Охрана атмосферного воздуха

                                  

                                 

 

                                   Содержание

 

 

 

1.    Перечислить источники загрязнения атмосферного воздуха

       (атмосферы) в городах и сельском  хозяйстве. 

       Охрана атмосферного воздуха. Привести примеры.

 

 

2.    Каким образом человек влияет на природу, окружающую

       среду в результате своей деятельности?

       Выявить положительное и отрицательное  воздействие 

       человека на природу. Привести  примеры. 

 

 

       Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.    Перечислить  источники загрязнения атмосферного  воздуха 

       (атмосферы) в городах и сельском  хозяйстве. 

       Охрана атмосферного воздуха.  Привести примеры. 

 

 

1.1    Перечислить источники загрязнения атмосферного воздуха

       (атмосферы) в городах и сельском хозяйстве.

 

 

Атмосфера – газовая оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Жизнь на Земле возможна только до тех пор, пока существует атмосфера. Все живые организмы используют воздух атмосферы для дыхания, атмосфера защищает от вредного воздействия космических лучей и губительной для живых организмов температуры, холодного «дыхания» космоса.

Атмосфера простирается вверх от поверхности  Земли примерно до 3 тысяч километров. С высотой меняются химический состав и физические свойства атмосферы, поэтому ее подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу (термосферу) и экзосферу.

Между атмосферой, земной поверхностью и другими сферами Земли происходит постоянный обмен теплом, влагой и  газами, который вместе с циркуляцией воздушных масс в атмосфере влияет на основные климатообразующие процессы. Атмосфера защищает живые организмы от мощного потока космического излучения. Ежесекундно на верхние слои атмосферы обрушивается поток космических лучей: гамма, рентгеновские, ультрафиолетовые, видимые, инфракрасные. Если бы все они достигали земной поверхности, то в течение нескольких мгновений уничтожили бы все живое.

Важнейшее защитное значение имеет озоновый экран. Он расположен в стратосфере на высоте от 20 до 50 километров от поверхности Земли. Основное значение озонового экрана состоит в том, что он защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Озоновый экран поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 290 нм и менее, поэтому до земной поверхности доходят ультрафиолетовые лучи, полезные для высших животных и человека и губительные для микроорганизмов. Разрушение озонового слоя, замеченное в начале 1980-х годов, объясняют применением фреонов в холодильных установках и выбросом в атмосферу аэрозолей, применяемых в быту. Согласованные меры позволили сократить поступление фреонов в атмосферу. Разрушительное воздействие на озоновый слой оказывают полеты сверхзвуковых самолетов и космических аппаратов.

Атмосферный воздух – это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. Воздух не имеет запаха, прозрачен, в жидком состоянии приобретает голубоватую окраску. Жизнь людей невозможна без воздуха, без воды и пищи, но если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды – несколько дней, то смерть от удушья наступает через 4-5 минут.

Основными составными частями атмосферы являются: азот, кислород, аргон и углекислый газ. Кроме аргона в малых концентрациях  содержатся другие инертные газы. В  атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды (примерно 3-4%) и твердые частицы - пыль.

По газовому составу вся  атмосфера Земли подразделяется на нижнюю (до100 километров) - гомосферу с однородным составом приземного воздуха и верхнюю – гетеросферу - с неоднородным химическим составом. Одним из важных свойств атмосферы является наличие кислорода. В первичной атмосфере Земли кислород отсутствовал. Появление и накопление его связано с распространением зеленых растений и процессом фотосинтеза. В результате химического взаимодействия веществ с кислородом в живых организмах выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности.

Через атмосферу осуществляется обмен  веществ Земли с космосом, при  этом Земля получает космическую  пыль и метеориты и теряет самые легкие газы - водород и гелий. Атмосфера пронизана мощной солнечной радиацией, которая определяет тепловой режим планеты, вызывает диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов. Обширная разреженная верхняя часть атмосферы состоит преимущественно из ионов.

Атмосфера защищает Землю от многочисленных метеоритов. Ежесекундно в атмосферу попадает до 200 миллионов метеоритов, доступных для наблюдения невооруженным глазом, но они сгорают в атмосфере. Замедляют свое движение в атмосфере мелкие частицы космической пыли. Ежесуточно на Землю опускается около10 мелких метеоритов. Это приводит к увеличению массы Земли на 1 тысячу тонн в год. Атмосфера является теплоизоляционным фильтром. Без атмосферы перепад температур на Земле в сутки достигал бы 200ºС, как на естественном спутнике Земли - Луне (от 100ºС днем, до

-100ºС ночью). Велико значение атмосферы в распределении света. Ее воздух разбивает солнечные лучи на миллион мелких лучей, рассеивает их и создает равномерное освещение. Атмосфера служит проводником звуков.

Наибольшее значение для всех живых организмов имеет относительно постоянный состав атмосферного воздуха в тропосфере. Баланс газов в атмосфере поддерживается за счет постоянно идущих процессов использования живыми организмами и поступления газов в атмосферу. Азот выделяется при мощных геологических процессах (извержениях вулканов, землетрясениях), при разложении органических соединений. Изъятие азота из воздуха происходит за счет деятельности клубеньковых бактерий.

Однако в последние годы происходит изменение баланса азота в  атмосфере за счет хозяйственной деятельности людей. Атмосферный азот используется в промышленном производстве азотных удобрений. Но нерешенным остается вопрос компенсации изъятия азота из атмосферного воздуха. В то же время из-за огромного общего количества азота в атмосфере эта проблема не столь серьезна, как баланс кислорода и диоксида углерода.

Около 4 миллиардов лет назад содержание кислорода в атмосфере было в 1000 раз меньше, чем сейчас, так как не было основных его продуцентов - зеленых растений.

Современное соотношение кислорода и диоксида углерода поддерживается жизнедеятельностью живых организмов. В результате фотосинтеза зеленые растения потребляют диоксид углерода и выделяют кислород. Он используется для дыхания всеми живыми организмами.

Использование запасов кислорода увеличивается одновременно с эквивалентным ростом выделения диоксида углерода в атмосферу.

С развитием  промышленности и транспорта атмосферный кислород используется на процессы горения все в возрастающих размерах. Например, за один трансатлантический рейс реактивный самолет сжигает 35 тонн кислорода. Легковой автомобиль за 1,5 тысячи километров пробега расходует суточную норму кислорода одного человека (в среднем человек потребляет в сутки 500 литров кислорода, пропуская через легкие 12 тонн воздуха). По подсчетам специалистов, на сгорание разнообразных видов топлива сейчас требуется от 10 до 25% кислорода, производимого зелеными растениями. Уменьшается поступление кислорода в атмосферу из-за сокращения площадей лесов, саванн, степей и увеличения пустынных территорий, роста городов, транспортных магистралей. Сокращается число продуцентов кислорода среди водных растений из-за загрязнения рек, озер, морей и океанов. Ученые полагают, что в ближайшие 150-180 лет количество кислорода в атмосфере сократится на треть по сравнению с современным его содержанием.

Однако некоторое увеличение диоксида углерода в атмосфере сказывается положительно на продуктивности сельскохозяйственных растений. Так, при насыщении воздуха теплиц углекислым газом урожайность овощей повышается за счет интенсификации процесса фотосинтеза. Но с увеличением CO₂ в атмосфере возникают сложные глобальные проблемы.

 

 

Источники загрязнения атмосферы  могут быть естественными и искусственными. Естественными источниками загрязнения атмосферы служат извержения вулканов, лесные пожары, пыльные бури, процессы выветривания, разложение органических веществ. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем. К искусственным (антропогенным) источникам загрязнения атмосферы относятся промышленные и теплоэнергетические предприятия, транспорт, системы отопления жилищ, сельское хозяйство, бытовые отходы.

 

Естественные источники загрязнения атмосферы представляют собой такие грозные явления природы, как извержения вулканов и пыльные бури. Обычно они имеют катастрофический характер.

При извержении вулканов в атмосферу выбрасывается  огромное количество газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли. После затухания вулканической  деятельности общий баланс газов в атмосфере постепенно восстанавливается. Так, в результате извержения вулкана Кракатау в 1883 году в атмосферу было выброшено около 150 миллиард тонн пыли и пепла. Мелкие пылевые частицы держались в верхних слоях атмосферы в течение нескольких лет. Извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году сопровождалось выбросами в атмосферный воздух диоксида серы. Его количество составило более 20 миллионов тонн. При извержении вулканов происходит тепловое загрязнение атмосферы, так как в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Температура их, в том числе паров и газов, такова, что они сжигают все на своем пути.

Однако сейчас ученые выяснили, что  выбросы окись серы в атмосферу при извержениях вулканов, в какой-то степени защищают нашу планету от «парникового эффекта». Это объясняется тем, что окись серы попав в атмосферу, очень быстро превращается в серную кислоту, через некоторое время под воздействием ветра равномерно распределяется и обволакивает Землю, как защитное поле, ослабляя  проникновение ультрафиолетовых лучей.

Существенно загрязняют атмосферу  крупные лесные пожары. Чаще всего  они возникают в засушливые годы. В России наиболее опасны лесные пожары в Сибири, на Дальнем Востоке, на Урале, в Республике Коми. В среднем за год площадь, пройденная пожарами, составляет около 700 тысяч га. В засушливые годы, например, в 1915 году она достигла 1 -- 1,5 миллиона га. Дым от лесных пожаров распространяется на огромные площади - около 6 миллионов квадратных километров. В среднем за год сгорает и повреждается на корню до 20-25 миллионов кубических метров древесины.

Пыльные бури возникают в связи  с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности мельчайших частиц почвы. Сильные ветры - смерчи и ураганы - поднимают в воздух и крупные обломки горных пород, но они не держатся долго в воздухе. При сильных бурях в атмосферный воздух поднимается до 50 миллион тонн пыли. Причинами пыльных бурь являются засуха, суховеи, провоцируют их интенсивная распашка, выпас скота, уничтожение лесов и кустарников. Наиболее часты пыльные бури в степных, полупустынных и пустынных районах.

Катастрофические явления, связанные  с извержением вулканов, лесными  пожарами и пыльными бурями, приводят к возникновению светозащитного экрана вокруг Земли, который несколько  изменяет тепловой баланс планеты. В целом эти явления имеют заметный, но локальный эффект в отношении загрязнения атмосферы. И совсем незначительный, местный характер носит загрязнение атмосферного воздуха, связанное с выветриванием и разложением органических веществ.

 

Искусственные источники загрязнения наиболее опасны для атмосферы. Они способствуют поступлению в атмосферный воздух инородных, не свойственных естественным условиям газов и веществ. По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества антропогенного происхождения подразделяются на твердые, жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% от общей массы выбрасываемых в атмосферу искусственных загрязняющих веществ.

Человек загрязняет атмосферу уже  тысячелетиями, однако последствия  употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию, сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы. Так было вплоть до начала 19 века. Лишь за последние сто лет развитие промышленности "одарило" нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возрастание темпов индустриализации, при современных масштабах техногенного воздействия, приводит к усилению потребления кислорода и сокращению его естественных источников воспроизводства. Это обусловливает загрязнение воздушной среды вредными отходами и выбросами производственной деятельности.

В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональное и глобальное. Местное загрязнение характеризуется повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район, сельскохозяйственная зона). При региональном загрязнении в сферу негативного воздействия вовлекаются значительные пространства, но не вся планета. Глобальное загрязнение связано с изменением состояния атмосферы в целом.

Наиболее распространенными загрязнителями воздушной среды городов и поселков являются оксид углерода, двуокись серы, оксиды азота, пыль (неорганического и органического происхождения). Специфические загрязнения в воздухе связаны с определенными типами промышленного и хозяйственного производства, транспортом.

Особое место среди источников загрязнения атмосферы занимает химическая промышленность. Она поставляет диоксид серы, сероводород, оксиды азота, углеводороды, галогены. Для химической промышленности характерна высокая концентрация предприятий, что создает повышенное загрязнение окружающей среды. Вещества, выделяемые в атмосферу, могут вступать в химические реакции друг с другом, образуя высокотоксичные соединения. Вместе с туманом и некоторыми другими природными явлениями в местах повышенной концентрации химических веществ возникает фотохимический смог. Часто при этом концентрации озона во много раз превосходят его нормальный уровень в воздухе у поверхности Земли, что опасно для жизни растений, животных и человека.