Проблеми захисту навколишнього середовища від забруднення

Міністерство  освіти і науки,

молоді  та спорту України.

Харківський комп’ютерно-технологічний коледж

НТУ «ХПІ» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

з дисципліни «Фізика»

на тему:

 «Проблеми захисту навколишнього середовища від забруднення» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Виконав                                                                                  Перевірив

Студент групи  ТО-111                                                           викладач

Чугунков Сергій Володимирович                                         Наумкін С.М. 
 
 
 
 
 
 

Харків 2011

 
Введення 

В останні роки ми часто чуємо і вживаємо слово  «екологія», але навряд чи можна  вважати, що всі розуміють під  ним одне й те саме. Про те, який сенс слід вкладати в це поняття, сперечаються навіть фахівці. А поки вони сперечаються, неспеціалісти вже зрозуміли, що таке екологічний мінімум: це означає - дихати чистим повітрям, пити чисту воду, їсти їжу без нітратів і не світитися в темряві. Термін «екологія» (від грецьких «ойкос» - будинок, місце проживання, і «логос» - наука) був придуманий в 1866 році німецьким зоологом Ернстом Геккелем, який ввів його в ужиток для позначення «загальної науки про від відносинах організмів до навколишнього середовища », куди ми відносимо в широкому сенсі всі« умови існування ». Це поняття, спочатку досить вузьке, надалі розширювалася, якийсь час і екологія розвивалася як одна з біологічних наук, що вивчає не окремі організми, а структуру та функціонування біологічних систем - популяцій, видів, спільнот - і їх взаємодій один з одним і з навколишнім середовищем. Таке або близьке визначення екології можна знайти в багатьох з тимчасових енциклопедіях і довідниках. 

Але зараз поняття  «екологія» вже далеко вийшло за рамки  того, що вкладалося в нього Ернстом  Геккелем і що вказується в довідниках та енциклопедіях. Тепер це вже самостійна наука про навколишнє середовище (з точки зору її взаємодій з живими організмами і, перш за все з людьми). Її живить не тільки і не стільки біологія, але й майже всі науки про Землю - метеорологія, гідрологія, океанологія, кліматологія, географія, геологія з необхідними для них фізико-математичними і хімічними методами, а також соціологія, психологія та економіка. Такого розширення змісту екології та зміщення в ньому акцентів зажадав стрімке кількісне зростання людства, яке почало усвідомлювати небезпеки, що загрожують всій планеті (ядерна катастрофа, можливий парниковий ефект тощо), вже зіткнулося у своїй практиці з обмеженістю природних ресурсів (в тому числі енергетичної тических ) та на власні очі побачило згубні побічні дії нерозумної господарської діяльності на навколишнє середовище - екологічні катастрофи, як Чорнобиль і Арал. У зв'язку з цим сучасна екологія ставить на чільне своїх інтересів взаємодії людини з екологічними системами, всієї навколишнім середовищем. 

Хоча в останні роки ми почали усвідомлювати єдність і кінцівку біосфери і всієї навколишнього середовища, відповідальність людства за свою власну долю, долю біосфери, долю всієї планети, ми ще дуже далекі від того стану, що В. І. Вернадський позначив терміном «ноосфера» ( від грецького «ноос» - розум). Останнє передбачає перетворення людини з чужорідного елементу в природі в її невід'ємну, органічно вписується в неї частину. Це буде досягнуто тільки тоді, коли нове мислення, в якому екологічні проблеми повинні мати вищий пріоритет, стане внутрішньою потребою всього людства, від осіб, наділених владою і розпоряджаються ресурсами, до всіх громадян світу. Поки ж на додаток до природно зростаючим екологічним проблемам люди продовжують створювати все нові труднощі, які неминуче доведеться долати, витрачаючи великі зусилля і кошти. Видається, що всі екологічні проблеми можна віднести, перш за все до двох пов'язаним один з одним головним чинникам: змін клімату і забруднення навколишнього середовища. 

Хоча зміни  клімату, природні або викликані діяльністю людини (так звані антропогенні), відбуваються порівняно мед повільно, вони охоплюють величезні регіони і тому можуть становити серйозну проблему для людства. При значних змінах клімату відбудуться зміщення кліматичних зон, в результаті чого людям доведеться цілком або частково перебудовувати у цих зонах свою господарську діяльність. Забруднення навколишнього середовища також приймає глобальний характер, так як фактично воно не знає національних кордонів. Наростання забруднення перетворюється на небезпеку для самого існування біосфери, і в тому числі всього людства. 

Людина  і навколишнє середовище: історія взаємодії 

Цікаво, що багато дослідників, сам факт появи і  значного поширення людини на Землі  називають однією з найбільших екологічних катастроф давнину. Так відомо, що формування і становлення кроманьонского людини завершилося протягом лічених тисячоліть. Порівняно швидко ця подія викликала екологічні наслідки. І, перш за все - не бувалі в геологічній історії поширення одного біологічного виду практично на всій населеної суші. Ніколи - за мільйони, мільярди років - жоден вид не мав такого поширення. Саме тоді й зародилося нерозв'язне досі протиріччя між катастрофічно швидко розвиваються біологічним видом-споживачем природних ресурсів і самої природним середовищем - між людиною і породила його. Всі (якщо й не абсолютно все, то багато що) починалося, як і годиться, з вогню. Ні, не з міфічного вогню Прометея, що осяяв людську свідомість, а з самого, що ні на є реального полум'я ... 

Докази варварського винищення лісів первісними племенами  надходять навіть не з такого вже  давнього минулого - що особливо цінно. Голландський мореплавець А. Я. Тасман і його команда, першими з європейців побачили берега Тасманії, аборигенів не виявили, хоча звернули увагу на клуби диму, що піднімалися в різних місцях над лісом. Наступні дослідники острова постійно стикалися з лісовими пожежами або з великою кількістю вогнищ, розводяться аборигенами. І хоча тасманійци займалися полюванням, рибальством, збиранням, головним «важелем», за допомогою якого вони «перевертали» свою землю - перебудовували ландшафти радикально, - був вогонь. У результаті такої «природопреобразующей діяльності» на великих просторах Тасманії відбулася зміна рослинності; відбулися зміни в характері грунту, змінився клімат. Багато дослідників сходяться на тому, що до появи людини, зокрема, в Ісландії до 40% площі острова були зайняті березовими лісами з домішкою верби, горобини та ялівцю. З часу освоєння Ісландії вікінгами лісу стали швидко скорочуватися, і нині їх площа не перевищує 0,5%. 

В інших регіонах до подібних же результатів призвела система первісного землеробства, що передбачала випалювання величезних лісових просторів регулярно - раз  на кілька землеробських сезонів. Як не дивно сприймати це нам, звиклим бачити головну проблему природи в розвитку техногенної цивілізації, в числі перших екологічних катастроф, привнесених в життя планети молодим людством, називають і наслідки такого чистого і нешкідливого заняття, як звичайнісінька полювання. Саме результатом хижацького винищення цілих видів тварин (археологи, дійсно, знаходять гігантські скупчення кісток тварин на місцях колишніх мисливських перемог), а також впливу людини па природні комплекси в цілому стало те, що в багатьох регіонах світу створилися передумови для кризи мисливського господарства, що привласнює природні біологічні ресурси практично без свідомого їх відновлення. Один з найбільших знавців льодовикового періоду американський географ і геолог Р. Флінт, писав про зникнення груп тварин: «вимирання в основному відбувалося 5000-10000 років тому. До вимерлих тварин належать всі верблюди, коні, лінивці, два роди мускусних биків, пекарі, винторогие антилопи, всі види бізонів (крім одного) ... і окремі види кішок - деякі з них досягали розмірів лева. Зникли також два види мамонтів, які були більші за сучасних слонів і були поширені на території США майже повсюдно ». 

На окремих  ізольованих територіях (Австралія, Тасманія та ін), де були відсутні придатні для ведення сільського господарства види тварин і рослин, первісне суспільство настільки підірвало ресурси існуючих природних комплексів, що вступило в смугу застою і навіть деякого технічного і соціального регресу. І хоча зберігся колишній рівень господарського розвитку, хижацька експлуатація природних біологічних ресурсів викликала послідовну деградацію навколишніх ландшафтів, зменшення або якісне погіршення використовуваних біологічних ресурсів. Суспільство - частина природи не могло залишатися поза цим процесом. Цікавий той факт, що вченими доведено велика продуктивність незайманих людиною природних природних комплексів ніж екосистем, штучно ним створених. І це актуально навіть для сьогоднішнього рівня розвитку сільського господарства. А, отже, і збиральництво і полювання на початковому етапі повинні були бути більш ефективні, ніж землеробство і скотарство. Але тільки в тому, випадку, якщо оточувала людину, не переживала чергову екологічну катастрофу. Саме руйнівний вплив людини на навколишнє середовище стимулювало, як не дивно це звучить, розвиток цивілізації - у пошуках нових ресурсів людство поступово переходило від привласнюючого господарства до проізводящему.Однако слідом за однією бідою поспішала інша. Створена примітивними способами нове природне середовище надзвичайно крихка, швидко виснажує грунт і нежиттєздатна в звичайних умовах (будучи залишеної людиною після виснаження). Випалювання рослинності, розпушування поверхні землі в поєднанні зі знищенням дерев і кущів завдає значної шкоди грунті, призводить до ерозії. Тому що освоюються первісною людиною ділянки землі невдовзі приходили в повну непридатність і люди змушені були шукати нові території. Слідами тих екологічних катастроф давнину, виглядають сьогодні в наших очах, як одвічні степи і пустелі, планета покрита до цих пір. 

Саме тому екологічні проблеми давнину не були і не могли  бути стимулом тільки прогресу людства. Необхідність доступу до отримання  ресурсів природи, що ускладнювалася, у тому числі і пріродоразрушающей діяльністю людини, штовхала племена  до конфліктів з більш забезпеченими сусідами. Хоча необхідність обороняти від сусідів багатства, отримані від природи, з іншого боку, примушувала первісні племена зміцнювати свої поселення, вчитися зводити фортечні вали і т. п., але его тема вже зовсім іншої розмови ... Саме так людство пройшло з навколишньою його природним середовищем пліч-о-пліч крізь десятки, сотні тисячоліть - борючись зі світом за існування і створюючи собі перемогами в цій боротьбі тільки все нові і нові проблеми ... 

Глобальні екологічні проблеми сучасності 

За минулі тисячоліття  цивілізація і технології зробили  помітний стрибок в своєму розвитку. Змінився вид людських поселень, канули в Лету мови старовини, сам зовнішній  вигляд «людини розумної» змінився до невпізнання. Але одне в житті людини залишилося незмінним: усе, що цивілізація здатна зібрати в своїх коморах, складувати за високими парканами спеціальних баз, розіпхати по полицях домашніх шаф і холодильників - все це взято з навколишнього середовища. І весь ритм життя людства, як в минулі епохи, так і сьогодні, визначався одним - можливістю доступу до тих чи інших природних ресурсів. За роки такого співіснування з природою запаси природних ресурсів помітно скоротилися. Правда, сама природа подбала про те, щоб забезпечити людину, вічного утриманця, в тому числі і практично невичерпної ресурсною базою. Але природи, як і грошей, багато не буває. Не відомо, що з цього приводу думають всі жителі планети, але їх вплив на природу відчувається практично скрізь. 

Забруднення атмосфери 

Атмосферне повітря є найважливішою життєзабезпечення природним середовищем і являє собою суміш газів і аерозолів приземного шару атмосфери, що склалася в ході еволюції Землі, діяльності і що знаходиться за межами жилих, виробничих та інших приміщень саме тому в даному рефераті цієї проблеми приділено більше уваги. Результати екологічних досліджень, як в Росії, так і за кордоном однозначно свідчать про те, що забруднення приземної атмосфери - найпотужніший, постійно діючий фактор впливу на людину, харчовий ланцюг і навколишнє середовище. Атмосферне повітря має необмежену ємність і грає роль найбільш рухомого, хімічно агресивного і всепроніцающего агента взаємодії поблизу поверхні компонентів біосфери, гідросфери та літосфери. В останні роки отримані дані про істотну роль для збереження біосфери озонового шару атмосфери, що поглинає згубне для живих організмів ультрафіолетове випромінювання Сонця і формує на висотах близько 40 км теплової бар'єр, що оберігає охолодження земної поверхні. Повітря помешкань і робочих зон має велике значення через те, що людина проводить тут значну частину часу. 

Атмосфера надає  інтенсивний вплив не тільки на людину і біоту, а й на гідросферу, грунтово-рослинний  покрив, геологічне середовище, будівлі, споруди та інші техногенні об'єкти. Тому охорона атмосферного повітря і озонового шару є найбільш пріоритетною проблемою екології і їй приділяється пильна увага у всіх розвинених країнах. Забруднена приземна атмосфера викликає рак легень, горла і шкіри, розлад центральної нервової системи, алергічні та респіраторні захворювання, дефекти у новонароджених і багато інших хвороб, список яких визначається присутніми, в повітрі забруднюючими речовинами та їх спільним впливом на організм людини. Результати спеціальних досліджень, виконаних у Росії і за кордоном, показали, що між здоров'ям населення і якістю атмосферного повітря спостерігається тісний зв'язок. 

Основні агенти впливу атмосфери на гідросферу атмосферні опади у вигляді дощу і снігу, в меншій мірі смогу, туману. Поверхневі та підземні води суші мають переважно атмосферне харчування і внаслідок цього їх хімічний склад залежить в основному від стану атмосфери. За даними еколого-геохімічного картування різних масштабів, талі (снігові) вода Руської рівнини в порівнянні з поверхневими і підземними водами і багатьох районах помітно (у кілька разів) збагачені нітрит - і амоній - іонами, сурмою, кадмієм, ртуттю, молібденом, стусаном, свинцем, вольфрамом, берилієм, хромом, нікелем, марганцем. Особливо виразно це проявляється по відношенню до підземних вод Сибірськими екологами-геохимиками виявлено збагачення ртуттю а снігових вод порівняно з поверхневими водами в басейні р.Катунь Кураіско-Сарасінская ртутно-рудна зона Гірського Алтаю. Підрахунок балансу кількості важких металів у сніговому покриві показав, що основна їх частина розчиняється в сніговий воді, тобто перебувають у міграційно-рухомий формі, здатної швидко проникати поверхно стни і підземні води, харчовий ланцюг і організм людини. В умовах Підмосков'я цинк, стронцій, нікель практично повністю розчинені в сніговий воді. 

Негативний вплив  забрудненої атмосфери на грунтово-рослинний  покрив пов'язано як з випаданням кислотних атмосферних опадів, вимивають  кальцій, гумус і мікроелементи  з грунтів, так і з порушенням процесів фотосинтезу, що призводять до уповільнення росту загибелі рослин. Висока чутливість дерев (особливо берези дуба) до забруднення повітря виявлено давно. Спільна дія їх чинників призводить до помітного зменшення родючості грунтів і зникнення лісів. Кислотні атмосферні опади розглядаються зараз як потужний фактор не тільки вивітрювання гірських порід і погіршення якості несучих грунтів, а й хімічного руйнування техногенних об'єктів, включаючи пам'ятники культури і наземні лінії зв'язку. У багатьох економічно розвинених країнах в даний час реалізуються програми щодо вирішення проблеми кислотних атмосферних опадів. У рамках Національної програми з оцінки впливу кислотних атмосферних опадів, затвердженої в 1980 році. Багато федеральні відомства США почали фінансувати дослідження атмосферних процесів. Викликають кислотні дощі, з метою оцінки впливу останніх на екосистеми і вироблення відповідних природоохоронних заходів. З'ясувалося, що кислотні дощі роблять багатоплановий вплив на навколишнє середовище і є результатом самоочищення атмосфери. Основні кислотні агенти - розбавлені сірчана і азотна кислоти, що утворюються при реакціях окислення оксидів сірки та азоту за участю пероксиду водню.