Загрязнение атмосферы и его последствия

Министерство образования и  науки РФ

Федеральное  государственное  автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт  Нефти и газа

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

По дисциплине:  Экология

 

Тема: Загрязнение атмосферы и его последствия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент ЗОИНГ

спец.190603.65, гр.ЗНГ 08-03

учебный шифр 0808952

Соловьёв В.В.

Проверил:

                                                                         

                                                  

                                                                        

          

 

 

 

 

 

 

Красноярск  2012г.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

 

Введение …………………………………………………………..2

Загрязнение атмосферы …………………………………………..3

Источники загрязнения атмосферы ……………………………..4

Озоновый слой Земли …………………………………………….5

Загрязнение атмосферы выбросами  транспорта ………………..7

Заключение ………………………………………………………..8

Список использованной литературы …………………………….9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Стремительный рост численности  человечества и его научно-технической  вооруженности в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявлялась отрицательно лишь на ограниченных, хоть и многочисленных территориях, а сила воздействия была несравненно  меньше мощного круговорота веществ  в природе, то теперь масштабы естественных и антропогенных процессов стали  сопоставимыми, а соотношение между  ними продолжает изменяться с ускорением в сторону возрастания мощности антропогенного влияния  на биосферу.

 

Опасность непредсказуемых  изменений в стабильном состоянии  биосферы, к которому исторически  приспособлены природные сообщества и виды, включая самого человека, столь велика при сохранении привычных  способов хозяйствования, что перед  нынешними поколениями людей, населяющими  Землю, возникла задача экстренного  усовершенствования всех сторон своей  жизни в соответствии с необходимостью сохранения сложившегося круговорота  веществ и энергии в биосфере. Кроме того, повсеместное загрязнение  окружающей нас среды разнообразными веществами, подчас совершенно чуждыми  для нормального существования  организма людей, представляет серьезную  опасность для нашего здоровья и  благополучия будущих поколений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загрязнение атмосферы

 

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей  природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей  приземного слоя атмосферы, сложившуюся  в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами  жилых, производственных и иных помещений. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы  – самый мощный, постоянно действующий  фактор воздействия на человека, пищевую  цепь и окружающую среду. Атмосферный  воздух имеет неограниченную емкость  и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего  агента взаимодействия вблизи поверхности  компонентов биосферы, гидросферы и  литосферы.

 

В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых  организмов ультрафиолетовое излучение  Солнца и формирующего на высотах  около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности.

 

Атмосфера оказывает интенсивное  воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные  объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.

 

Загрязненная приземная  атмосфера вызывает рак легких, горла  и кожи, расстройство центральной  нервной системы, аллергические  и респираторные заболевания, дефекты  у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими  веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных  исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между  здоровьем населения и качеством  атмосферного воздуха наблюдается  тесная положительная связь.

 

Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы  из почв, так и с нарушением процессов  фотосинтеза, приводящих к замедлению роста и гибели растений. Высокая  чувствительность деревьев (особенно березы, дуба) к загрязнению воздуха  выявлена давно. Совместное действие обоих  факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются  сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения  качества несущих грунтов, но и химического  разрушения техногенных объектов, включая  памятники культуры и наземные линии  связи. Выяснилось, что кислотные  дожди оказывают многоплановое  воздействие на окружающую среду  и являются результатом самоочищения (промывания) атмосферы. Основные кислотные  агенты – разбавленные серная и  азотная кислоты, образующиеся при  реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида  водорода.

 

Источники загрязнения  атмосферы

 

Антропогенные источники  загрязнения обусловлены хозяйственной  деятельностью человека. К ним  следует отнести: сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год. В результате этого за 100 лет (1860 – 1960 гг.) содержание СО2 увеличилось на 18 %  (с 0,027 до 0,032%). За последние три десятилетия темпы этих выбросов значительно возросли. При таких темпах к 2000 г. количество углекислого газа в атмосфере составит не менее 0,05%, а также производственная деятельность и т.д.

 

При процессах сгорания топлива  наиболее интенсивное загрязнение  приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств и других энергетических установок, работающих на дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %.

 

В настоящее время в  приземной атмосфере находятся  многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста  промышленного и сельскохозяйственного  производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Наиболее опасны широко распространенные в воздушном бассейне России диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод. Твердые взвешенные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом, кварцем, гидрослюдой, каолинитом.

 

Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном  и вертикальном направлениях, так  и высокими скоростями, разнообразием  протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается  сейчас как огромный «химический  котел», который находится под  воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в  атмосферу, характеризуются высокой  реакционной способностью.

 

Выявлена тенденция совместного  накопления в твердых взвешенных частицах приземной атмосферы Европейской  России свинца и олова; хрома, кобальта и никеля; стронция, фосфора, скандия, редких земель и кальция; бериллия, олова, ниобия, вольфрама и молибдена; лития, бериллия и галлия; бария, цинка, марганца и меди. Высокие концентрации в снеговой пыли тяжелых металлов обусловлены как присутствием их минеральных фаз, образовавшихся при  сжигании угля, мазута и других видов  топлива, так и сорбцией сажей, глинистыми частицами газообразных соединений типа галогенидов олова.

Оценка и тем более  прогноз состояния приземной  атмосферы являются очень сложной  проблемой. В настоящее время  ее состояние оценивается главным  образом по нормативному подходу. Величины ПДК токсических химических веществ  и другие нормативные показатели качества воздуха приведены во многих справочниках и руководствах. В таком  руководстве для Европы кроме  токсичности загрязняющих веществ (канцерогенное, мутагенное, аллергенное  и другие воздействия) учитываются  их распространенность и способность  к аккумуляции в организме  человека и пищевой цепи. Недостатки нормативного подхода – ненадежность принятых значений ПДК и других показателей  из-за слабой разработанности их эмпирической наблюдательной базы, отсутствие учета  совместного воздействия загрязнителей  и резких изменений состояния  приземного слоя атмосферы во времени  и пространстве. Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном  мало, и они не позволяют адекватно  оценить его состояние в крупных  промышленно – урбанизированных центрах.

Прогноз состояния приземной  атмосферы осуществляется по комплексным  данным. К ним прежде всего относятся  результаты мониторинговых наблюдений, закономерности миграции и трансформации  загрязняющих веществ в атмосфере, особенности антропогенных и  природных процессов загрязнения  воздушного бассейна изучаемой территории, влияние метеопараметров, рельефа  и других факторов на распределение  загрязнителей в окружающей среде. Для этого в отношении конкретного  региона разрабатываются эвристичные  модели изменения приземной атмосферы  во времени и пространстве.

 

Озоновый слой Земли

 

Активно поглощающий ультрафиолетовое излучение озоновый слой создает  оптимальные световой и термические  режимы земной поверхности, благоприятные  для существования живых организмов на Земле. Концентрация озона в стратосфере  непостоянна, увеличиваясь от низких широт  к высоким, и подвержена сезонным изменениям с максимумом весной.

 

Своему существованию  озоновый слой обязан деятельности фотосинтезирующих  растений (выделение кислорода) и  действию на кислород ультрафиолетовых лучей. Он защищает все живое на Земле  от губительного действия этих лучей.

 

Предполагается, что глобальное загрязнение атмосферы некоторыми веществами (фреонами, оксидами азота  и др.) может нарушить функционирование озонового слоя Земли.

Активную роль в образовании  и разрушении озона играют также  оксиды азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, бром, фтор. Поэтому  общий баланс озона в стратосфере  регулируется сложным комплексом процессов, в которых значительными являются около 100 химических и фотохимических реакций.

В этом балансе азот, хлор, кислород, водород и другие компоненты участвуют как бы в виде катализаторов, не меняя своего «содержания», поэтому  процессы, приводящие к их накоплению в стратосфере или удалению из нее, существенно сказываются на содержании озона. В связи с этим попадание в верхние слои атмосферы  даже относительно небольших количеств  таких веществ может устойчиво  и долгосрочно влиять на установившийся баланс, связанный с образованием и разрушением озона.

 

Нарушить экологический  баланс, как показывает жизнь, совсем несложно. Неизмеримо сложнее восстановить его. Озоноразрушающие вещества на редкость стойки. Различные виды фреонов, попав  в атмосферу, могут существовать в ней и творить свое разрушительное дело от 75 до 100 лет.

 

Впервые беспрецедентная  по своим масштабам озоновая аномалия в Северном полушарии, «накрывшая»  гигантскую площадь от побережья  Ледовитого океана до Крыма, была зафиксирована  в 1994 г. Озоновый слой угасал на 10 – 15%, а в отдельные месяцы – на 20 – 30%. Однако даже эта – исключительная картина не говорила о том, что  вот-вот грянет еще более масштабная катастрофа.

 

И, тем не менее, уже в  феврале 1995 г. ученые Центральной аэрологической обсерватории (ЦАО) Росгидромета зарегистрировали катастрофическое падение (на 40%) озона  над районами Восточной Сибири. К  середине марта ситуация еще более  осложнилась. Это означало только одно – над планетой образовалась еще  одна озоновая «дыра». Однако сегодня  трудно говорить о периодичности  появления этой «дыры». Будет ли она увеличиваться и какую  территорию захватит – это покажут  наблюдения.

 

В 1985 г. над Антарктидой  исчезла почти половина озонового  слоя, при этом появилась «дыра», которая через два года расползлась  на десятки миллионов квадратных километров и вышла за пределы  шестого континента. С 1986 г. истощение  озона не только продолжалось, но и  резко усиливалось – он улетучивался в 2 – 3 раза быстрее, чем прогнозировали ученые. В 1992 г. озоновый слой уменьшился не только над Антарктидой, но и над  другими районами планеты. В 1994 г. была зарегистрирована гигантская аномалия, захватившая территории Западной и  Восточной Европы, Северной Азии и  Северной Америки.

 

Если вникнуть в эту  динамику, то складывается впечатление, что атмосферная система действительно  вышла из равновесия и неизвестно, когда стабилизируется. Возможно, озоновые метаморфозы в какой-то мере есть отражение длительных циклических  процессов, о которых мы мало что  знаем. Для объяснения нынешних озоновых пульсаций нам не хватает данных. Быть может, они естественного происхождения, и, возможно, со временем все утрясется.