Забруднення атмосфери

Міністерство  освіти, науки, молоді та спорту України

Глухівський національний педагогічний університет

імені Олександра Довженка

 

 

Кафедра природничих

та  фізико-математичних наук

 

Контрольна  робота

з дисципліни «Соціальна екологія»

 

 

 

 

Виконала  студентка

5 курсу групи 54-52 БП

Синиця  Аліна Сергіївна

 

 

 

 

 

 

Глухів 2012

Зміст

 

1. Парниковий ефект   __________________________________  1-3 ст.
2. Забруднення атмосфери  _____________________________ 4-5 ст.
3. Список використаної літератури  ______________________ 6 ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Парниковий ефект

 

Образну назву «парниковий  ефект» одержало природне явище суть якого полягає в тому, що атмосфера  затримує теплове випромінювання яке  йде від земної поверхні (подібно  до плівки над городнім парником). Енергія, що надходить на нашу планету від Сонця, визначає хід усіх біологічних процесів на Землі. Із загальної кількості цієї енергії 20 % поглинається атмосферою, 34 % відбивається хмарами і земною поверхнею й повертається у космос 46 % енергії доходять до земної поверхні й нагрівають її Нагріта земля у свою чергу випромінює довгохвильову інфрачервону (теплову) радіацію, що частково гіде в космос, а частково залишається в атмосфері, затримуючись газами, що входять до її складу, і нагріваючи приземні шари повітря.

Парникові гази

Гази, що затримують теплове випромінювання і перешкоджають витіканню тепла  в космічний простір, називаються парниковими газами. Завдяки парниковому ефекту середньорічна температура біля поверхні Землі за останнє тисячоліття складає приблизно 15 °С. А без нього вона опустилася б до -18 °С, й існування життя на Землі стало б неможливим.

Основний  парниковий газ — водяна пара, яка  затримує до 60 % теплового випромінювання Землі. Вміст водяної пари в атмосфері визначається планетарним кругообігом води і при сильних широтних і висотних коливаннях загалом є практично постійним. Інші 40 % теплового випромінювання Землі затримують інші парникові гази, у тому числі більше 20 % — вуглекислий газ.

Основні джерела  вуглекислого газу в атмосфері —  виверження вулканів і природні лісові пожежі. На зорі геобіохімічної еволюції Землі (тобто тоді, коли виникли перші  біологічні сполуки) вуглекислий газ  надходив у Світовий океан через  підводні вулкани й виділявся  в атмосферу. Дотепер немає точних оцінок вмісту вуглекислого газу в атмосфері на ранніх етапах її розвитку. Американський геохімік Д. Маре вважає, що вміст вуглекислого газу в атмосфері в перший мільярд років її існування був у 1000 разів більшим, ніж сьогодні, — близько 39 %. Тоді температура повітря в приземному шарі сягала майже 100 °С, а температура води в Світовому океані наближалася до точки кипіння (надпарниковий ефект). З появою фотосинтезуючих організмів почав діяти могутній механізм вилучення з атмосфери й океану вуглекислого газу — адже він необхідний для фотосинтезу. Зв"язаний живими організмами, вуглекислий газ почав відкладатися в осадових породах, і парниковий ефект поступово зменшувався, поки не встановилася рівновага в біосфері, при якій вміст вуглекислого газу в атмосфері складає 0,03 %.

Вплив діяльності людини на посилення парникового ефекту

З початком епохи  індустріалізації в атмосферу почав  надходити вуглекислий газ, що утворюється  в результаті спалювання викопного  палива:

С + 02 -> С02 — реакція  спалювання вугілля,

C3Hg + 502 -> ЗС02 + 4Н20 — реакція спалювання газу,

1

С25Н52 + 3802 -> 25С02 + 26Н20 — реакція згоряння мазуту. Викиди вуглекислого газу в атмосферу значно зросли в другій половині XX століття. Основною причиною цього стала колосальна залежність сучасної світової економіки від викопних видів палива. Сьогодні", наприклад, викопне паливо забезпечує 75 % світового виробництва електричної енергії. За оцінками експертів ООН, із початку XX ст. збільшення викидів вуглекислого газу складало від 0,5 % до 5 % щорічно. У результаті тільки за рахунок спалювання палива в атмосферу надійшло 400 млрд тонн вуглекислого газу. За розрахунками фахівців, зараз атмосфера містить на 25 % вуглекислого газу більше, ніж його було накопичено за останні 160 тисяч років. На думку деяких учених, відбулося порушення біосферного вуглецевого кругообігу: "надходження вуглекислого газу в атмосферу почало перевищувати його споживання живими організмами.

Сьогодні  у світі в результаті спалювання палива на теплових електростанціях, промислових підприємствах і в автомобільних двигунах в атмосферу щорічно викидається більше 5 млрд тонн вуглекислого газу. Ще 1—2 млрд тонн його йде в атмосферу за рахунок спалювання лісів, переважно тропічних. Ліси зникають із поверхні планети з катастрофічною швидкістю, за останні два століття їхня площа скоротилася вдвічі Вологі тропічні піси почали інтенсивно згоряти із середини XX ст. (у середньому вони зникають зі швидкістю І га на хвилину або 5 тис км на рік). 25 % промислових викидів вуглекислого газу за рахунок спалювання палива в атмосферу дають США і країни Євросоюзу. 11 % - Китай, 9 % - Росія. До інших парникових газів, поява яких в атмосфері в значній кількості o6v мовлена господарською діяльністю людини, належать метан СН4, що надходить із рисових полів (близько 110 млн тонн на рік), v результаті витоків природного газу при нафто- і вуглевидобутку (до 50 млн тонн у рік) Частка його впливу ........... на посилення парникового ефекту складає 15 %. фторхлорвуглеці (фреони), витік яких відбувається на промислових га інших об"єктах Частка їхнього впливу 12—24%, нітроген оксиди, що потрапляють в атмосферу внаслідок спалювання палива в реактивних літакових і ракетних двигунах, застосування азотних добрив v сільському господарстві Частка їхнього впливу - 5—6% .За останні роки відзначається поступове зростання bmictv цих парникових газів в атмосфері .

Негативні наслідки парникового  ефекту

Припущення, що наслідками господарської  діяльності людини можуть стати значні зміни клімату, вперше були висловлені наприкінці XIX - початку XX ст У 1922 році англійський герцог Шерлок висунув ідею, що ці зміни прямо пов"язані з умістом вуглекислого газу в атмосфері, а отже, із зростаючими масштабами використання викопного горючого палива

На Міжнародній конференції  вчених із проблеми антропогенної зміни  клімату, що пройшла в Торонто  в 1988 рот, був зроблений висновок, що наслідки посилення парникового  ефекту поступаються лише наслідкам  світової ядерної війни Тоді при  ООН була створена міжурядова група  експертів із проблем зміни клімату, яка зайнялася всебічним вивченням  проблем впливу людини на зміну клімату. Про результати їхньої роботи сказано в доповіді «Викиди в атмосферу, викликані людською діяльністю, призводять до істотного збільшення концентрації парникових газів. Це збільшує парниковий ефект, що призводить до додаткового нагрівання земної поверхні. На думку ряду вчених, середня температура на планеті зросла в порівнянні з доіндустріальним періодом (кінець XIX ст.) приблизно на 0,6 °С За найбільш оптимістичними прогнозами, до 2025 р. підвищення температури складе 2,5 °С а до кінця XXI сторіччя — майже 6 °С. Серед важливих проблем, пов"язаних з посиленням парникового ефекту й потеплінням,

2

виділяється проблема підвищення рівня Світового океану за рахунок танення материкових і морських льодів і проблема теплового розширення води в океані. За минуле століття рівень Світового океану підвищився на 10—25 см, а до кінця XXI сторіччя може підвищитися вже на 1—2 м. Якщо ж відбудеться руйнування льодових щитів Антарктиди й Гренландії, то рівень океану підвищиться на 10 м, а це спричинить зникнення з карти світу десятків держав. Поступове підвищення рівня Світового океану також змусить сотні мільйонів людей мігрувати з прибережних зон, дельт рік і островів. Вода затопить чимало приморських міст, серйозно постраждають місця нересту риб. Більше за інших постраждають Китай, Єгипет, Бангладеш, Нідерланди, Японія, США. Потепління призведе також до вивільнення метану, що знаходиться в зоні вічної мерзлоти у вигляді гідрату метану. Гідрат метану — це тверда речовина, що складається з кристалів води й метану, поглиненого під тиском водою. За оцінками, у зоні вічної мерзлоти метану міститься в багато разів більше, ніж у всій живій матерії на Землі. Підвищення середніх температур на земній кулі може викликати й істотні зміни в перебігу процесів біосфери: — порушення кругообігів головних біологічних елементів;

— зміни характеру хмарності  й пов"язані з цим кліматичні зміни;

— зміна розподілу опадів за регіонами;

— зміщення кліматичних  зон і, зокрема, збільшення пустель;

— порушення біологічних  ритмів розвитку рослин і внаслідок  цього — тривалі періоди неврожаїв головних сільськогосподарських культур.

Таким чином, парниковий ефект  — це складне явище, у якому тісно переплелися і взаємодіють природні процеси й результати людської діяльності.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2. Забруднення атмосфери

Забруднення атмосфери - результат  викидів забруднюючих речовин з  різних джерел. Причинно-наслідкові зв'язки цього явища потрібно шукати в природі земної атмосфери. Так, забруднення переносяться по повітрю від джерел появи до місць їхнього руйнуючого впливу; в атмосфері вони можуть перетерплювати зміни, включаючи хімічні перетворення одних забруднень в інші, ще більш небезпечні речовини. Атмосферне повітря забруднюється різними газами, дрібними часточками і рідкими речовинами, які негативно впливають на живі істоти, погіршуючи умови їх існування. Джерела його забруднення можуть бути природними і штучними (антропогенними).

Природне забруднення атмосфери. У нормі природні джерела забруднення  не спричинюють істотних змін повітря. Інтенсивне поширення певного природного джерела забруднення на певній території (викиди попелу і газів вулканами, лісові і степові пожежі) можуть стати серйозною причиною забруднення атмосфери. Так, під час виверження вулкана Кракатау у 1883 р. маса попелу та пилу становила 150 млрд. т, і вони поширилися майже по всій земній кулі. Внаслідок виверження вулкана на Алясці в 1912 р. в атмосферу надійшло понад 20 млрд. т пилу, який тривалий час утримувався в повітрі. Такі катастрофічні явища зумовлюють іноді утворення світлонепроникного екрана навколо Землі, а також зміну її теплового балансу. Проте природні забруднення атмосфери здебільшого не завдають великої шкоди людині, бо відбуваються за певними біологічними законами і регулюються кругообігом речовин, виявляються періодично. 
 
Штучне (антропогенне) забруднення атмосфери. відбувається внаслідок зміни її складу та властивостей під впливом діяльності людини (рис. 4). За будовою та характером впливу на атмосферу штучні джерела забруднення умовно поділяють на технічні (пил цементних заводів, дим і сажа від згоряння вугілля) та хімічні (пило- або газоподібні речовини, які можуть вступати в хімічні реакції). За агрегатним станом усі забруднювальні речовини поділяють на тверді, рідкі та газоподібні. Саме газоподібні забрудники становлять 90 % загальної маси речовин, що надходять в атмосферу. 
 
Забруднення атмосфери неоднакове по регіонах. В індустріально розвинених районах воно може бути в тисячу разів більшим за серед-ньопланетарні значення. У світі щороку спалюють понад 10 млрд т органічного палива, переробляють близько 2 млрд рудних і нерудних матеріалів. Лише при спалюванні вугілля и атмосферу щороку потрапляє близько 120 млн т попелу, а разом з іншими видами пилу — до 300 мли т. За приблизними підрахунками, в атмосферу за останні 100 років надійшло 1,5 млн т арсену, 1 мли т нікелю, 900 тис. т чадного газу, 600 тис. т цинку, стільки ж міді.

Серйозної шкоди навколишньому  середовищу завдає хімічна промисловість. Особливо небезпечними є сірчисті сполуки, оксиди азоту, хлор та ін. Майже всі забруднювальні речовини можуть вступати між собою в реакції, утворюючи високотоксичні сполуки. У поєднанні з туманом це явище дістало назву фотохімічного смогу. 
 
Значним джерелом забруднення довкілля є підприємства чорної металургії. Вони викидають в атмосферу багато пилу, кіптяви, сажі, важких металів (свинець, кадмій, ртуть, мідь, нікель, цинк, хром). Ці речовини практично стали постійними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостро стоїть проблема забруднення повітря свинцем. 
Повітря забруднюють практично всі види сучасного транспорту, кількість якого постійно

4

збільшується у всьому світі (рис. 26). Майже всі складові вихлопних газів автомобілів шкідливі для людського організму, а оксиди азоту до того ж беруть активну участь у створенні фотохімічного смогу. Одна вантажівка або один легковик викидає в повітря відповідно 6 м4 З м3 чадного газу СО. Забруднюється повітря і пилом гуми з покришок автомобілів і літаків (один автомобіль утворює близько 10 кг гумового пилу). 
 
Найбільшу загрозу для людства становить забруднення атмосфери радіоактивними речовинами. Ця проблема вперше виникла в 1945 р. після вибуху двох атомних бомб, скинутих з американських літаків на японські міста Хіросиму й Нагасакі. Природна радіоактивність існує незалежно від діяльності людини. Живі істоти певною мірою пристосувалися до неї, хоч шкідливість її для них є очевидною.  
 
Наслідки забруднення атмосфери 
 
Атмосфера має здатність до самоочищення. Концентрація забруднювальних речовин через розпорошення їх у повітрі, осідання твердих часточок під впливом сили гравітації, випадання різних домішок з опадами (дощ інтенсивністю 1 мм/год за 45 хв вимиває з повітря 28 % часточок пилу діаметром 10 мкм). Проте від величезної кількості забруднювальних речовин, що надходять в атмосферу сьогодні, вона не встигає самоочищуватись. Так, при спалюванні за рік 2,1 млрд т кам'яного вугілля і 0,8 млрд т бурого в навколишнє середовище потрапляє 225 тис. т арсену, 225 тис. т германію, 153 тис. т кобальту і, крім того, мільйони тони пилу з металургійних заводів, майже 1/5 частина світового виробництва цементу. 
 
За приблизними підрахунками, маса забруднювальних речовин в атмосфері становить 9-10 мли т. Порівняно з масою земної атмосфери це мізерна величина, однак на висоті 50— 100 м від Землі, де саме концентруються забруднювальні речовини, частка їх є істотною відносно кількості чистого повітря. Головними екологічними глобальними наслідками забруднення атмосфери є: 
· парниковий ефект; 
· озонова дірка; 
· кислотні дощі; 
· смог. 
Вплив транспорту на атмосферне повітря. В промислово розвитих країнах основним джерелом забруднення атмосфери є автотранспорт, парк якого безупинно росте. Якщо в 1900 р. на планеті нараховувалося біля 6 тис. автомобілів, то до 2000 р. чисельність світового парку автомашин досягла 500 млн. одиниць.