Забруднення атмосфери

 

Міністерство освіти і  науки, молоді та спорту України

Національний університет  водного господарства та природокористування 

Кафедра економіки підприємства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольна робота

з дисципліни

«Основи наукових досліджень»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

Студент ЗФН ФЕіП

Група ЕП - 42

Борболь С.В.

Перевірила:

Ковшун Н.Е.

                                                                      

 

 

 

 

 

 

 

Рівне - 2013

ЗМІСТ

 

1. Забруднення атмосфери…………………........................................................3
2. Розрахункова частина…………...……………………………………………9

Список використаної літератури…………………………………………………..13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ЗАБРУДЕННЯ АТМОСФЕРИ

 

У результаті антропогенної  діяльності відбувається забруднення атмосфери, що призводить до зміни хімічного складу атмосферного повітря. Під забрудненням атмосфери розуміють рідкі й тверді часточки та газуваті речовини, що надходять в атмосферу внаслідок побутової та промислової діяльності людей, а також фізіологічного життя людей і тварин у понаднормовій кількості. І взагалі, забрудненістю атмосфери називають несприятливі зміни стану атмосферного повітря, цілком або частково зумовлені діяльністю людини, які безпосередньо чи опосередковано впливають на розподіл енергії, що надходить, рівні радіації, фізико-хімічні властивості атмосфери та умови існування живих організмів.

За джерелами забруднення  виділяють два види забруднення  атмосфери:

• Природне (виверження вулканів, лісові пожежі, пил з ерозійних ґрунтів, вивітрювання гірських порід, піщані бурі, спори грибів, мікроорганізми, пилок рослин та ін.)
• Штучне (створені господарською діяльністю людини)

Впливати на природні забруднення  атмосфери людина не може, але регулювати характер забруднень в результаті власної  діяльності людство не тільки може, але і повинно. Необхідно пам'ятати, що в атмосферу попадають як матеріальні  забруднювачі (гази, рідини, тверді речовини), так і енергетичні (шум, вібрації, електромагнітне, радіоактивне випромінювання).

У нормі природні джерела  забруднення не спричинюють істотних змін повітря. Інтенсивне поширення певного природного джерела забруднення на певній території (викиди попелу і газів вулканами, лісові і степові пожежі) можуть стати серйозною причиною забруднення атмосфери. Так, під час виверження вулкана Кракатау у 1883 р. маса попелу та пилу становила 150 млрд. т, і вони поширилися майже по всій земній кулі. Внаслідок виверження вулкана на Алясці в 1912 р. в атмосферу надійшло понад 20 млрд. т пилу, який тривалий час утримувався в повітрі. Такі катастрофічні явища зумовлюють іноді утворення світлонепроникного екрана навколо Землі, а також зміну її теплового балансу. Проте природні забруднення атмосфери здебільшого не завдають великої шкоди людині, бо відбуваються за певними біологічними законами і регулюються кругообігом речовин, виявляються періодично.

Штучне (антропогенне) забруднення атмосфери відбувається внаслідок зміни її складу та властивостей під впливом діяльності людини. Встановлено, що найбільший внесок у забруднення атмосфери робить автотранспорт, промислові підприємства, енергетика (теплові, електричні станції), комунальне й сільське господарство та військово-промисловий комплекс.

За будовою та характером впливу на атмосферу штучні джерела забруднення умовно поділяють на технічні (пил цементних заводів, дим і сажа від згоряння вугілля) та хімічні (пило- або газоподібні речовини, які можуть вступати в хімічні реакції).

За характером забруднювача забруднення атмосфери буває  трьох видів:

• Фізичне - механічне (пил,тверді частки), радіоактивне (радіоактивне випромінювання), електромагнітне (різні види електромагнітних хвиль, радіохвилі), шумове (різні гучні звуки і низькочастотні коливання) і теплове забруднення (штучне підвищення температури)
• Хімічне - забруднення газоподібними речовинами і аерозолями. На сьогоднішній день основні хімічні забруднювачі атмосферного повітря це миючі засоби, пластмаси, пестициди та інші синтетичні речовини, похідні сірки, похідні азоту, важкі метали, сполуки фтору, тверді домішки, органічні речовини.
• Біологічне - в основному забруднення мікробної природи. Наприклад, забруднення повітря вегетативними формами і спорами бактерій і грибів, вірусами, а також їх токсинами і продуктами життєдіяльності.

Під впливом атмосферних  опадів, сонячної радіації, перенесення  повітряних мас, взаємодії з гідросферою  і літосферою та діяльності мікроорганізмів атмосферне повітря позбавляється від сторонніх домішок і цей процес називається самоочищенням атмосфери. Проте в результаті антропогенної діяльності утворюється така велика кількість забруднень, що атмосфера вже не здатна самоочищатися і відбувається значне накопичення забруднювальних речовин у повітрі.

За агрегатним станом усі  забруднювальні речовини поділяють  на тверді, рідкі та газоподібні. Саме газоподібні забруднювачі (чадний газ, вуглекислий газ, оксид сірки (IV), оксиди азоту, сірководень, аміак, метан, органічні сполуки) становлять 90 % загальної маси речовин, що надходять в атмосферу; частка твердих речовин (пил, важкі метали, мінеральні і органічні сполуки, радіоактивні речовини) – близько 10 % ; маса рідких домішок (сірчана кислота) невелика в порівнянні з масою газоподібних і твердих речовин. У складі твердих домішок у наявності є вода, вміст якої тим більший, чим більша відносна вологість повітря.

Основними джерелами забруднення  атмосфери вважаються природні, виробничі  і побутові процеси. Забруднювачі можна  об’єднати в такі групи:

1) що утворюються при  згорянні палива для потреб  промисловості, опалюванні житла,  при роботі всіх видів транспорту;

2) які виникли в результаті  промислових викидів;

3) що обумовлені спалюванням  і переробкою побутових і промислових  відходів;

4) природного походження (мінеральні, рослинні, тваринні, мікробіологічні).

Забруднення атмосфери неоднакове по регіонах. В індустріально розвинених районах воно може бути в тисячу разів більшим за середньо-планетарні значення. У світі щороку спалюють понад 10 млрд. т органічного палива, переробляють близько 2 млрд. рудних і нерудних матеріалів. Лише при спалюванні вугілля и атмосферу щороку потрапляє близько 120 млн. т попелу, а разом з іншими видами пилу — до 300 млн. т. За приблизними підрахунками, в атмосферу за останні 100 років надійшло 1,5 млн. т арсену, 1 млн. т нікелю, 900 тис. т чадного газу, 600 тис. т цинку, стільки ж міді.

Серйозної шкоди навколишньому середовищу завдає хімічна промисловість. Особливо небезпечними є сірчисті сполуки, оксиди азоту, хлор та ін. Майже всі забруднювальні речовини можуть вступати між собою в реакції, утворюючи високотоксичні сполуки. У поєднанні з туманом це явище дістало назву фотохімічного смогу.

Значним джерелом забруднення  довкілля є підприємства чорної металургії. Вони викидають в атмосферу багато пилу, кіптяви, сажі, важких металів (свинець, кадмій, ртуть, мідь, нікель, цинк, хром). Ці речовини практично стали постійними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостро стоїть проблема забруднення повітря свинцем.

Повітря забруднюють практично  всі види сучасного транспорту, кількість  якого постійно збільшується у всьому світі. Майже всі складові вихлопних  газів автомобілів шкідливі для людського організму, а оксиди азоту до того ж беруть активну участь у створенні фотохімічного смогу. Одна вантажівка або один легковик викидає в повітря відповідно 6 м4 та З м3 чадного газу СО. Забруднюється повітря і пилом гуми з покришок автомобілів і літаків (один автомобіль утворює близько 10 кг гумового пилу).

Викиди автомобільного транспорту істотно залежать від режиму роботи двигуна і якості використовуваного  палива.

Найбільшу загрозу для  людства становить забруднення  атмосфери радіоактивними речовинами. Ця проблема вперше виникла в 1945 р. після  вибуху двох атомних бомб, скинутих з американських літаків на японські міста Хіросіму й Нагасакі. Природна радіоактивність існує незалежно від діяльності людини.

Живі істоти певною мірою  пристосувалися до неї, хоч шкідливість  її для них є очевидною.

Наша атмосфера має  здатність до самоочищення. Концентрація забруднювальних речовин через розпорошення їх у повітрі, осідання твердих часточок під впливом сили гравітації, випадання різних домішок з опадами (дощ інтенсивністю 1 мм/год за 45 хв вимиває з повітря 28 % часточок пилу діаметром 10 мкм). Проте від величезної кількості забруднювальних речовин, що надходять в атмосферу сьогодні, вона не встигає самоочищуватись. Так, при спалюванні за рік 2,1 млрд. т кам'яного вугілля і 0,8 млрд. т бурого в навколишнє середовище потрапляє 225 тис. т арсену, 225 тис. т германію, 153 тис. т кобальту і, крім того, мільйони тони пилу з металургійних заводів, майже 1/5 частина світового виробництва цементу.

За приблизними підрахунками, маса забруднювальних речовин в атмосфері становить 9-10 мли т. Порівняно з масою земної атмосфери це мізерна величина, однак на висоті 50-100 м від Землі, де саме концентруються забруднювальні речовини, частка їх є істотною відносно кількості чистого повітря.

Головними екологічними глобальними  наслідками забруднення атмосфери  є:

• парниковий ефект;
• озонова дірка;
• кислотні дощі;
• смог.

 

Парниковий ефект. Упродовж усього історичного періоду планети її клімат неодноразово змінювався. В результаті швидкого зростання населення планети та його потреб відбувається інтенсивний розвиток промисловості й енергетики. Усе це призвело до утворення й викиду в атмосферу величезної кількості забруднень та невикористаної теплоти. Потепління планети відбувається головним чином внаслідок забруднення атмосфери тепличними газами — переважно вуглекислим газом і меншою мірою метаном, оксидами нітрогену. У земній атмосфері оксид карбону (IV) та деякі інші гази діють подібно до складу в парнику: вони пропускають сонячне світло,але затримують теплоту розігрітої сонцем поверхні Землі, що зумовлює розігрівання поверхні планети. Це явище дістало назву «парникового ефекту». Вважають, що в другій половині XX ст. температура Землі збільшувалася за кожні 10 років на 0,3 °С. За даними підрахунків ООН, до 2100 р. температура зросте на 3 °С. Це може призвести до танення льодовиків Антарктики, Арктики та гірських, що зумовить підняття рівня вод Світового океану на 2-3 метри і затоплення багатьох прибережних районів, зміну погоди і збільшення кількості опадів.

Озонова дірка. Розташований в атмосфері на висоті 20-35 км озоновий шар є природним захисним бар'єром від проникнення на поверхню Землі жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця з довжиною хвилі 325-400 нанометра. Цей шар має відносно невелику товщину, він надійно захищає живу речовину біосфери від згубного впливу такої радіації. Якби не існувало озонового шару, то життя на Землі було б неможливим. Руйнування озонового шару атмосфери уперше помітили метеорологи США. Цей процес інтенсивно відбувається під дією деяких хімічних речовин – фреонів, які широко застосовують у техніці й побуті, як холодоагенти, розпорошувачі в аерозолях і т.д. Руйнування озонового шару спричиняють також космічна і реактивна техніка та сучасні надзвукові літаки. Внаслідок руйнування озонового шару утворюються ”озонові діри” з вмістом на 40-50% менше і це призводить до раку шкіри і катаракти, зміна температурного режиму, зміна режиму вітрів і дощів, підвищення рівня моря. З метою запобігання подальшого руйнування в 1985 році в Відні (Австрія) було підписано Конвенцію про охорону атмосферного озону і скорочення виробництва фреонів та інших речовин, що руйнують озон.

Кислотні дощі. Оксиди сульфуру і нітрогну, що потрапили в атмосферу, окислюються і сполучаючись з водою, утворюють туманоподібні краплини сульфатної та нітратної кислот. Їх природними джерелами є вулканічні виверження, пожежі, діяльність ґрунтових бактерій, штучними – транспорт, ТЕС, сміттєспалювальні заводи, металургійні комбінати, хімічні підприємства. Переносячись вітрами на значні відстані, вони згодом випадають разом з дощем, який має кислу реакцію. Кислотними називають взагалі будь-які опади – дощ, сніг, туман, якщо значення їх рН становить менше ніж 7,0. Кислотні дощі мають значення рН частіше в межах 4,1-2,1, а в деяких випадках менш як 2,1. Спостереження свідчать, що ще 100 років тому дощова вода мала рН=7,0, тобто опади були нейтральними. Вперше кислотні дощі зареєстровані в Англії в 1972 році. Поступово індустріалізація охоплювала все більше число країн тому вони випадають всюди. В Україні кислотні дощі часто випадають в Сумській, Черкаській та Рівненській областях. Кислотні дощі можуть призвести  до опіків і зниження інтенсивності фотосинтезуючих рослин, корозії металевих виробів, руйнування будівель з вапняку та архітектурних пам’яток, деградації лісів, зменшення стійкості дерев стосовно шкідників і патогенних мікроорганізмів.

Смог. Це атмосферне явище, яке наступає при співпаданні певних метеорологічних умов і високого ступеня забрудненості повітря.

Смог – суміш диму, туману і пилу, що виникає в атмосфері  промислових міст із частинок сажі, попелу, продуктів сухої перегонки  пального. Смог буває трьох типів: фотохімічний, лондонський та льодяний.