Загрязнение атмосферы. 7
Введение
Экологическое состояние нашей планеты ухудшается не по дням, а по часам. Все меньше остается пресной воды на земле, а та вода, которая еще доступна, она уже очень плохого качества. В некоторых странах качество питьевой воды, которая течет из водопроводного крана, не соответствует даже требованиям, предъявляемым воде для купания.
А
воздух? Чем мы дышим? Многие города
прямо-таки накрыл туман, но только это
не туман, а самый настоящий смог,
который не просто неприятен, он невероятно
опасен для жизни людей.
В восьмидесятых годах прошлого века люди
впервые серьезно обеспокоились о состоянии
окружающей их природной среды. Такого
рода опасения касались как настоящего
нашей планеты, так и будущего тех людей,
которые будут жить на нашей планете через
несколько веков. Кроме этого, ученых,
биологов стал волновать вопрос экологии.
На сегодняшний
день экология стала очень популярным
словом. А что это слово значит? Экология
– это наука, которая изучает отношения
между всеми формами жизни на нашей планете
и в окружающей среде. Слово экология произошла
от греческого слова «oikos» (ойкос), что
означает слово «дом». Забота о «доме»
в данном случае включает всю нашу планету,
всех живущих на планете существ, а, также,
атмосферу нашей планеты. Достаточно часто
слово экология используется для того,
чтобы охарактеризовать окружающую среду
и людей, которые живут в данной окружающей
среде. Однако, понятие экология намного
более широкое, чем просто окружающая
среда. Экологи рассматривают людей как
связующее звено в достаточно сложной
цепи жизни, в том числе и цепи питания.
Эта цепь включает в себя млекопитающих,
амфибий, беспозвоночных и простейших
организмов, а также растений и животных,
к которым относится и человек. С тех пор,
как давным-давно появились первые древние
люди, природа давала человеку все, в чем
он нуждался – воздух, для того, чтобы
дышать, пищу, для того, чтобы не умереть
с голоду, воду, для того, чтобы утолить
жажду, дерево, для того, чтобы строить
дома и топить очаг. На протяжении многих
тысяч лет человек жил в гармонии с окружающей
его природной средой и человеку казалось,
что природные ресурсы планеты неисчерпаемые.
Но вот наступило двадцатое столетие.
Как известно, двадцатое столетие стало
временем научного и технологического
прогресса. Те достижения и открытия, которые
смог сделать человек в механизации и
автоматизации индустриальных процессов,
в химической промышленности, покорение
космоса, создание станций, способных
вырабатывать ядерную энергию, а также
пароходы, которые могли ломать даже самый
толстый лед – все это поистине удивительно.
С наступлением этой индустриальной революции,
отрицательное влияние человека на окружающую
среду стало увеличиваться в геометрической
прогрессии. Этот индустриальный прогресс
стал причиной очень серьезной проблемы.
На нашей планете все – почва, воздух и
вода стали отравленными. Сегодня, практически
во всех уголках планеты, за редким исключением,
можно найти города с большим количеством
машин, заводов и фабрик. Побочные продукты
индустриальной деятельности человека
затрагивают всех существ, живущих на
планете.
Химическое загрязнение атмосферы
Свой реферат я начну с обзора тех факторов,
которые приводят к ухудшению состояния
одной из важнейших составляющих биосферы
– атмосферы. В настоящее время хозяйственная
деятельность человека все чаще становится
основным источником загрязнения биосферы.
В природную среду во все больших количествах
попадают газообразные, жидкие и твердые
отходы производств. Различные химические
вещества, находящиеся в отходах, попадая
в почву, воздух или воду, переходят по
экологическим звеньям из одной цепи в
другую, попадая, в конце концов, в организм
человека.
На земном шаре практически невозможно
найти место, где бы ни присутствовали
в той или иной концентрации загрязняющие
вещества. Вещества, загрязняющие природную
среду, очень разнообразны. Атмосферные
загрязнители можно разделить на первичные,
поступающие прямо в атмосферу, и вторичные,
которые являются результатом метаморфозы
последних. Например, попадающий в атмосферу
сернистый газ окисляется до серного ангидрида,
взаимодействующего с парами воды, и образует
капельки серной кислоты. При взаимодействии
серного ангидрида с аммиаком формируются
кристаллы сульфата аммония. Подобным
образом, в результате химических, фотохимических,
физико-химических реакций между загрязняющими
веществами и компонентами атмосферы,
возникают и другие вторичные загрязняющие
вещества. Основным источником пирогенного
загрязнения на планете стали тепловые
электростанции, металлургические и химические
предприятия, котельные установки, потребляющие
более 70% добываемого твердого и жидкого
топлива.
Аэрозольное загрязнение
Аэрозоли представляют собой твердые или жидкие частицы, которые находятся в воздухе во взвешенном состоянии. Твердые компоненты аэрозолей нередко очень опасны для живых организмов, у людей они порождают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения можно наблюдать в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей формируется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.
Основными
источниками искусственных
К
атмосферным загрязнителям
Фотохимический туман (смог)
Фотохимический туман - это многокомпонентная
смесь газов и аэрозольных частиц первичного
и вторичного происхождения. Основными
компонентами смога являются озон, оксиды
азота и серы, многочисленные органические
соединения перекисной природы, которые
в совокупности называются фотооксидантами.
Фотохимический смог образуется в результате
фотохимических реакций при определенных
условиях: наличии в атмосфере высокой
концентрации оксидов азота, углеводородов
и других загрязнителей, интенсивной солнечной
радиации и безветрия или очень слабого
обмена воздуха в приземном слое при мощной
и повышенной не менее суток инверсии.
Устойчивая безветренная погода, которая
обычно сопровождается инверсиями, нужна
для создания высокой концентрации реагирующих
веществ. Такие условия возникают чаще
в июне-сентябре и реже зимой. Во время
продолжительной ясной погоды солнечная
радиация становится причиной расщепления
молекул диоксида азота и образует оксид
азота и атомарного кислорода. Атомарный
кислород с молекулярным кислородом образуют
озон. Казалось бы, последний, окисляя
оксид азота, должен снова превращаться
в молекулярный кислород, а оксид азота
- в диоксид. Но этого не случается. Оксид
азота вступает в реакции с олефинами
выхлопных газов, которые при этом расщепляются
по двойной связи и образуют осколки молекул
и избыток озона. В результате продолжающейся
диссоциации новые массы диоксида азота
расщепляются и дают дополнительное количество
озона. Начинается циклическая реакция,
результатом которой становится постепенное
накапливание озона. Этот процесс в ночное
время прерывается. В свою очередь озон
вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере
скапливаются различные перекиси, которые
в сумме и образуют характерные для фотохимического
тумана оксиданты. Последние становятся
источником так называемых свободных
радикалов, отличающихся особой реактивной
способностью. Такие смоги - нередкое явление
над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом,
Нью-Йорком и другими городами Европы
и Америки. По своему физиологическому
воздействию на организм человека они
крайне опасны для дыхательной и кровеносной
систем и часто бывают причиной преждевременной
смерти городских жителей с ослабленным
здоровьем.
Химическое загрязнение природных вод
Всякий
водоем или водный источник соотнесен
с окружающей его внешней средой.
На него влияют условия формирования
поверхностного или подземного водного
стока, разнообразные природные
явления, индустрия, промышленное и коммунальное
строительство, транспорт, хозяйственная
и бытовая деятельность человека. Результатом
этих влияний становится привнесение
в водную среду новых, несвойственных
ей веществ - загрязнителей, ухудшающих
качество воды. Обычно выделяют химическое,
физическое и биологическое загрязнения.
Химическое загрязнение представляет
собой изменение естественных химических
свойств воды за счет увеличения содержания
в ней вредных примесей, как неорганической
(минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые
частицы), так и органической природы (нефть
и нефтепродукты, органические остатки,
поверхностно-активные вещества, пестициды).
Неорганическое загрязнение
Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод стали многообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них оказывается в воде вследствие человеческой деятельности. Тяжелые металлы впитываются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.
К
опасным загрязнителям водной среды
можно отнести неорганические кислоты
и основания, обусловливающие широкий
диапазон рН промышленных стоков (1,0-11,0)
и способных изменять рН водной среды
до значений 5,0 или выше 8,0, тогда как рыба
в пресной и морской воде может существовать
только в интервале рН 5,0-8,5. К основным
источникам загрязнения гидросферы минеральными
веществами и биогенными элементами следует
отнести предприятия пищевой промышленности
и сельское хозяйство. С орошаемых земель
ежегодно вымывается около 6 млн. т солей.
Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь,
собраны в отдельных районах у берегов,
однако некоторая их часть выносится далеко
за пределы территориальных вод. Загрязнение
ртутью существенно снижает первичную
продукцию морских экосистем, сдерживая
развитие фитопланктона. Отходы, содержащие
ртуть, обычно сосредоточиваются в донных
отложениях заливов или эстуариях рек.
Дальнейшая ее миграция сопровождается
накоплением метиловой ртути и ее включением
в трофические цепи водных организмов.
Органическое загрязнение
Среди попадающих в океан с суши растворимых веществ большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300--380 млн т/год. Сточные воды, которые содержат суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняет также проникновение света в глубь воды и замедляет процесс фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все вещества, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно-активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Возрастающее загрязнение водоемов и водостоков отмечается во всех промышленных странах.
В
связи с быстрыми темпами урбанизации
и несколько замедленным
Загрязнение мирового океана
В наше время, Мировой океан играет всё большую роль в жизни человечества. Являясь огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые - при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве - могут считаться практически неисчерпаемыми, Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьём для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды.
Нефть
и нефтепродукты являются наиболее
распространенными
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую нефть в воде и обратную вода в нефти. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащей поверхностно-активные вещества.
Пестициды
Пестициды
составляют группу искусственно созданных
веществ, используемых для борьбы с
вредителями и болезнями
-
инсектициды для борьбы с
-
фунгициды и бактерициды - для
борьбы с бактериальными
-
гербициды против сорных
Установлено,
что пестициды уничтожая
Соединения с канцерогенными свойствами
Канцерогенные
вещества - это химически однородные соединения,
проявляющие трансформирующую активность
и способность вызывать канцерогенные,
тератогенные (нарушение процессов эмбрионального
развития) или мутагенные изменения в
организмах. В зависимости от условий
воздействия они могут приводить к ингибированию
роста, ускорению старения, нарушению
индивидуального развития и изменению
генофонда организмов. К веществам, обладающим
канцерогенными
свойствами, относятся хлорированные
алифатические углеводороды, винилхлорид,
и особенно, полициклические ароматические
углеводороды (ПАУ). Максимальное количество
ПАУ в современных данных осадках Мирового
океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества)
0обнаружено в тектонически - активных
зонах, подверженным глубинному термическому
воздействию. Основные антропогенные
источники ПАУ в окружающей среде - это
пиролиз органических веществ при сжигании
различных материалов, древесины и топлива.
Тяжелые металлы
Тяжелые
металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь,
мышьяк) относятся к числу распространенных
и весьма токсичных загрязняющих веществ.
Они широко применяются в различных промышленных
производствах, поэтому, несмотря на очистные
мероприятия, содержание соединения тяжелых
металлов в промышленных сточных водах
довольно высокое. Большие массы этих
соединений поступают в океан через атмосферу.
Для морских биоценозов наиболее опасны
ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится
в океан с материковым стоком и через атмосферу.
При выветривании осадочных и изверженных
пород ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т. ртути.
В составе атмосферной пыли содержится
около 121тыс. т. 0ртути, причем значительная
часть - антропогенного происхождения.
Около половины годового промышленного
производства этого металла (910 тыс. т.
/год) различными путями попадает в океан.
В районах, загрязняемых промышленными
водами, концентрация ртути в растворе
и взвесях сильно повышается. При этом
некоторые бактерии переводят хлориды
в высокотоксичную метил-ртуть. Заражение
морепродуктов неоднократно приводило
к ртутному отравлению прибрежного населения.
Сброс отходов в море с целью захоронения
Многие
страны, имеющие выход к морю,
производят морское захоронение
различных материалов и веществ,
в частности грунта, вынутого при
дноуглубительных работах, бурового шлака,
отходов промышленности, строительного
мусора, твердых отходов, взрывчатых и
химических веществ, радиоактивных отходов.
Объем захоронений составил около 10% от
всей массы загрязняющих веществ, поступающих
в Мировой океан. Основанием для дампинга
в море служит возможность морской среды
к переработке большого количества органических
и неорганических веществ без особого
ущерба воды. Однако эта способность не
беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается
как вынужденная мера, временная дань
общества несовершенству технологии.
В шлаках промышленных производств присутствуют
разнообразные органические вещества
и соединения тяжелых металлов. Бытовой
мусор в среднем содержит (на массу сухого
вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56%
азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0, 085% свинца;
0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса
прохождения материала сквозь столб воды,
часть загрязняющих веществ переходит
в раствор, изменяя качество воды, другая
сорбируется частицами взвеси и переходит
в донные отложения. Одновременно повышается
мутность воды. Наличие органических
веществ чисто приводит к быстрому расходованию
кислорода в воде и не едко к его полному
исчезновению, растворению взвесей, накоплению
металлов в растворенной форме, появлению
сероводорода. Присутствие большого количества
органических веществ создает в грунтах
устойчивую восстановительную среду,
в которой возникает особый тип иловых
вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы
металлов. Воздействию сбрасываемых материалов
в разной степени подвергаются организмы
бентоса и др. В случае образования поверхностных
пленок, содержащих нефтяные углеводороды
и СПАВ, нарушается газообмен на границе
воздух - вода. Загрязняющие вещества,
поступающие в раствор, могут аккумулироваться
в тканях и органах гидробионтов и оказывать
токсическое воздействие на них. Сброс
материалов дампинга на дно и длительная
повышенная мутность приданной воды приводит
к гибели от удушья малоподвижные формы
бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных
сокращается скорость роста за счет ухудшения
условий питания и дыхания. Нередко изменяется
видовой состав данного сообщества. При
организации системы контроля за выбросами
отходов в море решающее значение имеет
определение районов дампинга, определение
динамики загрязнения морской воды и донных
отложений. Для выявления возможных объемов
сброса в море необходимо проводить расчеты
всех загрязняющих веществ в составе материального
сброса.
Тепловое загрязнение
Тепловое
загрязнение поверхности
Загрязнение почвы
Почвенный покров – важнейшее природное образование. Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для
населения планеты. Особое свойство почвенного покрова – его плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественное плодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней и ее водным, воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водном и азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтезирующей деятельности.
В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.
Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы — разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром.
Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.
К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.
Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.
Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.
Радиоактивные
элементы могут попадать в почву
и накапливаться в ней в
результате выпадения осадков от
атомных взрывов или при
Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.
Особую опасность представляют стойкие
органические соединения, применяемые
в качестве ядохимикатов. Они накапливаются
в почве, в воде, донных отложениях водоемов.
Но самое главное — они включаются в экологические
пищевые цепи, переходят из почвы и воды
в растения, затем в животных, а в конечном
итоге попадают с пищей в организм человека.
Экология городов
Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия. Каждый крупный регион, представляющий собой территорию с определенными природными условиями и конкретным типом хозяйственного освоения, заслуживает особого рассмотрения с экологической точки зрения. Важность регионального экологического анализа заключается в том, что его результаты имеют большое прикладное значение (проблемы региона "ближе" человеку, нежели проблемы страны, континента или планеты). Помимо этого экологическое состояние регионов в конечном счете определяет и глобальное состояние природных компонентов.
Над крупными городами атмосфера содержит
в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше
газов. При этом 60-70% газового загрязнения
дает автомобильный транспорт. Более активная
конденсация влаги приводит к увеличению
осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы
препятствует снижение на 10-20% солнечной
радиации и скорости ветра.
При малой подвижности воздуха
тепловые аномалии над городом охватывают
слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры
могут достигать 5-6°С. С ними связаны температурные
инверсии, приводящие к повышенному загрязнению,
туманам и смогу. Города потребляют в 10
и более раз больше воды в расчете на 1
человека, чем сельские районы, а загрязнение
водоемов достигает катастрофических
размеров. Объемы сточных вод достигают
1м2 в сутки на одного человека. Поэтому
практически все крупные города испытывают
дефицит водных ресурсов и многие из них
получают воду из удаленных источников.
Водоносные горизонты под городами сильно
истощены в результате непрерывных откачек
скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены
на значительную глубину. Коренному преобразованию
подвергается и почвенный покров городских
территорий. На больших площадях, под магистралями
и кварталами, он физически уничтожается,
а в зонах рекреаций – парки, скверы, дворы
– сильно уничтожается, загрязняется
бытовыми отходами, вредными веществами
из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами,
обнаженность почв способствует водной
и ветровой эрозии. Растительный покров
городов обычно практически полностью
представлен «культурными насаждениями»
– парками, скверами, газонами, цветниками,
аллеями. Структура антропогенных фитоценозов
не соответствует зональным и региональным
типам естественной растительности. Поэтому
развитие зеленых насаждений городов
протекает в искусственных условиях, постоянно
поддерживается человеком. Многолетние
растения в городах развиваются в условиях
сильного угнетения.

- Загрязнение атмосферы
- Загрязнение атмосферы
- Загрязнение атмосферы
- Загрязнение атмосферы объектами автомобильного транспорта
- Загрязнение атмосферы, последствия
- Загрязнение атмосферы электромобилями
- Загрязнение биосферы и природоохранные мероприятия
- Загрузка транспортного средства
- Загрязнение атмосферного воздуха
- Загрязнение атмосферного воздуха
- Загрязнение атмосферы
- Загрязнение атмосферы
- Загрязнение атмосферы
- Загрязнение атмосферы