в результаті механізм гомеостазу не спрацьовує.

Спочатку розглянемо, як впливає навколишнє природне середовище локальне (місцеве) забруднення атмосфери, та був глобальне.

Фізіологічний вплив на людський організм головних забруднювачів (поллютантів) загрожує найсерйознішими наслідками. Так, діоксид сірки, з'єднуючись з вологою, утворює сірчану кислоту, яка руйнує легеневу тканину людини та тварин. Особливо чітко цей зв'язок простежується при аналізі дитячої легеневої патології та ступеня концентрації діоксиду сірки в атмосфері великих міст. Згідно з дослідженнями американських учених, при рівні забруднення 502 до 0,049 мг/м 3 показник захворюваності (у людину-днях) населення Нешвілу (США) становив 8,1%, при 0,150-0,349 мг/м 3 - 12 та в районах із забрудненням повітря вище 0,350 мг/м3 – 43,8%. Особливо небезпечний діоксид сірки, коли він осідає на порошинках і в цьому виді проникає глибоко в дихальні шляхи.

Пил, що містить діоксид кремнію (SiO 2), викликає тяжке захворювання легень – силікоз. Оксиди азоту дратують, а важких випадках і роз'їдають слизові оболонки, наприклад, очей, легко беруть участь у освіті отруйних туманів тощо. буд. Особливо небезпечні вони, якщо у забрудненому повітрі разом із діоксидом сірки та інші токсичними сполуками. У таких випадках навіть за малих концентраціях забруднюючих речовин виникає ефект синергізму, т. е. посилення токсичності всієї газоподібної суміші.

Широко відома дія на людський організм оксиду вуглецю (чадного газу). При гострому отруєнні з'являються загальна слабкість, запаморочення, нудота, сонливість, непритомність, можливий летальний кінець (навіть через 3-7 днів). Однак через низьку концентрацію СО в атмосферному повітрі він, як правило, не викликає масових отруєнь, хоча і дуже небезпечний для осіб, які страждають на анемію та серцево-судинні захворювання.

Серед завислих твердих частинок найбільш небезпечні частинки розміром менше 5 мкм, які здатні проникати в лімфатичні вузли, затримуватися в альвеолах легень, засмічувати слизові оболонки.

Дуже несприятливі наслідки, які можуть позначатися на величезному інтервалі часу, пов'язані з такими незначними за обсягом викидами, як свинець, бенз(а)пірен, фосфор, кадмій, миш'як, кобальт та ін. Вони пригнічують кровотворну систему, викликають онкологічні захворювання, знижують опір організму інфекціям і т. д. Пил, що містить сполуки свинцю та ртуті, має мутагенні властивості і викликає генетичні зміни в клітинах організму.

Наслідки на організм людини шкідливих речовин, які у вихлопних газах автомобілів, дуже серйозні і мають найширший діапазон впливу: від кашлю до летального результату (табл. 2). Важкі наслідки в організмі живих істот викликає і отруйна суміш диму, туману і пилу - зміг. Розрізняють два тини смогу, зимовий смог (лондонський тип) та літній (лос-анджелеський тип).

Таблиця 2 Вплив вихлопних газів автомобілів на здоров'я людини

Шкідливі речовини

Наслідки впливу на організм людини

Оксид вуглецю

Перешкоджає абсорбуванню кров'ю кисню, що послаблює розумові здібності, уповільнює рефлекси, викликає сонливість і може бути причиною втрати свідомості та смерті

Свинець

Впливає на кровоносну, нервову та сечостатеву системи; викликає, ймовірно, зниження розумових здібностей у дітей, що відкладається в кістках та інших тканинах, тому небезпечний протягом тривалого часу

Оксиди азоту

Можуть збільшувати сприйнятливість організму до вірусних захворювань (типу грипу), дратують легені, викликають бронхіт та пневмонію.

Озон

Дратує слизову оболонку органів дихання, викликає кашель, порушує роботу легень; знижує опірність до простудних захворювань; може загострювати хронічні захворювання серця, а також викликати астму, бронхіт

Токсичні викиди (важкі метали)

Викликають рак, порушення функцій статевої системи та дефекти у новонароджених.

Лондонський тип смогу виникає взимку у великих промислових містах за несприятливих погодних умов (відсутність вітру та температурна інверсія). Температурна інверсія проявляється у підвищенні температури повітря з висотою у певному шарі атмосфери (зазвичай інтервалі 300- 400 м від землі) замість нормального понижений. В результаті циркуляція атмосферного повітря різко порушується, дим та забруднюючі речовини не можуть піднятися вгору і не розсіюються. Нерідко виникають тумани. Концентрація оксидів сірки та зваженого пилу, оксиду вуглецю досягають небезпечних для здоров'я людини рівнів, призводять до розладу кровообігу, дихання, а нерідко й до смерті. У 1952 р. у Лондоні від смогу від 3 до 9 грудня загинуло понад 4 тис. чоловік, до Ш тис. людей важко захворіли. Наприкінці 1962 р. у Рурі (ФРН) зміг забрав за три дні 156 осіб. Розсіяти зміг може лише вітер, а згладити смогонебезпечну ситуацію – скорочення викидів забруднюючих речовин.

Лос-анджелеський тип смогу, або фотохімічний смог, не менш небезпечний, ніж лондонський. Виникає він влітку при інтенсивному впливі сонячної радіації на повітря, насичене, точніше перенасичене вихлопними газами автомобілів. У Лос-Анджелесі вихлопні гази понад чотири мільйони автомобілів викидають лише оксидів азоту у кількості понад тисячу тонн на добу. При дуже слабкому русі повітря або безвітря в повітрі в цей період йдуть складні реакції з утворенням нових високотоксичних забруднювачів - фотооксидайтів (озон, органічні перекису, нітрити та ін), які дратують слизові оболонки шлунково-кишкового тракту, легень та органів зору. Тільки в одному місті (Токіо) зміг викликати отруєння 10 тис. чоловік у 1970 р. та 28 тис. - у 1971 р. За офіційними даними, в Афінах у дні смогу смертність у шість разів вища, ніж у дні щодо чистої атмосфери. У деяких наших містах (Кемерово, Ангарськ, Новокузнецьк, Медногорськ та ін.), особливо в тих, що розташовані в низинах, у зв'язку зі зростанням числа автомобілів та збільшенням викиду вихлопних газів, що містять оксид азоту, ймовірність утворення фотохімічного смогу збільшується.

Антропогенні викиди забруднюючих речовин у великих концентраціях протягом тривалого часу завдають великої шкоди не тільки людині, але негативно впливають на тварин, стан рослин та екосистем в цілому.

В екологічній літературі описано випадки масового отруєння диких тварин, птахів, комах при викидах шкідливих забруднюючих речовин великої концентрації (особливо залпових). Так, наприклад, встановлено, що при осіданні на медоносних рослин деяких токсичних видів пилу спостерігається помітне підвищення смертності бджіл. Що стосується великих тварин, то отруйний пил, що знаходиться в атмосфері, вражає їх в основному через органи дихання, а також надходячи в організм разом зі з'їденими запиленими рослинами.

У рослини токсичні речовини надходять у різний спосіб. Встановлено, що викиди шкідливих речовин діють як безпосередньо на зелені частини рослин, потрапляючи через продихи у тканини, руйнуючи хлорофіл і структуру клітин, так і через грунт на кореневу систему. Так, наприклад, забруднення ґрунту пилом токсичних металів, особливо у поєднанні із сірчаною кислотою, згубно діє на кореневу систему, а через неї і на всю рослину.

Забруднюючі газоподібні речовини по-різному впливають стан рослинності. Одні лише слабко ушкоджують листя, хвоїнки, пагони (окис вуглецю, етилен та інших.), інші діють рослини згубно (діоксид сірки, хлор, пари ртуті, аміак, ціанистий водень та інших.) (табл. 13:3). Особливо небезпечний для рослин діоксид сірки (502), під впливом якого гинуть багато дерев, і насамперед хвойні - сосни, ялини, ялиці, кедр.

Таблиця 3 - Токсичність забруднювачів повітря для рослин

Шкідливі речовини

Характеристика

Диоксид сірки

Основний забруднювач, отрута для асиміляційних органів рослин, діє на відстані до 30 км.

Фтористий водень та чотирифтористий кремній

Токсичні навіть у невеликих кількостях, схильні до утворення аерозолів, діють на відстані до 5 км.

Хлор, хлористий водень

Ушкоджують здебільшого на близькій відстані

Сполуки свинцю, вуглеводні, оксид вуглецю, оксиди азоту

Заражають рослинність у районах високої концентрації промисловості та транспорту

Сірководень

Клітинна та ферментна отрута

Аміак

Пошкоджує рослини на близькій відстані

В результаті впливу високотоксичних забруднювачів на рослини відзначається уповільнення їх росту, утворення некрозу на кінцях листя і хвоїнок, вихід з ладу органів асиміляції і т.д. на середовищі її проживання.

Чи здатна рослинність відновитись після зниження впливу шкідливих забруднюючих речовин? Багато в чому це залежатиме від відновлювальної здатності зеленої маси, що залишилася, і загального стану природних екосистем. У той же час слід зауважити, що невисокі концентрації окремих забруднювачів не тільки не шкодять рослинам, а й, як, наприклад, кадмієва сіль, стимулюють проростання насіння, приріст деревини, зростання деяких органів рослин.

4. ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ГЛОБАЛЬНОГО ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ

До найважливіших екологічних наслідків глобального забруднення атмосфери відносяться:

    можливе потепління клімату (парниковий ефект);

    порушення озонового шару;

  1. випадання кислотних дощів.

    Більшість вчених у світі розглядають їх як найбільші екологічні проблеми сьогодення.

    Можливе потепління клімату (Парниковий ефект).Зміна клімату, що спостерігається в даний час, яка виражається в поступовому підвищенні середньорічної температури починаючи з другої половини минулого століття, більшість учених пов'язують з накопиченням в атмосфері так званих «парникових газів» - діоксиду вуглецю (СО 2), метану (СН 4), хлорфторвуглеців ( фреовів), озону (Про 3), оксидів азоту та ін.

    Парникові гази, і в першу чергу 2, перешкоджають довгохвильовому тепловому випромінюванню з поверхні Землі. Атмосфера, насичена парниковими газами, діє як дах теплиці. Вона, з одного боку, пропускає всередині більшу частину сонячного випромінювання, з іншого - майже не пропускає назовні тепло, що перевипромінюється Землею.

    У зв'язку зі спалюванням людиною дедалі більшої кількості викопного палива: нафти, газу, вугілля та ін. (щорічно понад 9 млрд т умовного палива) – концентрація СО 2 в атмосфері постійно збільшується. За рахунок викидів в атмосферу при промисловому виробництві та в побуті зростає вміст фреонів (хлорфторвуглеців). На 1-1,5 % на рік збільшується вміст метану (викиди з підземних гірничих виробок, спалювання біомаси, виділення великою рогатою худобою та ін.). У меншій мірі зростає вміст в атмосфері та оксиду азоту (на 0,3% щорічно).

    Наслідком збільшення концентрацій цих газів, що створюють "парниковий ефект", є зростання середньої глобальної температури повітря біля земної поверхні. За останні 100 років найбільш теплими були 1980, 1981, 1983, 1987, 2006 та 1988 років. У 1988 р. середньорічна температура виявилася на 0,4 °С вище, ніж у 1950-1980 роках. Розрахунки деяких учених показують, що у 2009 р. вона підвищиться на 1,5 °С порівняно з 1950-1980 роками. У доповіді, підготовленій під егідою ООН міжнародною групою з проблем кліматичних змін, стверджується, що до 2100 року температура на Землі стане вищою за 2-4 градуси. Масштаби потепління за цей відносно короткий термін будуть зіставні з потеплінням, яке сталося на Землі після льодовикового періоду, а отже, екологічні наслідки можуть бути катастрофічними. Насамперед це пов'язано з передбачуваним підвищенням рівня Світового океану внаслідок танення полярних льодів, скорочення площ гірського заледеніння тощо. д. що це неминуче призведе до порушення кліматичної рівноваги, затоплення приморських рівнин у більш ніж 30 країнах, деградації багаторічномерзлих порід, заболочування великих територій та інших несприятливих наслідків.

    Проте низка вчених бачать у передбачуваному глобальному потеплінні клімату та позитивні екологічні наслідки.

    Підвищення концентрації СО 2 в атмосфері та пов'язане з ним збільшення фотосинтезу, а також збільшення зволоження клімату можуть, на їхню думку, призвести до зростання продуктивності як природних фітоценозів (лісів, лук, саван та ін.), так і агроценозів (культурних рослин, садів , виноградників та ін).

    Щодо ступеня впливу парникових газів на глобальне потепління клімату також немає єдності у думках. Так, у звіті Міжурядової групи експертів з проблеми зміни клімату (1992) зазначається, що потепління клімату, що спостерігається в останнє століття, на 0,3-0,6 змогло бути зумовлене переважно природною мінливістю низки кліматичних факторів.

    У зв'язку з цими даними академік К. Я. Кондратьєв (1993) вважає, що немає жодних підстав для одностороннього захоплення стереотипом «парникового» потепління та висування завдання щодо скорочення викидів парникових газів як центрального у проблемі запобігання небажаним змінам глобального клімату.

    На його думку, найважливішим фактором антропогенного впливу на глобальний клімат є деградація біосфери, а отже, насамперед необхідно дбати про збереження біосфери як основного чинника глобальної екологічної безпеки. Людина, використовуючи потужність близько 10 ТВт зруйнувала або сильно порушила на 60% суші нормальне функціонування природних угруповань організмів. В результаті з біогенного круговороту речовин вилучено значну їх масу, яка раніше витрачалася біотою на стабілізацію кліматичних умов. На тлі постійного скорочення площ з непорушеними співтовариствами деградована біосфера, що різко знизила свою асимілюючу ємність, стає найважливішим джерелом підвищеного викиду в атмосферу діоксиду вуглецю та інших парникових газів.

    На міжнародній конференції в Торонто (Канада) 1985 р. перед енергетикою всього світу поставлено завдання скоротити до 2008 р. на 20% промислові викиди вуглецю в атмосферу. На Конференції ООН у Кіото (Японія) в 1997 р. урядами 84 країн світу підписано Кіотський протокол, яким країни повинні викидати антропогенний вуглекислий газ не більше, ніж вони викидали його в 1990 р. Але очевидно, що відчутний екологічний ефект може бути отриманий лише при поєднанні цих заходів із глобальним напрямом екологічної політики - максимально можливим збереженням угруповань організмів, природних екосистем і всієї біосфери Землі.

    Порушення озонового шару. Озоновий шар (озоносфера) охоплює всю земну кулю та розташовується на висотах від 10 до 50 км з максимальною концентрацією озону на висоті 20-25 км. Насиченість атмосфери озоном постійно змінюється у будь-якій частині планети, досягаючи максимуму навесні у приполярній області.

    Вперше виснаження озонового шару привернула увагу широкому загалу в 1985 р., коли над Антарктидою було виявлено простір зі зниженим (до 50%) вмістом озону, який отримав назву «озонової дірки». З того часу результати вимірювань підтверджують повсюдне зменшення озонового шару на всій планеті. Так, наприклад, у Росії за останні 10 років концентрація озонового шару знизилася на 4-6% у зимовий час і на 3% - у літній.

    Нині виснаження озонового шару визнано всіма серйозною загрозою глобальної екологічної безпеки. Зниження концентрації озону послаблює здатність атмосфери захищати живе на Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання (УФ-радіація). Живі організми дуже вразливі для ультрафіолетового випромінювання, бо енергії навіть одного фотона з цих променів достатньо, щоб зруйнувати хімічні зв'язки у більшості органічних молекул. Не випадково тому в районах зі зниженим вмістом озону численні сонячні опіки, спостерігається зростання захворюваності людей на рак шкіри та ін. 6 млн. осіб. Крім шкірних захворювань можливий розвиток очних хвороб (катаракту та ін.), Пригнічення імунної системи і т.д.

    Встановлено також, що рослини під впливом сильного ультрафіолетового випромінювання поступово втрачають свою здатність до фотосинтезу, а порушення життєдіяльності планктону призводить до розриву трофічних ланцюгів біоти водних екосистем тощо.

    Наука ще до кінця не встановила, які основні процеси, що порушують озонний шар. Передбачається як природне, і антропогенне походження «озонових дірок». Останнє, на думку більшості вчених, більш імовірно пов'язане з підвищеним вмістом хлорфторвуглеців (фреонів). Фреони широко застосовуються у промисловому виробництві та в побуті (холодоагрегати, розчинники, розпилювачі, аерозольні упаковки та ін.). Піднімаючись в атмосферу, фреони розкладаються з виділенням оксиду хлору, який згубно діє на молекули озону.

    За даними міжнародної екологічної організації «Грінпіс», основними постачальниками хлорфторвуглеців (фреонів) є США – 30,85%, Японія – 12,42; Великобританія – 8,62 та Росія – 8,0%. США пробили в озоновому шарі «дірку» площею 7 млн ​​км2, Японія – 3 млн км2, що у сім разів більше, ніж площа самої Японії. Останнім часом у США та ряді західних країн побудовано заводи з виробництва нових видів хладореагентів (гідрохлорфторвуглеців) з низьким потенціалом руйнування озонового шару.

    Відповідно до протоколу Монреальської конференції (1987 р.), переглянутому потім у Лондоні (1991 р.) і Копенгагені (1992 р.), передбачалося зниження викидів хлорфторвуглеців до 1998 р. на 50%. Відповідно до Закону РФ «Про охорону навколишнього середовища» (2002) охорона озонового шару атмосфери від екологічно небезпечних змін забезпечується за допомогою регулювання виробництва та використання речовин, що руйнують озоновий шар атмосфери, на основі міжнародних договорів Російської Федерації та її законодавства. У майбутньому необхідно продовжувати вирішувати проблему захисту людей від УФ-радіації, оскільки багато хлорфторвуглеців можуть зберігатися в атмосфері сотні років. Ряд вчених продовжують наполягати на природному походження «озонової дірки». Причини її виникнення одні вбачають у природній мінливості озоносфери, циклічній активності Сонця, інші пов'язують ці процеси з рифтогенезом та дегазацією Землі.

    Кислотні дощі. Одна з найважливіших екологічних проблем, з якою пов'язують окислення природного середовища, – кислотні дощі. Утворюються вони при промислових викидах в атмосферу діоксиду сірки та оксидів азоту, які, поєднуючись з атмосферною вологою, утворюють сірчану та азотну кислоти. В результаті дощ та сніг виявляються підкисленими (число рН нижче 5,6). У Баварії (ФРН) у серпні 1981 р. випадали дощі з освітою 80,

    Вода відкритих водойм закислюється. Риба гине

    Сумарні світові антропогенні викиди двох головних забруднювачів повітря - винуватців підкислення атмосферної вологи - SO 2 і NO 2 становлять щорічно понад 255 млн. т (2004 р.). На величезній території природне середовище закислюється, що дуже негативно позначається на стані всіх екосистем. З'ясувалося, що природні екосистеми зазнають руйнування навіть за меншого рівня забруднення повітря, ніж той, який небезпечний для людини.

    Небезпеку становлять, як правило, не самі кислотні опади, а процеси, що протікають під їх впливом. Під дією кислотних опадів з ґрунту вилуговуються не тільки життєво необхідні рослинам поживні речовини, а й токсичні важкі та легкі метали - свинець, кадмій, алюміній та ін. наслідків. Наприклад, зростання у підкисленій воді вмісту алюмінію лише до 0,2 мг на літр летально для риб. Різко скорочується розвиток фітопланктону, оскільки фосфати, що активізують цей процес, з'єднуються з алюмінієм і стають менш доступними для засвоєння. Алюміній також знижує приріст деревини. Токсичність важких металів (кадмію, свинцю та ін.) проявляється ще більшою мірою.

    П'ятдесят мільйонів гектарів лісу у 25 європейських країнах страждають від дії складної суміші забруднюючих речовин, що включає кислотні дощі, озон, токсичні метали та ін. Так, наприклад, гинуть хвойні гірські ліси у Баварії. Відзначено випадки поразки хвойних та листяних лісів у Карелії, Сибіру та інших районах нашої країни.

    Вплив кислотних дощів знижує стійкість лісів до посух, хвороб, природних забруднення, що призводить до ще більш вираженої їх деградації як природних екосистем.

    Яскравим прикладом негативного впливу кислотних опадів на природні екосистеми є закислення озер. Особливо інтенсивно воно відбувається в Канаді, Швеції, Норвегії та на півдні Фінляндії (табл. 4). Пояснюється це тим, що значна частина викидів сірки у таких промислово розвинених країнах, як США, ФРН та Великій Британії, випадають саме на їх території (рис. 4). Найбільш уразливі у країнах озера, оскільки корінні породи, складові їх ложе, зазвичай представлені граніто-гнейсами і гранітами, не здатними нейтралізувати кислотні опади, на відміну, наприклад, від вапняків, які створюють лужне середовище і перешкоджають закислению. Сильно закислено і багато озер на півночі США.

    Таблиця 4 - Закислення озер у світі

    Країна

    Стан озер

    Канада

    Понад 14 тис. озер сильно закислено; кожному сьомому озеру на сході країни завдано біологічної шкоди

    Норвегія

    У водоймах загальною площею 13 тис. км 2 знищено рибу і ще на 20 тис. км 2 ~ уражено

    Швеція

    У 14 тис. озер знищено найбільш чутливі до рівня кислотності види; 2200 озер практично неживі

    Фінляндія

    8% озер не мають здатності до нейтралізації кислоти. Найбільш закислені озера у південній частині країни

    США

    У країні близько 1 тис. підкислених озер та 3 тис. майже кислотних (дані фонду охорони навколишнього середовища). Дослідження АООС в 1984 р. показали, що 522 озера мають сильне кислотне середовище і 964 знаходяться на межі цього

    Закислення озер небезпечне як для популяцій різних видів риб (зокрема лососевых, сигових та інших.), але часто тягне у себе поступову загибель планктону, численних видів водоростей та інших його жителів, Озера стають практично неживими.

    У нашій країні площа значного закислення від випадання кислотних опадів сягає кілька десятків мільйонів гектарів. Відзначено й окремі випадки закислення озер (Карелія та ін.). Підвищена кислотність опадів спостерігається вздовж західного кордону (транскордонне перенесення сірки та інших забруднюючих речовин) та на території ряду великих промислових районів, а також фрагментарно на Воронцов О.П. Раціональне природокористування. Навчальний посібник. -М.: Асоціація авторів та видавців «ТАНДЕМ». Видавництво ЕКМОС, 2000. - 498 с. Характеристика підприємства як джерело забруднення атмосфери ОСНОВНІ ВИДИ АНТРОПОГЕННИХ ВПЛИВ НА БІОСФЕРУ ПРОБЛЕМА ЕНЕРГЕТИЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОГО РОЗВИТКУ ЛЮДСТВА І ПЕРСПЕКТИВИ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ

    2014-06-13
План: Введение1. Атмосфера – зовнішня оболонка біосфери2. Забруднення атмосфери3. Екологічні наслідки забруднення атмосфери7

3.1 Парниковий ефект

3.2 Порушення озонового шару

3 Кислотні дощі

Висновок

Список використаних джерел Введення Атмосферне повітря є найважливішим життєзабезпечуючим природним середовищем і є сумішшю газів і аерозолів приземного шару атмосфери, що склалася в ході еволюції Землі, діяльності людини і яка знаходиться за межами житлових, виробничих та інших приміщень. саме забрудненість атмосфери шкідливими речовинами є найнебезпечнішою. Особливості екологічної обстановки в окремих регіонах Російської Федерації і екологічні проблеми, що виникають, зумовлені місцевими природними умовами і характером впливу на них промисловості, транспорту, комунального і сільського господарства. Ступінь забруднення повітря залежить, як правило, від ступеня урбанізованості та промислового розвитку території (специфіка підприємств, їх потужність, розміщення, технології, що застосовуються), а також від кліматичних умов, які визначають потенціал забруднення атмосфери. Атмосфера надає інтенсивний вплив не тільки на людину та біосферу, а й на гідросферу, ґрунтово-рослинний покрив, геологічне середовище, будівлі, споруди та інші техногенні об'єкти. Тому охорона атмосферного повітря та озонового шару є найбільш пріоритетною проблемою екології і їй приділяється пильна увага у всіх розвинених країнах. Лише наприкінці минулого століття зміни біосфери під впливом господарської діяльності звернули він увагу учених. У першій половині нинішнього століття ці зміни наростали і нині лавиною обрушилися людську цивілізацію. Особливо різко збільшилося навантаження на довкілля у другій половині 20 століття. У взаємовідносинах між суспільством і природою стався якісний стрибок, коли внаслідок різкого збільшення чисельності населення, інтенсивної індустріалізації та урбанізації нашої планети господарські навантаження почали повсюдно перевищувати здатність екологічних систем до самоочищення та регенерації. Внаслідок цього порушився природний кругообіг речовин у біосфері, під загрозою виявилося здоров'я нинішнього та майбутнього поколінь людей.

Маса атмосфери нашої планети мізерна - лише одна мільйонна маси Землі. Проте її роль природних процесах біосфери величезна. Наявність навколо земної кулі атмосфери визначає загальний тепловий режим поверхні нашої планети, захищає її від шкідливих космічного та ультрафіолетового випромінювань. Циркуляція атмосфери впливає на місцеві кліматичні умови, а через них – на режим річок, ґрунтово-рослинний покрив та на процеси рельєфоутворення.

Сучасний газовий склад атмосфери – результат тривалого історичного розвитку земної кулі. Він є переважно газову суміш двох компонентів - азоту (78,09%) і кисню (20,95%). У нормі у ньому присутні також аргон (0,93%), вуглекислий газ (0,03%) та незначні кількості інертних газів (неон, гелій, криптон, ксенон), аміаку, метану, озону, діоксидів сірки та інших газів. Поряд із газами в атмосфері містяться тверді частинки, що надходять з поверхні Землі (наприклад, продукти горіння, вулканічної діяльності, частинки ґрунту) та з космосу (космічний пил), а також різні продукти рослинного, тваринного або мікробного походження. Крім того, важливу роль в атмосфері відіграє водяна пара.

Найбільше значення для різних екосистем мають три гази, що входять до складу атмосфери: кисень, вуглекислий газ та азот. Ці гази беруть участь у основних біогеохімічних циклах.

Кисеньграє найважливішу роль життя більшості живих організмів нашій планеті. Він необхідний для дихання. Кисень не завжди входив до складу земної атмосфери. Він виник у результаті життєдіяльності фотосинтезирующих організмів. Під впливом ультрафіолетових променів він перетворювався на озон. У міру накопичення озону відбулося утворення озонового шару у верхніх шарах атмосфери. Озоновий шар, як екран, надійно захищає поверхню Землі від ультрафіолетової радіації, згубної живих організмів.

Сучасна атмосфера містить чи двадцяту частину кисню, що є на нашій планеті. Основні запаси кисню зосереджені в карбонатах, в органічних речовинах і оксидах заліза, частина кисню розчинена у воді. В атмосфері, мабуть, склалася приблизна рівновага між виробництвом кисню у процесі фотосинтезу та його споживанням живими організмами. Але останнім часом виникла небезпека, що внаслідок людської діяльності запаси кисню в атмосфері можуть зменшитися. Особливу небезпеку становить руйнування озонового шару, що спостерігається останніми роками. Більшість вчених пов'язують це з діяльністю людини.

Кругообіг кисню в біосфері надзвичайно складний, тому що з ним вступає в реакцію велика кількість органічних та неорганічних речовин, а також водень, з'єднуючись з яким кисень утворює воду.

Вуглекислий газ(Діоксид вуглецю) використовується в процесі фотосинтезу для утворення органічних речовин. Саме завдяки цьому процесу замикається кругообіг вуглецю в біосфері. Як і кисень, вуглець входить до складу ґрунтів, рослин, тварин, бере участь у різноманітних механізмах круговороту речовин у природі. Зміст вуглекислого газу повітря, що ми вдихаємо, приблизно однаково у різних районах планети. Виняток становлять великі міста, в яких вміст цього газу в повітрі буває вищим за норму.

Деякі коливання вмісту вуглекислого газу в повітрі місцевості залежать від доби, сезону року, біомаси рослинності. У той же час дослідження показують, що з початку століття середній вміст вуглекислого газу в атмосфері, хоч і повільно, але постійно збільшується. Вчені пов'язують цей процес переважно з діяльністю людини.

Азот- незамінний біогенний елемент, оскільки він входить до складу білків та нуклеїнових кислот. Атмосфера - невичерпний резервуар азоту, проте основна частина живих організмів не може безпосередньо використовувати цей азот: він має бути попередньо пов'язаний у вигляді хімічних сполук.

Частково азот надходить із атмосфери в екосистеми як оксиду азоту, що утворюється під впливом електричних розрядів під час гроз. Однак основна частина азоту надходить у воду та ґрунт у результаті його біологічної фіксації. Існує кілька видів бактерій та синьо-зелених водоростей (на щастя, дуже численних), які здатні фіксувати азот атмосфери. Внаслідок їх діяльності, а також завдяки розкладанню органічних залишків у ґрунті рослини-автотрофи отримують можливість засвоювати необхідний азот.

Кругообіг азоту тісно пов'язаний з кругообігом вуглецю. Незважаючи на те, що кругообіг азоту складніше, ніж кругообіг вуглецю, він, як правило, відбувається швидше.

Інші складові повітря не беруть участь у біохімічних циклах, але наявність великої кількості забруднювачів в атмосфері може призвести до серйозних порушень цих циклів.

2. Забруднення атмосфери.

Забрудненняатмосфери. Різні негативні зміни атмосфери Землі пов'язані переважно зі зміною концентрації другорядних компонентів атмосферного повітря.

Існує два основних джерела забруднення атмосфери: природний та антропогенний. Природний джерело- це вулкани, курні бурі, вивітрювання, лісові пожежі, процеси розкладання рослин та тварин.

До основних антропогенним джереламЗабруднення атмосфери відносяться підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різні машинобудівні підприємства.

Крім газоподібних забруднюючих речовин, в атмосферу надходить велика кількість твердих частинок. Це пил, кіптява і сажа. Велику небезпеку таїть забруднення природного середовища важкими металами. Свинець, кадмій, ртуть, мідь, нікель, цинк, хром, ванадій стали практично незмінними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостро постає проблема забруднення повітря свинцем.

Глобальне забруднення атмосферного повітря позначається стані природних екосистем, особливо у зеленому покриві нашої планети. Одним із найнаочніших показників стану біосфери служать ліси їх самопочуття.

Кислотні дощі, що викликаються головним чином діоксидом сірки та оксидами азоту, завдають величезної шкоди лісовим біоценозам. Встановлено, що хвойні породи страждають від кислотних дощів більшою мірою, ніж широколистяні.

Тільки на території нашої країни загальна площа лісів, уражених промисловими викидами, сягнула 1 млн га. Значним чинником деградації лісів останніми роками є забруднення довкілля радіонуклідами. Так, внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС уражено 2,1 млн. га лісових масивів.

Особливо сильно страждають зелені насадження у промислових містах, атмосфера яких містить велику кількість забруднюючих речовин.

Повітряна екологічна проблема виснаження озонового шару, у тому числі поява озонових дірок над Антарктидою та Арктикою, пов'язана із надмірним застосуванням фреонів у виробництві та побуті.

Господарська діяльність людини, набуваючи дедалі більш глобального характеру, починає дуже відчутно впливати на процеси, які у біосфері. Ви вже дізналися про деякі результати діяльності людини та їх вплив на біосферу. На щастя, до певного рівня біосфера здатна до саморегуляції, що дозволяє мінімізувати негативні наслідки діяльності людини. Але є межа, коли біосфера не в змозі підтримувати рівновагу. Починаються незворотні процеси, що призводять до екологічних катастроф. З ними людство вже зіштовхнулося у низці регіонів планети.

3. Екологічні наслідки забруднення атмосфери

До найважливіших екологічних наслідків глобального забруднення атмосфери відносяться:

1) можливе потепління клімату (парниковий ефект);

2) порушення озонового шару;

3) випадання кислотних дощів.

Більшість вчених у світі розглядають їх як найбільші екологічні проблеми сьогодення.

3.1 Парниковий ефект

В даний час спостерігається зміна клімату, яка виражається в поступовому підвищенні середньорічної температури, починаючи з другої половини минулого століття, більшість учених пов'язують з накопиченнями в атмосфері так званих «парникових газів» - діоксиду вуглецю (СО 2), метану (СН 4), хлорфторвуглеців (фреонів), озону (Про 3), оксидів азоту та ін. (Див. таблицю 9).


Таблиця 9

Антропогенні забруднювачі атмосфери та пов'язані з ними зміни (В.А. Вронський, 1996)

Примітка. (+) - Посилення ефекту; (-) - зниження ефекту

Парникові гази, і в першу чергу 2, перешкоджають довгохвильовому тепловому випромінюванню з поверхні Землі. Атмосфера, насичена парниковими газами, діє як дах теплиці. Вона, з одного боку, пропускає всередину більшу частину сонячного випромінювання, з іншого - майже не пропускає назовні тепло, що перевипромінюється Землею.

У зв'язку зі спалюванням людиною дедалі більшої кількості викопного палива: нафти, газу, вугілля та інших. (щорічно понад 9 млрд. т. умовного палива) - концентрація СО 2 в атмосфері постійно збільшується. За рахунок викидів в атмосферу при промисловому виробництві та в побуті зростає вміст фреонів (хлорфторвуглеців). На 1-1,5% на рік збільшується вміст метану (викиди з підземних гірничих виробок, спалювання біомаси, виділення великою рогатою худобою та ін.). У меншій мірі зростає вміст в атмосфері та оксиду азоту (на 0,3% щорічно).

Наслідком збільшення концентрацій цих газів, що створюють «парниковий ефект», є зростання середньої глобальної температури повітря біля земної поверхні. Останні 100 років найтеплішими були 1980, 1981, 1983, 1987 і 1988 гг. У 1988 р. середньорічна температура виявилася на 0,4 градуси вищою, ніж у 1950-1980 роках. Розрахунки деяких учених показують, що у 2005 р. вона буде на 1,3 °С більша, ніж у 1950-1980 роках. У доповіді, підготовленій під егідою ООН міжнародною групою з проблем кліматичних змін, стверджується, що до 2100 року температура на Землі збільшиться на 2-4 градуси. Масштаби потепління за цей відносно короткий термін будуть зіставні з потеплінням, яке сталося на Землі після льодовикового періоду, а отже, екологічні наслідки можуть бути катастрофічними. Насамперед, це пов'язано з передбачуваним підвищенням рівня Світового океану, внаслідок танення полярних льодів, скорочення площ гірського заледеніння тощо. буд. вчені встановили, що це неминуче призведе до порушення кліматичної рівноваги, затоплення приморських рівнин у більш ніж 30 країнах, деградації багаторічномерзлих порід, заболочування великих територій та інших несприятливих наслідків.

Проте низка вчених бачать у передбачуваному глобальному потеплінні клімату та позитивні екологічні наслідки. Підвищення концентрації СО 2 в атмосфері та пов'язане з ним збільшення фотосинтезу, а також зростання зволоження клімату можуть, на їхню думку, призвести до збільшення продуктивності як природних фітоценозів (лісів, лук, саван та ін.), так і агроценозів (культурних рослин, садів , виноградників та ін).

Щодо ступеня впливу парникових газів на глобальне потепління клімату також немає єдності у думках. Так, у звіті Міжурядової групи експертів з проблеми зміни клімату (1992) зазначається, що потепління клімату, що спостерігається в останнє століття, на 0,3-0,6 °С могло бути зумовлене переважно природною мінливістю низки кліматичних факторів.

На міжнародній конференції в Торонто (Канада) 1985 р. перед енергетикою всього світу поставлено завдання скоротити до 2010 р. на 20% промислові викиди вуглецю в атмосферу. Але очевидно, що відчутний екологічний ефект можна отримати лише за поєднанні цих заходів із глобальним напрямом екологічної політики - максимально можливим збереженням угруповань організмів, природних екосистем і всієї біосфери Землі.

3.2 Порушення озонового шару

Озоновий шар (озоносфера) охоплює всю земну кулю і розташовується на висотах від 10 до 50 км з максимальною концентрацією озону на висоті 20-25 км. Насиченість атмосфери озоном постійно змінюється у будь-якій частині планети, досягаючи максимуму навесні у приполярній області. Вперше виснаження озонового шару привернула увагу широкого загалу в 1985 р., коли над Антарктидою було виявлено простір зі зниженим (до 50%) вмістом озону, що отримав назву "озонової дірки". Зтих пір результати вимірів підтверджують повсюдне зменшення озонового шару на всій планеті. Так, наприклад, у Росії за останні десять років концентрація озонового шару знизилася на 4-6% у зимовий час і на 3% – у літній. Нині виснаження озонового шару визнано всіма серйозною загрозою глобальної екологічної безпеки. Зниження концентрації озону послаблює здатність атмосфери захищати живе на Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання (УФ-радіація). Живі організми дуже вразливі для ультрафіолетового випромінювання, бо енергії навіть одного фотона з цих променів достатньо, щоб зруйнувати хімічні зв'язки у більшості органічних молекул. Не випадково тому в районах зі зниженим вмістом озону численні сонячні опіки, спостерігається збільшення захворювання людей на рак шкіри та ін. 6 млн. Чоловік. Крім шкірних захворювань можливий розвиток очних хвороб (катаракту та ін.), пригнічення імунної системи і т.д. Встановлено також, що рослини під впливом сильного ультрафіолетового випромінювання поступово втрачають свою здатність до фотосинтезу, а порушення життєдіяльності планктону призводить до розриву трофічних ланцюгів біоти водних екосистем і т. д. Наука ще до кінця не встановила, які ж основні процеси, що порушують озоновий шар. Передбачається як природне, і антропогенне походження «озонових дірок». Останнє, на думку більшості вчених, ймовірніше і пов'язане з підвищеним змістом хлорфторвуглеців (фреонів).Фреони широко застосовуються у промисловому виробництві та в побуті (холодоагрегати, розчинники, розпилювачі, аерозольні упаковки та ін.). Піднімаючись в атмосферу, фреони розкладаються з виділенням оксиду хлору, який згубно діє на молекули озону. За даними міжнародної екологічної організації «Грінпіс», основними постачальниками хлорфторвуглеців (фреонів) є США-30,85%, Японія – 12,42%, Великобританія – 8,62% та Росія – 8,0%. США пробили в озоновому шарі «дірку» площею 7 млн. км2, Японія - 3 млн. км2, що у сім разів більше, ніж площа самої Японії. Останнім часом у США та ряді західних країн побудовано заводи з виробництва нових видів хладореагентів (гідрохлорфторвуглецеве) з низьким потенціалом руйнування озонового шару. Відповідно до протоколу Монреальської конференції (1990 р.), переглянутому потім у Лондоні (1991 р.) і Копенгагені (1992 р.), передбачалося зниження викидів хлорфторвуглецю до 1998 р. на 50%. Відповідно до ст. 56 Закону Російської Федерації про охорону навколишнього природного середовища, відповідно до міжнародних угод, всі організації та підприємства зобов'язані скоротити і надалі повністю припинити виробництво та використання озоноруйнівних речовин.

Ряд вчених продовжують наполягати на природному походження «озонової дірки». Причини її виникнення одні вбачають у природній мінливості озоносфери, циклічній активності Сонця, інші пов'язують ці процеси з рифтогенезом та дегазацією Землі.

3.3 Кислотні дощі

Одна з найважливіших екологічних проблем, з якою пов'язують окислення природного середовища, - кислотні дощі . Утворюються вони при промислових викидах в атмосферу діоксиду сірки та оксидів азоту, які, поєднуючись з атмосферною вологою, утворюють сірчану та азотну кислоти. В результаті дощ та сніг виявляються підкисленими (число рН нижче 5,6). У Баварії (ФРН) у серпні 1981 р. випадали дощі з кислотністю рН=3,5. Максимальна зареєстрована кислотність опадів у Європі - рН=2,3. Сумарні світові антропогенні викиди двох головних забруднювачів повітря - винуватців підкислення атмосферної вологи - SO 2 і NO становлять щорічно - понад 255 млн. т. За даними Росгідромету, щорічно біля Росії випадає щонайменше 4.22 млн.т сірки, 4.0 млн.т. азоту (нітратного та амонійного) у вигляді кислотних сполук, що містяться в атмосферних осадах. Як видно з рисунку 10, найбільші навантаження сірки спостерігаються у густонаселених та індустріальних регіонах країни.

Малюнок 10. Середньорічне випадання сульфатів кг сірки/кв. км (2006 р.) [за матеріалами сайту http://www.sci.aha.ru]

Високі рівні випадінь сірки (550-750 кг/кв. км на рік) та суми сполук азоту (370-720 кг/кв. км на рік) у вигляді великих за площею ареалів (кілька тис. кв. км) спостерігаються у густонаселених і промислові регіони країни. Винятком із цього правила є ситуація навколо м. Норильська, слід забруднень якого перевищує площею і потужності випадання у зоні осадження забруднень у районі Москви, на Уралі.

На території більшості суб'єктів Федерації випадання сірки та нітратного азоту від власних джерел вбирається у 25% від своїх сумарних випадень. Внесок власних джерел по сірці перевищує цей поріг у Мурманській (70%), Свердловській (64%), Челябінській (50%), Тульській та Рязанській (по 40%) областях та у Красноярському краї (43%).

Загалом на Європейській території країни лише 34% випадань сірки має російське походження. З решти 39% надходить від європейських країн, а 27% з інших джерел. При цьому найбільший внесок у транскордонне підкислення природного середовища роблять Україна (367 тис. тонн), Польща (86 тис. т), Німеччина, Білорусія та Естонія.

Особливо небезпечною ситуація представляється в зоні гумідного клімату (від Рязанської області і на північ від Європейської частини і всюди на Уралі), оскільки ці регіони відрізняються природною підвищеною кислотністю природних вод, яка завдяки цим викидам ще більше зростає. У свою чергу, це веде до падіння продуктивності водойм та зростання захворюваності зубів і кишечника у людей.

На величезній території природне середовище закислюється, що дуже негативно позначається на стані всіх екосистем. З'ясувалося, що природні екосистеми зазнають руйнування навіть за меншого рівня забруднення повітря, ніж той, який небезпечний для людини. «Озера та річки, позбавлені риби, що гинуть ліси – ось сумні наслідки індустріалізації планети». Небезпеку становлять, як правило, не самі кислотні опади, а процеси, що протікають під їх впливом. Під дією кислотних опадів з ґрунту вилуговуються не тільки життєво необхідні рослинам поживні речовини, а й токсичні важкі та легкі метали - свинець, кадмій, алюміній та ін. наслідків.

Вплив кислотних дощів знижує стійкість лісів до посух, хвороб, природних забруднення, що призводить до ще більш вираженої їх деградації як природних екосистем.

Яскравим прикладом негативного впливу кислотних опадів на природні екосистеми є закислення озер . У нашій країні площа значного закислення від випадання кислотних опадів сягає кілька десятків мільйонів гектарів. Відзначено й окремі випадки закислення озер (Карелія та ін.). Підвищена кислотність опадів спостерігається вздовж західного кордону (транскордонне перенесення сірки та інших забруднюючих речовин) та на території ряду великих промислових районів, а також фрагментарно на узбережжі Таймиру та Якутії.

Висновок

Охорона природи – завдання нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але досі багато хто з нас вважає їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації і вважають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма труднощами, що виявилися.

Однак вплив людини на навколишнє середовище набрав загрозливих масштабів. Тільки у другій половині XX століття завдяки розвитку екології та поширенню екологічних знань серед населення стало очевидним, що людство є неодмінною частиною біосфери, що підкорення природи, безконтрольне використання її ресурсів та забруднення навколишнього середовища – безвихідь у розвитку цивілізації та в еволюції самої людини. Тому найважливіша умова розвитку людства – дбайливе ставлення до природи, всебічна турбота про раціональне використання та відновлення її ресурсів, збереження сприятливого довкілля.

Однак багато хто не розуміє тісного взаємозв'язку між господарською діяльністю людей та станом навколишнього природного середовища.

Широке еколого-природоохоронне просвітництво має допомогти людям у засвоєнні таких екологічних знань та етичних норм і цінностей, відносин та способу життя, які необхідні для сталого розвитку природи та суспільства. Щоб докорінно поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані та продумані дії. Відповідальна та дієва політика щодо навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення та запобігання шкоді, яку завдає Природа Людина.

Список використаної літератури

1. Акімова Т. А., Хаскін В. В. Екологія. М: Юніті, 2000.

2. Безугла Е.Ю., Завадська Є.К. Вплив забруднення атмосфери для здоров'я населення. СПб.: Гідрометеоздат, 1998. С. 171-199. 3. Гальперін М. В. Екологія та основи природокористування. М: Форум-Інфра-м, 2003.4. Данилов-Данільян В.І. Екологія, охорона природи та екологічна безпека. М: МНЕПУ, 1997.5. Кліматичні характеристики умов поширення домішок у атмосфері. Довідковий посібник / Ред. Е.Ю.Безугла і М.Є.Берлянд. - Ленінград, Гідрометеоіздат, 1983. 6. Коробкін В. І., Передільський Л. В. Екологія. Ростов-на-Дону: Фенікс, 2003.7. Протасов В.Ф. Екологія, здоров'я та охорона навколишнього середовища в Росії. М.: Фінанси та статистика, 1999.8. Уорк K., Уорнер С., Забруднення повітря. Джерела та контроль, пров. з англ., М. 1980. 9. Екологічний стан території Росії: Навчальний посібник для студентів вищих. пед. Навчальних закладів/В. П. Бондарєв, Л.Д. Долгушин, Б.С. Залогін та ін; За ред. С.А. Ушакова, Я.Г. Каца - 2-ге вид. М: Академія, 2004.10. Перелік та коди речовин, що забруднюють атмосферне повітря. Вид. 6-те. СПб., 2005, 290 с.11. Щорічник стану забруднення атмосфери у містах біля Росії. 2004. - М.: Метеоагентство, 2006, 216 с.

КАТЕГОРІЇ

ПОПУЛЯРНІ СТАТТІ

2023 «kingad.ru» - УЗД дослідження органів людини