Экологические проблемы атмосферы

Экологические проблемы атмосферы. 

      Человек обитает в самом нижнем, прилегающем к Земле слое атмосферы, который называется тропосферой. В ходе эволюции (антропогенеза) организм человека адаптировался к определенному составу атмосферы, который принято называть средним или нормальным.

      Основной  потребитель воздуха в природе  — флора и фауна Земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные живые организмы, включая человека, примерно за десять лет. Воздух необходим всему живому на Земле. Без пищи человек может прожить всего пять недель, без воды — пять дней, без воздуха — пять минут, но нормальная жизнедеятельность людей требует не только наличия воздуха, но и определенной его чистоты, от качества воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций, зданий, сооружений. Загрязненный воздух губителен для суши, морей, почв. Как компонент природной среды атмосфера взаимодействует с Космосом, Мировым океаном и природными водами суши, биотой. Состав атмосферы в значительной мере имеет биогенное происхождение: N_2, O_2, Ar, CO₂, Ne, He, CH₄, Kr, N₂O, H₂, Xe, O_3. 

1. Функции.
• Газовый баланс
• Защита от метеоритов и УФ излучения: ежесуточно в небо над Москвой, например, вонзается до 200 метеоритов, нацело сгорающих в атмосфере.
• Регулирует температуру, влажность, давление.

 

2. Причины сокращения кислорода.
• Сокращение зелёного покрова Земли.
• Сокращение фитопланктона Мирового океана.
• Потребление кислорода транспортными средствами – 1 а/м за 1тыс.км пробега сжигает годовую норму потребления кислорода одним человеком.
• Потребление живыми организмами.
• Потребление промышленностью.

 

3. Загрязнение.

Процесс привнесения в воздух или образование в нём физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям.   

Уровень загрязнения  определяется факторами:

• Поступлением загрязнителей в воздух.
• Объёмом пространства в котором они рассеиваются.
• Механизмами удаления загрязнителей из воздуха.

 

                                                                          Загрязнение

                   Природное                                                                                           Антропогенное

        Извержение вулканов, природные пожары и                В 1950-е гг. появился фотохимический

        пыльные бури.  Биосфера способна                                смог → головные боли, тошнота и др.

        рециклизировать эти загрязнители.                                 Вымирание деревьев и гибель урожая.

        CO и SO₂   превращаются в CO₂ и сульфат.                    Перенасыщение природы          

                                                                                                      загрязняющими веществами.

       
 
 
 

 

4. Основные загрязнители воздуха: источники, последствия и меры борьбы с ними.

   

  Загрязнение атмосферы – это не одна, а  множество примесей к основным компонентам  воздуха. Последствия, наблюдаемые  нами, практически никогда не вызываются единственным загрязнителем. Все они – результат комбинированного, часто синергического воздействия целой смеси загрязнителей.

      Например, как растения, так и животные могут  испытывать при загрязнении стресс, в результате чего становятся более  уязвимыми для других факторов среды: засухи, паразитов. 
 

     Углеводороды и другие ЛОС (бензин, растворители,                        а/м, строительство,

     растворы чистящих  средств)                                                                бытовое хоз-во 

   

      здоровье человека. Повышение приземного содержания озона            ↓урожайности 

    Углекислый газ                         сжигание органического топлива

                                                  ТЭЦ и котельные, промыш. предприятия.

    Здоровье  человека, дефицит кислорода,

    парниковый эффект               потепление климата, таяние ледников, ↑ М.о. 

    Угарный  газ                          а/м выхлопы, сжигание топлива

    концентрируется  в придорожной полосе, здоровье  человека (ослабление мыслительной    

    деятельности, сонливость и головные боли). 

   Оксиды  серы и азота                       промышленность (цв. металлургия), ТЭЦ, а/м. 

  соединяясь с H₂O образ. кислоту        кислотные дожди        сохнут леса, закисляется вода, почва.

   повышение содержания озона  в приземном слое                снижение урожайности. 

   Твёрдые вещества - взвеси (мельчайшие частицы минеральной пыли,      

   сажи, копоти, несгоревших частиц  топлива).                                                   промышленность

    Наблюдаются в виде  смога и дымки.                                               ТЭЦ, а/м, дизельное топливо.

                                                                                                                                   

   Болезни  дых. путей, распираторные заболев. и рак лёгких, возвращаются с дождём на землю. 

   Ядовитые тяжёлые металлы: ртуть                     лампы дневного освящения,

                                                     кадмий, свинец                    а/м. 

    Концентрация  вдоль дорог, накопление в живых  организмах, не выводятся из организма, 

    раковые  заболевания, умственная отсталость детей и гипертония взрослых.

    

Влияние на здоровье людей. 

• В периоды высокого уровня загрязнения воздуха люди испытывают головные боли, раздражения глаз и носоглотки, тошноту и общее плохое самочувствие.
• Курение и загрязнение воздуха обладают сильным синергическим эффектом, который объясняется подавлением у курильщиков работы ресничек у клеток, выстилающих проходы в лёгких и в норме удаляющих из них чужеродные частицы. 

     

«Чёрная болезнь» лёгких встречается почти исключительно  у курящих шахтёров. Заболевания  лёгких среди тех, кто работает с  асбестом, также преобладает у курильщиков. 
 

 Влияние на леса и с/х.

• Растения гораздо чувствительнее к загазованности воздуха, происходит не только отмирание и повреждение, но и подавление роста. Леса становятся более чувствительными к поражению насекомыми и патогенами.

 

Влияние на материалы и эстетическое качество.

• Стены, окна и другие поверхности становятся грязными.
• Краски и облицовочные материалы быстрее стареют.
• Резина грубеет и покрывается трещинами в результате окисления озоном.
• Ускорение коррозии металлов.
• Разъедание и выветривание изделий из камня.

• Контроль  за качеством воздуха, установка ПДК и ПДЭН.
• Энергосбережение.
• Новые промышленные и с/х технологии.
• Очистительные установки.
• Юридические, экономические и воспитательные меры.
• До 1970г. Источником взвесей были открытое сжигание отходов на свалках и промышленные трубы. Акт о чистом воздухе запретил открытое сжигание мусора. Установка фильтров, электростатических уловителей и др.
• Основными источниками углеводородов и оксидов азота являются выхлопные газы, испарение бензина и др. нефтепродуктов из топливных баков.                                    Совершенствование двигателей, каталитический преобразователь.
• В 1989г. В Лос-Анджелесе принят 20-ти летний план радикальной борьбы с городским смогом:
• Перевод а/м на метанол (древесный спирт).
• Использование электродвигателей.
• Запрет аэрозольных дезодорантов и лаков.
• Совместное пользование а/м.
• Строгие стандарты и контроль.

 

5. Парниковый  эффект.

 

Люди тысячелетиями  стремились воздействовать на погоду, а сейчас мы оказались на пороге крупнейшего изменения климата, вызванного человеком.

• Парниковый эффект – парниковые газы свободно пропускают солнечную радиацию к Земле, но задерживают отражённое излучение. Тепловая энергия накапливается в приземных слоях атмосферы.

     

Точки зрения на изменение климата:

1) ↑CO₂   →   потепление  →   ↑ М.о.

2) ↑t приведёт к усилению испарения, ↑облачности → ↓ солнечной радиации   →  похолодание.

3) процессы уравновесятся. 

Причины:

↑CO₂                                                                           ↑ метана    CH₄                                   ↑ азота

• Дыхание                                                        *природное                                с/х удобрения                                                 
• Вулканы                                                         (горение, осушение,  
• Разложение органического опада                  животноводство)
• Сведение лесов                                             * индустриальное
• Сжигание углеводородного топлива           (нефтепереработка)

       

 

Последствия:                                                                   

• Потепление климата                                 
• Изменение циркуляции атмосферы: ↑t,влажности, ↑ М.о на 1,5м
• Изменение положения природных зон, изменение с/х                
• ↑ циклонов, тайфунов.                                                        
• усиление опустынивания (США и Канада)

 

Пути решения:

Важнейшая задача – сокращение выбросов в атмосферу парниковых газов.

CO₂ можно использовать для дальнейшей добычи нефти из законсервированных отработанных скважин. CO₂ вводится в скважину, растворяется в нефти, увеличивает её объём и обеспечивает подъём.

• Увеличение к.п.д. использования горючего на транспорте и др. типы экономии энергии, т.к. её производство основано на сжигании топлива.
• Внедрение бестопливных источников энергии (солнечная, приливная).
• Улавливание CO₂ из дымовых газов.
• Прекращение сведения лесов, особенно тропических.
• Организация и поддержание кампаний по посадке деревьев.
• Международные соглашения по сокращению выбросов.