Круговорот веществ в природе

Содержание

1. Большой круговорот – круговорот воды в природе………………………3

2. Загрязнение атмосферы выбросами от автотранспорта

Мероприятия по охране атмосферы  от выбросов транспортных средств…….8

3. Кто несет юридическую ответственность за природоохранную

деятельность предприятия……………………………………………………....13

Литература……………………………………………………………………….14

 Большой круговорот  – круговорот воды в природе

Круговорот воды в природе (рисунок 1) – это процесс циркуляции воды на планете, обмен водой между всеми составляющими гидросферы. В нем участвуют поверхность земного шара, недра, толща воды и атмосферы.

Рисунок 1 – Круговорот воды в природе

Главный энергетический двигатель  круговорота воды — Солнце. Солнечные  лучи нагревают воду, и она интенсивно испаряется. Молекулы воды оказываются  в атмосфере, причем половина их сосредоточена  в нижнем полуторакилометровом слое воздуха. С высотой температура воздуха постепенно падает, поэтому пары воды на определенной высоте насыщаются и конденсируются в капельки воды или кристаллы снега, формируя облака. Облака проливаются дождем или выпадают в виде снега. Этот процесс идет непрерывно. Испарившаяся вода находится в атмосфере всего 8 — 9 дней, затем снова возвращается в океан, озеро, болото, реку или недра Земли.

Круговорот воды на Земле  возник при образовании гидросферы. Океан стал основным поглотителем солнечного тепла и поставщиком водяного пара. Часть пара воздушными течениями  переносится на сушу и после конденсации выпадает в виде дождей и снегопадов. Потоки дождевой и талой воды стекают к руслам рек, а затем по рекам к океану. На этом цикл водообмена между сушей и океаном заканчивается, но сам процесс бесконечен.

Круговорот воды в природе, как замкнутая цепь, состоит из нескольких звеньев. Вода бесконечно переходит  от одного к другому, связывая их воедино. Географы выделяют восемь таких звеньев: атмосферное, океаническое, подземное, речное, почвенное, озёрное, биологическое и хозяйственное. Рассмотрим их подробнее.

Атмосферное звено круговорота  воды. В воздухе вода содержится в основном в виде пара, образующегося  в результате испарения с водного  зеркала Мирового океана и с поверхности  суши. Важно подчеркнуть, что основной вклад в формирование паров атмосферы  вносит Мировой океан, значительная их часть переносится ветрами  на континенты. Более 80% выпадающих в  европейской части России осадков  — океанического происхождения.

Океаническое звено круговорота  воды поставляет большую часть влаги  в атмосферу. Этот вклад составляет приблизительно 86%. Лишь 14% парообразной влаги образуется за счёт испарения  с поверхности суши. Причём знаменательно, что испаряющаяся с поверхности  солёного Мирового океана вода — пресная. Таким образом, океан можно считать  колоссальной фабрикой пресной воды, без которой трудно представить  существование современной жизни  на Земле.

Специфической чертой круговорота  воды в океане является перенос огромных её масс с течениями. При этом транспортируется за год в сотни раз больше воды, чем её несут все реки земного  шара. Холодные и тёплые морские  течения вносят существенный вклад  в формирование климата Земли, особенно климата морских побережий.

Подземное звено круговорота  состоит из воды, поступающей сюда из глубинных слоев Земли или  просочившейся вниз с поверхности. Вода на больших глубинах, как правило, сильно засолена. Но чем ближе к земной поверхности, тем больше вероятность того, что вода в толще горных пород будет пресной. Добывают её с помощью бурения подземных скважин. Из подземных кладовых вода медленно стекает в реки, пополняя их вне зависимости от того, когда прошли дожди — давно или недавно. Таким образом, основная роль подземного звена круговорота воды — регулирование речного стока во времени. Не будь его, вода в реках была бы лишь в кратковременные периоды выпадения осадков или таяния снегов. Другая важная роль подземного звена — очистка загрязнённых поверхностных вод. Проходя через толщу грунтов, эти воды освобождаются от содержащихся в них ядовитых веществ. Вот почему подземные воды служат наиболее надёжным источником питьевого водоснабжения.

Почвенное звено круговорота  воды теснейшим образом связано  с атмосферным, от которого оно получает влагу, и с биологическим, которому оно её отдаёт. С одной стороны, почва обладает способностью удерживать воду и постепенно отдавать её растениям. Даже во время длительной засухи в почвах сохраняется влага, запасённая в предшествующие периоды выпадения осадков. Вместе с водой растения получают из почвы питательные вещества. С другой стороны, почва является основным «посредником» между атмосферой и реками. От того, сколько она может удержать в себе воды, во многом зависит, какая часть выпавших осадков стечёт по поверхности почвы непосредственно в реки и водоёмы, какая задержится в почве и будет израсходована растениями на испарение, а какая просочится в подземные горизонты и пойдёт на питание рек в засушливые периоды. Лучше всего регулируют потоки воды почвы под лесом, поэтому реки, долины которых покрыты лесами, меньше всего страдают от засухи. Даже во время длительного отсутствия дождей лесные почвы сохраняют влагу и постепенно отдают её рекам, не позволяя им обмелеть.

Речное звено круговорота  воды относится к числу наиболее изученных. Реки, извиваясь, и впадая друг в друга, в конечном счете, несут свои воды в моря Мирового океана или в замкнутые водоёмы (т.е. не связанные с океаном) типа Каспийского или Аральского морей, восполняя их потери воды на испарение.

Озёрное звено круговорота  воды интересно тем, что испарение  с поверхности водоёмов (водного  зеркала) очень велико. Благодаря  атому в окрест остях озёр смягчается климат. Но такое облагораживающее влияние даже у крупных озёр распространяется на небольшое расстояние — в лучшем случае на несколько километров. Достаточно вспомнить пустынные берега таких  крупнейших озёр, как Каспийское и  Аральское моря. Кроме того, озёра, как и почвы, — естественный регулятор  речного стока. Реки, в бассейне которых  имеются большие озёра, меньше всего  мелеют в периоды засух. В качестве примера можно назвать Неву с  Ладожским озером, Ангару с Байкалом. В последние десятилетия во всём мире появилось большое число  искусственных озёр — водохранилищ. Некоторые реки представляют собой  сейчас цепочку (каскад) больших искусственных  водоёмов. В их числе Волжско-Камский, Днепровский, Ангаро-Енисейский каскады водохранилищ.

Биологическое звено. Все  живые организмы содержат в себе большое количество воды. Известно, что тело человека состоит из неё  почти на 65%. Обезвоживание организма  всего на несколько процентов  ведёт к нарушению его жизнедеятельности, а на 10% и более — вызывает серьёзные  изменения в организме, могущие  привести к гибели человека. Растения получают воду из почвы, а животные — либо, поедая растения, либо утоляя жажду водой из рек и водоёмов. Особенно важна роль воды в процессе фотосинтеза — создания зелёными растениями сложных органических веществ  с помощью солнечного света. Всё  богатство жизни на Земле, все  продукты питания, которые потребляет человек, создаются растениями из углекислого  газа и воды. Биологическое звено  круговорота воды связано с атмосферным, в первую очередь за счёт испарения влаги растениями.

Хозяйственное звено круговорота  воды. Это звено стало играть существенную роль сравнительно недавно — с  тех пор как человек создал промышленность и начал сильно изменять природу. Уничтожение лесов, распашка огромных территорий, осушение и орошение земель, создание гигантских водохранилищ и плотин, расходование воды на различные  хозяйственные нужды — всё  это в значительной степени изменило гидрологические процессы на Земле. И хотя хозяйственная деятельность очень мало повлияла на общий объём  гидросферы, она заметно влияет на отдельные её части. Сток одних рек  уменьшился, других — увеличился, изменилось внутригодовое распределение стока. В результате изъятия воды из рек, водоёмов, подземных слоев во многих районах мира возросло испарение, потому что именно на испарение идёт значительная часть воды, изымаемой человеком  из источников. Часть потребляемой человеком воды входит в состав производимой им продукции, уходит в глубокие подземные  слои. Эта вода надолго выпадает из всеобщего круговорота.

Значение круговорота  воды в природе очень велико, так  как он не только объединяет части  гидросферы, но и связывает между  собой все оболочки земли: атмосферу, биосферу, гидросферу и литосферу. Вода во время круговорота может быть в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Она переносит огромное количество веществ, необходимых для жизни на Земле.

2. Загрязнение  атмосферы выбросами от автотранспорта.

Мероприятия по охране атмосферы от выбросов транспортных средств

Автомобильный транспорт, наряду с промышленностью, является одним  из основных источников загрязнения  атмосферы. Доля автотранспорта в общих  выбросах вредных веществ в городах  может достигать 60-80%. Более 80 % всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твёрдых  веществ.

Специфика подвижных источников загрязнения (автомобилей)  проявляется:

• в высоких темпах роста численности автомобилей по сравнению с ростом количества стационарных источников
• в их пространственной рассредоточенности (автомобили распределяются по территории и создают общий повышенный фон загрязнения);
• в непосредственной близости к жилым районам;
• в более высокой токсичности выбросов автотранспорта по сравнению с выбросами стационарных источников;
• в сложности технической реализации средств защиты на подвижных источниках;
• в низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработавшие газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей и слабее рассеиваются ветром по сравнению с промышленными выбросами и выбросами от стационарных источников транспорта, которые, как правило, имеют дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты.

Перечисленные особенности  передвижных источников приводят к  тому, что автотранспорт создает  в городах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических  нормативов загрязнения воздуха.

Загрязнение атмосферы передвижными источниками автотранспорта происходит в большей степени отработавшими  газами через выпускную систему  автомобильного двигателя, а также, в меньшей степени, картерными газами через систему вентиляции картера  двигателя и углеводородными  испарениями бензина из системы  питания двигателя (бака, карбюратора, фильтров, трубопроводов) при заправке и в процессе эксплуатации.

Отработавшие газы автомобилей  с карбюраторными двигателями в  числе наиболее токсичных компонентов  содержат оксид углерода, оксиды азота  и углеводороды, а газы дизелей  ‑ оксиды азота, углеводороды, сажу и сернистые соединения. Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода.

Количество картерных  газов в двигателе возрастает с увеличением износа. Кроме того, оно зависит от условий движения и режима работы двигателя. На холостом ходу система вентиляции картерных  газов, которой снабжены практически  все современные двигатели, работает менее эффективно, что ухудшает экологические  показатели автомобилей.

Испарения бензина в автомобиле имеют место при работе двигателя  и в нерабочем состоянии.

Испарения бензина в атмосферу  возникают не только в передвижных  источниках, но и в стационарных, к которым, в первую очередь, следует  отнести автозаправочные станции (АЗС). Они получают, хранят и реализуют  бензин и другие нефтепродукты в  больших количествах. Это является серьезным каналом загрязнения  окружающей среды как в результате испарений топлива, так и в результате разливов.

Загрязнение атмосферы по «вине» автомобильного транспорта происходит, кроме того, в результате функционирования авторемонтных предприятий, асфальтобетонных заводов, баз дорожной техники и других объектов инфраструктуры транспорта.

Автодороги являются одним  из источников образования пыли в  приземном воздушном слое. При  движении автомобилей происходит истирание  дорожных покрытий и автомобильных  шин, продукты износа которых смешиваются  с твердыми частицами отработавших газов. К этому добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающего к дороге почвенного слоя. Химический состав и количество пыли зависят  от материалов дорожного покрытия. Наибольшее количество пыли создается  на грунтовых и гравийных дорогах. Дороги с покрытием из зернистых  материалов (гравийные) образуют пыль, состоящую в основном из диоксида кремния. На дорогах с асфальтобетонным покрытием в состав пыли дополнительно  входят продукты износа вяжущих битумсодержащих материалов, частицы краски или пластмассы от линий разметки дороги на полосы. Под автодороги отчуждаются значительные земельные площади. Так, на строительство 1 км современной автомагистрали требуется до 10-12 га площади.

Вредное воздействие выбросов автотранспорта на человека выражается в увеличении как острых, так и  хронических заболеваний легких и сердечнососудистой системы, а также онкологических заболеваний. В настоящее время для борьбы с загрязнением воздушной среды выбросами автотранспорта проводят два вида мероприятий: организационно-правовые и технические.

К организационно - правовым мероприятиям, решающим транспортно-регулирующие задачи, относятся: обеспечение непрерывного движения автомобилей с постоянной скоростью (например, 60 км/ ч) за счет уменьшения числа перекрестков, использования "зеленой волны" и т.п.; снижение интенсивности движения по наиболее загруженным улицам; создание зон, свободных  от автомобилей; строительство окружных кольцевых дорог для отвода из центров городов отдельных видов  автотранспорта (грузового); развитие и совершенствование общественного городского транспорта. Решению этих задач способствуют и архитектурно-планировочные мероприятия: рациональная застройка, сооружение транспортных развязок на разных уровнях, строительство кольцевых автомагистральных дорог, магистралей-дублеров, использование подземного пространства для размещения стоянок и гаражей, приближение мест работы к жилым зонам, включение в поперечный профиль улиц (при их проектировании и реконструкции) древесно-кустарниковых насаждений. За счет таких мероприятий содержание в воздухе аэрозолей, пыли и токсичных веществ может быть снижено на 65, 75 и 90% соответственно.

К организационно-правовым мероприятиям относятся также разработка гигиенических нормативов состава  выбросов автотранспорта, оперативный  систематический контроль за их соблюдением, установление стандартов на состав топлива, выбросов и методы их определения. В нашей стране в соответствии с требованиями нормативных документов предельное содержание оксида углерода в выбросах автотранспорта для автомобилей с бензиновыми двигателями, выпущенных после 01.01.80, должно составлять 1-1,5% по объему. За рубежом также установлены нормы на содержание ряда компонентов выбросов автотранспорта (оксид углерода, углеводороды и оксиды азота) из расчета количества веществ (в граммах) на 1 км пробега автомобиля. Причем эти требования ужесточаются, а предельные нормы снижаются, что должно способствовать совершенствованию экологической безопасности автотранспорта.

Технические методы борьбы с выбросами автотранспорта включают: внедрение наиболее эффективных  дизельных двигателей на легковых автомобилях; применение топлива соответствующего качества; использование присадок к  топливу; улучшение процесса сжигания; совершенствование процессов впуска и выпуска газов и смесеобразования в двигателях; снижение расхода топлива  за счет улучшения конструкции двигателя, аэродинамики автомобиля и уменьшения его массы; создание двигателей новых типов и др. Все большее применение получают пламенные и каталитические нейтрализаторы выхлопных газов. В пламенных нейтрализаторах (термических реакторах) происходит процесс дожигания продуктов неполного сгорания в открытом пламени непосредственно на выходе из цилиндров при добавке избыточного воздуха. Действие каталитических нейтрализаторов основано на окислении продуктов неполного сгорания и восстановлении оксидов азота в присутствии катализатора (чаще платины). Они бывают двухкомпонентные, нейтрализующие два токсичных компонента (оксид углерода и оксиды азота), и трехкомпонентные, которые нейтрализуют три токсичных соединения (оксид углерода, углеводороды и оксиды азота). Жидкостные нейтрализаторы обеспечивают обезвреживание выбросов автотранспорта путем химических реакций с жидкими реактивами.

3. Кто несет  юридическую ответственность за природоохранную деятельность предприятия

Ответственности могут быть работники, должностные лица, руководители предприятий и организаций, отвечающие за состояние работы по  охране  природы.

Литература

1. Бродский А.К. Общая экология. М.: Изд. Центр «Академия», 2006.
2. Коробкин В.И Экология. – М., 2006.
3. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004.
4. http://ru.wikipedia.org