К числу основных вопросов, изучавшихся представителями Ф.Ш., относятся такие, как анализ философских, мировоззренческих и методологическ

Міністерство  освіти та науки України 
 
 
 
 
 

Кафедра екології та

охорони навколишнього середовища 
 
 
 

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни:

«Загальна екологія»

на тему:

«Джерела  і стан забруднення  атмосферного повітря» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Роботу  виконала:

студентка 2-го курсу

заочної форми навчання 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вінниця

2009

План

 

     Вступ 
 

     Атмосферне  повітря — один з основних життєво  важливих елементів навколишнього природного середовища. У природному середовищі воно складається з суміші газів: це азот (понад 78 %) та кисень (близько 20 %), а також аргон, вуглекислий газ, водень, гелій, неон, озон, пил, водяна пара та деякі інші речовини.

     Атмосферне  повітря є необхідною фізичною і біологічною умовою існування людини та джерелом життя на Землі. Від його якості залежить здоров’я людини. Атмосферне повітря також має важливе економічне значення. Воно використовується як сировина для хімічної промисловості, енергетичний ресурс, середовище зв’язку і руху літальних апаратів, для скидання відходів виробництва тощо.

     Науково-технічний  прогрес розширив масштаби використання ресурсів та властивостей атмосферного повітря. Водночас значно зріс і негативний антропогенний вплив на атмосферне повітря. Масштаби його забруднення відходами виробництва набули загрозливого характеру для здоров’я людини, озонового шару, погоди та клімату нашої планети.

     Правова охорона атмосферного повітря в  Україні забезпечується законами України  «Про охорону атмосферного повітря» закону (в редакції від 3 червня 2004 р.) та «Про охорону навколишнього природного середовища», а також іншими актами національного законодавства.

     Метою даної роботи є дослідження джерел і стану забруднення атмосферного повітря.

     Об’єктом роботи є усі існуючі джерела забруднення атмосферного повітря.

     Предметом роботи є вивчення  джерел забруднення  і стану атмосфери в Українському повітряному басейні. 
 

1. Атмосфера як частина природного середовища

 

1. . Атмосфера та її  склад

 

     Атмосфера (від греч. atmoc - пара й сфера - куля) - газова (повітряна) оболонка Землі, що обертається разом з нею. Життя на Землі можлива, поки існує атмосфера. Всі живі організми використовують повітря атмосфери для подиху, атмосфера захищає від шкідливого впливу космічних променів і згубної для живих організмів температури, холодного «подиху» космосу.

     Атмосферне  повітря - це суміш газів, з яких складається  атмосфера Землі. Повітря не має  заходу, прозорий, його щільність 1,2928 г/л, розчинність у воді 29,18 см~/л, у  рідкому стані здобуває блакитнувате фарбування. Життя людей неможливе без повітря, без води і їжі, але якщо без їжі людина може прожити кілька тижнів, без води - кілька днів, то смерть від ядухи наступає через 4 - 5 хв (Додаток А).

     Основними складовими частинами атмосфери є: азот, кисень, аргон і вуглекислий газ. Крім аргону в малих концентраціях утримуються інші інертні гази. В атмосферному повітрі завжди присутні пари води (приблизно 3 - 4%) і тверді частки – пил[5].

     Атмосфера Землі підрозділяється на нижню (до 100 км) - гомосферу з однорідною сполукою приземного повітря й верхню гетеросферу з неоднорідним хімічним складом. Одним з важливих властивостей атмосфери є наявність кисню. У первинній атмосфері Землі кисень був відсутній. Поява й нагромадження його пов'язане з поширенням зелених рослин і процесом фотосинтезу. У результаті хімічної взаємодії речовин з киснем живі організми одержують енергію, необхідну для їхньої життєдіяльності.

     Через атмосферу здійснюється обмін речовин  між Землею й Космосом, при цьому Земля одержує космічний пил і метеорити й втрачає найлегші гази - водень і гелій. Атмосфера пронизана потужною сонячною радіацією, що визначає тепловий режим поверхні планети, викликає дисоціацію молекул атмосферних газів і іонізацію атомів. Велика розріджена верхня частина атмосфери складається переважно з іонів.

     Фізичні властивості й стан атмосфери  міняються в часі: протягом доби, сезонів, років - і в просторі залежно  від висоти над рівнем моря, широти місцевості, далекості від океану.

     Атмосфера, загальна маса якої становить 5,15 10» т, простирається нагору від поверхні Землі приблизно до 3 тис. км. З висотою міняються хімічний склад і фізичні властивості атмосфери, тому неї підрозділяють на тропосферу, стратосферу, мезосферу, іоносферу (термосферу) і екзосферу.

     Основна маса повітря в атмосфері (до 80%) перебуває  в нижньому, приземному шарі - тропосфері. Товщина тропосфери в середньому 11 - 12 км: 8 - 10 км - над полюсами, 16 - 18 км - над екватором. При видаленні  від поверхні Землі в тропосфері відбувається зниження температури на 6'З на 1 км (мал. 8). На висоті 18 - 20 км плавне зменшення температури припиняється, вона залишається майже постійної: - 60...- 70'С. Ця ділянка атмосфери називається тропопаузою. Наступний шар - стратосфера - займає висоту 20 - 50 км від земної поверхні. У ній зосереджена інша (20%) частина повітря. Тут температура підвищується при видаленні від поверхні Землі на 1 - 2'З на 1 км і в стратопаузі на висоті 50 - 55 км доходить до 0'С. Далі на висоті 55- 80 км розташована мезосфера. При видаленні від Землі температура знижується на 2 - 3'З на 1 км, і на висоті 80 км, у мезопаузі, вона досягає - 75...- 90'С. Термосфера й екзосфера, що займають висоти відповідно 80 - 1000 і 1000 - 2000 км, являють собою найбільш розріджені частини атмосфери. Тут зустрічаються лише окремі молекули, атоми й іони газів, щільність яких у мільйони разів менше, ніж у поверхні Землі. Сліди газів виявлені до висоти 10 - 20 тис. км[5].

     Товщина повітряної оболонки порівняно невелика при зіставленні з космічними відстанями: вона становить одного четверту радіуса Землі й одну домську частину відстані від Землі до Сонця. Щільність атмосфери на рівні моря дорівнює 0,001 г/см~, тобто в тисячу разів менше щільності води.

     Між атмосферою, земною поверхнею й іншими сферами Землі відбувається постійний обмін теплом, вологою й газами, що разом із циркуляцією повітряних мас в атмосфері впливає на основні кліматоутворюючі процеси. Атмосфера захищає живі організми від потужного потоку космічного випромінювання. Щомиті на верхні шари атмосфери обрушується потік космічних променів: гама, рентгенівські, ультрафіолетові, видимі, інфрачервоні. Якби всі вони досягали земної поверхні, то протягом декількох митей знищили б все живе.

     Найважливіше  захисне значення має озоновий екран. Він розташований у стратосфері на висоті від 20 до 50 км від поверхні Землі. Загальна кількість озону (О_з) в атмосфері оцінюється в 3,3 млрд. т. Потужність цього шару порівняно невелика: сумарно вона становить 2 мм на екваторі й 4 мм у полюсів при нормальних умовах. Максимальна концентрація озону - 8 частин на мільйон частин повітря - перебуває на висоті 20 - 25 км.

     Основне значення озонового екрана полягає  в тому, що він захищає живі організми  від твердого ультрафіолетового  випромінювання. Частина його енергії  витрачається на реакцію: SО₂ <> S0_з. Озоновий екран поглинає ультрафіолетові промені з довжиною хвилі близько 290 нм і менш, тому до земної поверхні доходять ультрафіолетові промені, корисні для вищих тварин і людини й згубні для мікроорганізмів. Руйнування озонового шару, замічене на початку 1980-х рр., пояснюють застосуванням фреонів у холодильних установках і викидом в атмосферу аерозолів, застосовуваних у побуті. Викиди фреонів у світі тоді досягали 1,4 млн. т у рік, а внесок окремих країн у забруднення атмосфери фреонами становив: 35% - США, по 10% - Японія й Росія, 40% - країни ЄЕС, 5% - інші країни. Погоджені міри дозволили скоротити надходження фреонів в атмосферу. Руйнівний вплив на озоновий шар роблять польоти надзвукових літаків і космічних апаратів.

     Атмосфера захищає Землю від численних  метеоритів. Щомиті в атмосферу попадає  до 200 млн. метеоритів, доступних для  спостереження неозброєним оком, але вони згоряють в атмосфері. Сповільнюють свій рух в атмосфері дрібні частки космічного пилу. Щодоби на Землю опускається близько 10" дрібних метеоритів. Це приводить до збільшення маси Землі на 1 тис. т. у рік. Атмосфера є теплоізоляційним фільтром. Без атмосфери перепад температур на Землі в добу досягав би 200'З (від 100'Із днем до - 100'З ніччю). 

2. Баланс  газів в атмосфері

 

     Найбільше значення для всіх живих організмів має відносно постійна сполука атмосферного повітря в тропосфері. Баланс газів  в атмосфері підтримується за рахунок постійно, що йдуть процесів, використання їхніми живими організмами  й надходження газів в атмосферу. Азот виділяється при потужних геологічних процесах (виверженнях вулканів, землетрусах), при розкладанні органічних сполук. Вилучення азоту з повітря відбувається за рахунок діяльності клубенькових бактерій.

     Однак в останні роки відбувається зміна балансу азоту в атмосфері за рахунок господарської діяльності людей. Помітно збільшилося зв'язування азоту при виробництві азотних добрив. Припускають, що об'єм промислової фіксації азоту найближчим часом значно зросте й перевищить його надходження в атмосферу. Згідно із прогнозами виробництво азотних добрив подвоюється кожні 6 років. Эго забезпечує зростаючі потреби сільського господарства в азотних добривах. Однак невирішеним залишається питання компенсації вилучення азоту з атмосферного повітря. У той же час через величезну загальну кількість азоту в атмосфері ця проблема не настільки серйозна, як баланс кисню й діоксиду вуглецю[3].

     Близько 3,5 - 4 млрд. років тому зміст кисню  в атмосфері було в 1000 разів менше, ніж зараз, тому що не було основних продуцентів кисню - зелених рослин. Сучасне співвідношення кисню й діоксиду вуглецю підтримується життєдіяльністю живих організмів. У результаті фотосинтезу зелені рослини споживають діоксид вуглецю й виділяють кисень. Він використовується для подиху всіма живими організмами. Природні процеси споживання З3 і ОБ2 і їхнє надходження в атмосферу добре збалансовані.

     З розвитком промисловості й транспорту кисень використовується на процеси  горіння все в зростаючих розмірах. Наприклад, за один трансатлантичний рейс реактивний літак спалює 35 т кисню. Легковий автомобіль за 1,5 тис. км пробігу витрачає добову норму кисню однієї людини (у середньому людина споживає в добу 500 л кисню, пропускаючи через легені 12 т повітря). По підрахунках фахівців, на згоряння різноманітних видів палива зараз потрібно від 10 до 25% кисню, виробленого зеленими рослинами. Зменшується надходження кисню в атмосферу через скорочення площ лісів, саван, степів і збільшення пустельних територій, росту міст, транспортних магістралей. Скорочується число продуцентів кисню серед водяних рослин через забруднення рік, озер, морів і океанів. Думають, що в найближчі 150 - 180 років кількість кисню в атмосфері скоротиться на третину в порівнянні із сучасним його змістом.