Поняття про біосферу. Німецький учений Е. Зюсс у 1875 році виділив у масштабах планети Земля кілька структурних оболонок. Він назвав їх геосферами.
Основні геосфери – це літосфера (шар гірських порід, що складають основу земної кулі), гідросфера (сукупність океанічних і прісних вод планети) та атмосфера (повітряний океан Землі, що поділяється залежно від особливостей на тропосферу (0-17 (18) км), стратосферу (10-80 км) та іоносферу (80-1000 км).
Одна з геосфер отримала назву біосфери. Більшість сучасних екологів (Ю. Одум, В. Д. Федоров, М. Ф. Реймерс) розуміють біосферу як об'єднання усіх живих організмів, що знаходяться у взаємозв'язку з фізичним середовищем Землі. Фактично поняття біосфери охоплює не лише сукупність живих організмів, а й усі елементи неорганічної природи, залучені до потоку життя.
Основоположниками вчення про біосферу є В. І. Вернадський (1967) та Тейяр де Шарден (1987). Біосфера – це єдина планетарна система.У ній підтримується необхідне для життєдіяльності організмів середовище, а організми, у свою чергу, суттєво змінюють параметри інших сфер земної кулі в межах біосфери. Біосфера охоплена життям і організована внаслідок діяльності живих організмів. У межах біосфери здійснюється біогенний кругообіг речовин та спрямований потік енергії.
Сучасна біосфера характеризується стабільністю та високою надійністю функціонування. Вона досить успішно нівелює більшість внесених до неї збурень. Стабільність біосфери є наслідком високого рівня організованості, цілісності й структурованості.
Цілісність біосфери забезпечується багатьма механізмами, її структура підтримується наявністю різноманітних живих організмів, які постійно взаємодіють між собою. Прямі та зворотні зв'язки між продуцентами, консументами та редуцентами є потужною об'єднуючою силою біосфери. У межах біосфери розвивається жива матерія.
Структура біосфери. Важливою особливістю біосфери є її злитість з іншими геосферами Землі. Біосфера розміщена в межах атмосфери (газової оболонки планети), гідросфери (водної оболонки планети) та частини літосфери (твердої оболонки планети). Загальна протяжність біосфери за радіусом Землі становить близько 40 км. Вона простягається від нижньої частини озонового екрану атмосфери, розташованого на висоті 20-25 км над рівнем моря, до верхньої частини гірських порід суші та дна Світового океану. Нижня межа простягання біосфери знаходиться на 23 км вглиб суші та на 1-2 км нижче дна океану.
Біосфера сформована з різних речовин. За В. І. Вернадським, виділяють шість головних типів речовин біосфери:
1) жива речовина, що представлена організмами різних видів;
2) біогенна речовина, що є продуктом життєдіяльності організмів (наприклад, кам'яне вугілля, торф);
3) нежива (косна) речовина, в утворенні якої живі організми не брали участі. Це, наприклад, гірські породи та мінерали;
4) біокосна речовина, що сформована внаслідок взаємодії живої та косної речовин. Основним видом біокосної речовини є ґрунт;
5) радіоактивна речовина;
6) космічна речовина (наприклад, метеорити).
У наш час більшість спеціалістів поділяють біосферу на сукупність живих організмів – біоту планети, і комплекс неживих (абіогенних) екологічних компонентів: атмосферу, гідросферу і літосферу.
Біосфера складається з окремих екосистем, але є більш цілісною і має більш замкнені біогеохімічні цикли. Так, цикл живої речовини у біосфері повністю замкнений, чого немає в жодній екосистемі.
Біосфера має високий рівень гомеостазу, завдяки чому зрушена зі свого постійного стану тими чи іншими впливами, вона самостійно знову повертається у цей стан. Зважаючи на замкненість і стійкість біосфери, англійський учений Дж. Ловлок (1979) висунув концепцію "Геї" (за іменем богині Землі Геї). Стійкість біосфери є відносною, і поріг її нам не відомий. Надмірні порушення цілком можуть безповоротно вивести біосферу з нинішнього стану.
Жива речовина планети. Порівняно з масою інших речовин планети на долю живої речовини припадає мізерна частина – 1 / 11 000 000 маси земної кори.
Жива речовина автотрофних організмів здійснює поглинання сонячної енергії та її перетворення на енергію хімічних зв'язків. Сукупна біогеохімічна активність живої речовини призвела до значної зміни газового складу атмосфери, сформувався озоновий екран, який перехоплює більшу частину жорсткого космічного випромінювання та створює сприятливі умови життя на поверхні планети. Жива речовина змінила гірські породи та сприяла появі нових видів (вапняки, фосфати, силікати, кам'яне вугілля та ін.). Життєдіяльність рослин, тварин і мікроорганізмів спричинила появу ґрунту.
Жива речовина планети є ініціатором та рушієм біогеохімічних циклів речовин, що можливе завдяки функціям живої речовини: енергетичної, концентраційної, середовищетворної, транспортної, деструктивної.
Потік енергії на земній кулі. На відміну від речовин, які можуть циркулювати по різних блоках екосистем, використовуватись повторно і формувати кругообіги, енергія становить собою постійний односпрямований потік. У таких потоках енергія може перетворюватися з однієї форми на іншу доти, доки не розсіється в космічному просторі у вигляді тепла. Поведінку енергії описують закони термодинаміки. Перший з них (закон збереження енергії) стверджує, що енергія не може бути створена заново або знищена, вона лише перетворюється з однієї форми на іншу. Другий закон свідчить, що при перетвореннях енергії з однієї форми на іншу ніколи не може бути 100-відсоткового її переходу. Певна частина енергії буде втрачена, розсіяна.
Потік енергії на Землі має три джерела:
а) кінетична енергія обертання Землі та її супутника Місяця як космічних тіл. Вона проявляється в морських припливах, енергія яких недоступна живим організмам, але може використовуватися людиною;
б) енергія земних надр, яка підтримується ядерним розпадом урану та торію. Ця енергія виділяється у формі геотермічного тепла. У вулканічних районах вона використовується для опалення оранжерей та басейнів;
в) сонячна енергія, на базі якої здійснюється життєдіяльність автотрофних організмів.
На Сонці енергія виникає в результаті ядерних перетворень. З усієї енергії, яка доходить до Землі, 40% відразу відбивається у космічний простір і лише 0,023% сонячної енергії використовується для фотосинтезу автотрофами.
У біосфері енергія тільки переходить з однієї форми до іншої та розсіюється у вигляді тепла. Основними перетворювачами енергії в біосфері є живі організми. Вони перетворюють вільну променисту енергію на хімічно зв'язану, яка потім переходить від одних біосферних структур до інших. При кожному переході частина енергії перетворюється на тепло та розсіюється у навколишньому просторі. Від продуцентів до консументів першого порядку переноситься лише 10% енергії. Перенесення енергії від консументів І-го порядку до консументів ІІ-го порядку більш ефективне – 20 %. Завершується потік енергії на редуцентах, де енергія або остаточно розсіюється у вигляді тепла, або акумулюється у мертвій органічній речовині (детриті). Однією з форм тривалого збереження акумульованої енергії є нафта, кам'яне вугілля та торф.
Кругообіг речовин. Завдяки сонячній енергії, внутрішній енергії Землі, в природі відбуваються безперервні процеси утворення, трансформації та розкладу багатьох хімічних сполук, а також переносу речовин у межах планети. Цей закономірний процес багаторазової участі хімічних елементів та речовин в явищах, що відбуваються в атмосфері, гідросфері та літосфері, називають кругообігом речовин.
Унаслідок процесів міграції хімічних елементів, усі геосфери Землі зв'язані єдиним циклом кругообігу цих елементів. Кругообіг, рушійною силою якого є тектонічні процеси та сонячна енергія, отримав назву великого (геологічного) кругообігу. Він має абіотичний характер. Тривалість його існування – близько 4 млрд. років.
Виникнення життя на Землі спричинило появу нової форми міграції хімічних елементів – біогенної. У результаті біологічної міграції на великий (геологічний) кругообіг нашарувався малий (біологічний, біогенний) кругообіг речовин. У малому біологічному кругообігу переміщуються в основному Оксиген, Нітроген, Карбон та Фосфор (біогенні елементи). Обидва кругообіги відбуваються одночасно та тісно пов'язані між собою.
Завдяки взаємодії груп живих організмів між собою та з навколишнім середовищем, в екосистемах виникають біогеохімічні цикли.
Біогеохімічні цикли – це циклічні переміщення біогенних елементів: Оксигену, Гідрогену, Нітрогену, Карбону, Фосфору, Сульфуру, Кальцію, Калію та ін. – від одного компоненту біосфери до інших так, що на певних етапах цього кругообігу вони входять до складу живої речовини.
Рушійною силою переміщень усіх речовин в біогеохімічних циклах є потік енергії.
Просторове переміщення речовин у межах геосфер, тобто їх міграція, поділяється на п'ять основних типів:
1) м еханічне перенесення (відбувається без зміни хімічного складу речовин);
2) в одне (міграція здійснюється внаслідок розчинення речовин та їх наступного переміщення у формі іонів або колоїдів). Це один із найбільш важливих видів переміщення речовин у біосфері;
3) п овітряне (перенесення речовин у формі газів, пилу або аерозолів із потоками повітря);
4) б іогенне (перенесення здійснюється за активної участі живих організмів);
5) т ехногенне, що проявляється як результат господарської діяльності людини.
Принцип циклічності в перетвореннях та переміщенні речовин у біосфері є основоположним. Збереження циклічності – це умова існування біосфери.Введення до біосфери односпрямованих процесів, які здійснює людина при конструюванні техносфери та агросфери, виявляється для біосфери згубним та найбільш небезпечним.
Для біосфери характерна висока замкненість біогеохімічних циклів. Втрати речовин у них складають не більше 3-5%. Однак усі біогеохімічні цикли дають певну кількість "відходів". Такі природні відходи для біосфери не шкідливі. Вони є накопиченням речовин, певною мірою інертних, які акумулюються в атмосфері або речовин, що надходять у літосферу у вигляді осадових порід. Крім того, відходи окремих біогеохімічних циклів є умовою виникнення та підтримки існування багатьох груп живих організмів.
Центральне місце в біосфері посідають біогеохімічні цикли: води, Нітрогену, Карбону та Фосфору.
Антропогенне природокористування вносить у біогеохімічні цикли чимало перешкод (надлишок в атмосфері СО2 та інших газів, твердих часток і т. ін.). Перенесені в урбанізовані райони або в агроекосистеми, ці речовини стають або повністю, або тимчасово виключеними з природного кругообігу. Такі процеси ведуть до появи нового техногенного типу кругообігу хімічних елементів.
Узагальнюючи закономірності структури і функціонування біосфери, Б. Коммонер(1974) сформулював чотири афоризми:
"Усе пов'язане з усім",
"Ніщо не дається даром",
"Усе треба кудись подіти",
"Природа знає краще".
Згодом, ці афоризми були названі законами Коммонера, адже вони мають глибокий екологічний зміст.
Хід роботи
1. Розгляньте, накресліть і проаналізуйте загальноприйняті схеми кругообігу води, Нітрогену, Карбону та Фосфору (додатки В, Г, Д, Е).
2. Проаналізуйте попарно екосистеми: луки природного походження і футбольне поле або газон для гольфу; озеро природне і озеро штучно створене або басейн; ліс (сосновий, широколистий) і сад.
а. В яких екосистемах буде більш різноманітним видовий склад продуцентів, консументів, редуцентів?
б. Проаналізуйте ступінь повноти кругообігу речовин та елементів в досліджуваних екосистемах.
в. Поясніть значення людини для можливості існування цих екосистем.
г. Зробіть висновок про стійкість екосистем.
3. Назвіть вплив різних видів спорту на кругообіг речовин.
4. Виконайте завдання екологічного змісту.
Завдання екологічного змісту
1. Які твердження є правильними, а які ні:
а) 4 млрд. років тому назад, на початку зародження життя, існували атмосфера, гідросфера і ґрунт;
б) ґрунт з’явився при виході організмів на сушу;
в) енергія, яка накопичена у нафті, вугіллі, торфі – це енергія сонця, яка була використана і перетворена рослинами;
г) ядерна енергія – це енергія сонця, яка була використана і перетворена рослинами та іншими організмами;
д) ґрунт – це біокосна речовина, тому що вона складається з мінеральних компонентів, органічних сполук і організмів;
е) біологічний кругообіг речовин у біосфері – основа для підтримання стабільних умов існування життя і людства;
є) роль живих істот у руйнуванні і вивітрюванні гірських порід незначна;
ж) живі істоти не здатні змінювати клімат планети;
з) озоновий шар виник на Землі завдяки життєдіяльності рослин.
2. За рахунок якого біогеохімічного циклу в земній корі накопичилися великі запаси покладів нафти, вапняків, кам'яного вугілля?
3. В яких природних процесах у біосфері за участю організмів відбувається зв’язування, а в яких – вивільнення вуглекислого газу?
4. Відомо, що у воді Світового океану міститься в 50 разів більше вуглекислого газу, ніж в атмосфері. Поясніть, як Світовий океан впливає на баланс вуглекислого газу в біосфері.
5. Які зміни вносить антропогенне природокористування у біогеохімічні цикли?
6. Які біогеохімічні функції у біосферних процесах здійснює жива речовина?
7. На скільки градусів падає температура
1) на кожні 100 м при підійманні в гори: а) 1°; б) 0,5°; в) 10°;
2) на кожні 100 км при просуванні від екватора до полюсів: а) 1°; б) 0,5°; в) 10°?
8. Наземні рослини при фотосинтезі засвоюють за рік 2*1010 т Карбону, а водні рослини – 16*1010т Кабону. Де і у скільки разів ефективніше відбувається процес фотосинтезу і чому?
9. Сформулюйте і поясніть закони Б. Коммонера.
Сформулюйте і запишіть висновок до лабораторної роботи.
Контрольні запитання
1. Що таке біосфера?
2. Що забезпечує стабільність біосфери?
3. Які типи речовин виділяють у біосфері за В. І. Вернадським?
4. В чому полягає концепція "Геї"? Хто її автор?
5. Що є ініціатором та рушієм біогеохімічних циклів на планеті?
6. Назвіть джерела потоку енергії на планеті.
7. Що є основним перетворювачем енергії в біосфері?
8. Опишіть біогеохімічний цикл води, Нітрогену, Карбону або Фосфору.
9. В чому полягає вчення В. І. Вернадського про ноосферу?
Список рекомендованої літератури
1. Заверуха Н. М. Основи екології: навчальний посібник / Н. М. Заверуха, В. В. Серебряков, Ю. А. Скиба. – К.: Каравелла, 2006. – 368 с. (С. 88-103).
2. Чернова Н. М. Экология / Н. М. Чернова, А. М. Былова. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1988. – 272 с. (С. 239-249).
3. Білявський Г. О. Основи екології: Підручник / Г. О. Білявський, Р. С. Фурдуй, І. Ю. Костіков. – К.: Либідь, 2004. – 408 с. (С. 53-111).
4. Злобін Ю. А. Загальна екологія / А. Ю. Злобін, Н. В. Кочубей. – Суми: ВТД Університетська книга, 2003. – 416 с. (С. 38-72, 194-204).
АНТРОПОГЕННА ДІЯЛЬНІСТЬ
І ДОВКІЛЛЯ
Лабораторна робота 5
Антропогенне
забруднення довкілля.
Забруднення атмосфери
Мета роботи: ознайомитися з основними типами і джерелами забруднення довкілля в цілому і атмосфери зокрема. З’ясувати основні заходи і засоби попередження забруднення атмосферного повітря.
Визначити завантаженість вулиці міста автотранспортом. Оцінити рівень забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автотранспорту на ділянці магістральної вулиці (за концентрацією СО).
Матеріали та обладнання: роздаткові матеріали у вигляді таблиць щодо видів забруднення оточуючого середовища, видів забруднювачів, джерел забруднення, вихідні дані щодо кількості автотранспорту на вулиці міста за визначений проміжок часу.
Програма підготовки до заняття
1. Забруднення та їх класифікація (фізичне, хімічне, біологічне). Основні джерела забруднення довкілля.
2. Поняття атмосфери. Природне і штучне забруднення атмосфери. Джерела антропогенного забруднення атмосфери.
3. Основні заходи і засоби попередження забруднення атмосферного повітря.
Питання для самостійного опрацювання
1. Основні забруднювачі, які потрапляють в атмосферу з промислових підприємств (підприємств металургії, хімічної, машинобудівної, цементної і гірничодобувної промисловості), енергетики; транспорту; військової діяльності; сільського господарства; комунального господарства.
2. Наслідки діяльності людини на атмосферу (парниковий ефект, виснаження озонового шару, кислотні дощі, фотохімічний смог, ядерна ніч, ядерна зима).
| Після опрацювання матеріалу теми Ви повинні знати: – види і джерела забруднення довкілля; – поняття атмосфери, джерела природного і антропогенного забруднення атмосфери; – наслідки антропогенного забруднення атмосфери; – засоби попередження забруднення атмосфери. |
| Після опрацювання матеріалу теми Ви повинні вміти: – обґрунтовувати ймовірність впливу різних видів забруднення на атмосферу; – аналізувати вплив різних видів забруднення на екосистеми, включаючи організм людини; – уникати наслідків негативного впливу забруднювачів; – визначати завантаженість вулиці автотранспортом, оцінювати рівень забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автотранспорту. |
| Ключові поняття і терміни: забруднення, фізичне забруднення, хімічне забруднення, біологічне забруднення, забруднювач, джерела забруднення довкілля, атмосфера, природне забруднення, штучне забруднення; парниковий ефект; озонова діра; кислотні дощі; фотохімічний смог. |
Короткі теоретичні відомості. Основні поняття і терміни
Забруднення – внесення у навколишнє середовище або виникнення в ньому нових, зазвичай нехарактерних фізичних чинників, хімічних і біологічних речовин, які шкодять природним екосистемам та людині.
Розрізняють природне забруднення, яке виникає внаслідок потужних природних процесів (виверження вулканів, лісових пожеж, вивітрювання тощо) без будь-якого впливу людини, та антропогенне, яке є результатом діяльності людини й інколи за масштабами впливу переважає природне. Різні типи забруднення розділяють на три основні групи: фізичне, хімічне та біологічне; окремо виділяють радіаційне забруднення (табл. 5.1).
Таблиця 5.1
Основні види забруднення навколишнього середовища
| фізичне | хімічне | біологічне |
| теплове, шумове, електромагнітне, світлове, механічне | хімічні речовини: оксиди, кислоти, солі важких металів, пестициди, нітрати пластмаси, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР) | біотичне, мікробіологічне, продукти генної інженерії |
| радіаційне |
Фізичне забруднення пов'язане зі змінами фізичних, температурно-енергетичних, хвильових і радіаційних параметрів зовнішнього середовища.
Хімічне забруднення – надходження в навколишнє середовище забруднювачів у вигляді хімічних речовин.
Біологічне забруднення – випадкове або пов'язане з діяльністю людини проникнення в екосистеми непритаманних їм рослин, тварин і мікроорганізмів (бактеріологічне); часто справляє негативний вплив при масовому розмноженні нових видів.
Радіаційне забруднення – забруднення, пов’язане з впливом іонізуючого (радіоактивного) випромінювання на живі організми. До радіаційного забруднення належать:
– власне радіаційне забруднення, під яким розуміється фізичне забруднення середовища, пов’язане з дією 
- та 
-частинок і
-випромінювань, що виникають у результаті розпаду радіоактивних речовин;
– забруднення навколишнього середовища радіоактивними речовинами, тобто по суті хімічне забруднення, пов’язане з перевищенням природного рівня вмісту (природного фону) радіоактивних речовин у навколишньому середовищі.
Забруднювач – будь-який фізичний чинник, хімічна речовина або біологічний вид (головним чином мікроорганізми), який потрапляє в навколишнє середовище або виникає в ньому в кількості, більшій за звичайну, і викликає забруднення середовища.
Забруднювачі бувають природні й антропогенні, а також первинні (безпосередньо з джерела забруднення) і вторинні (внаслідок розкладу первинних забруднювачів або хімічних реакцій). Ще виділяють забруднювачі стійкі – ті, що не розкладаються й акумулюються (накопичуються) у трофічних ланцюгах.
Проникнення різних забруднювачів у природне середовище може мати небажані наслідки, зокрема:
– завдання шкоди рослинному і тваринному світу (зниження продуктивності лісів і культурних рослин, вимирання тварин);
– порушення стійкості природних біогеоценозів;
– завдання шкоди майну (корозія металів, руйнування архітектурних споруд);
– шкода здоров'ю людини тощо.
Основні джерела забруднення довкілля – енергетика, промисловість, транспорт, сільське господарство, військова діяльність, наукова діяльність.
Атмосфера – це газова оболонка, що оточує Землю. Атмосфера як елемент глобальної екосистеми виконує кілька основних функцій:
– захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів;
– регулює сезонні й добові коливання температури (якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури досягали б 200°С);
– є носієм тепла й вологи;
– містить гази, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання;
– зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків).
Надзвичайно важливе екологічне значення для біосфери має озоновий шар у стратосфері, повітря якого збагачене озоном (О3). Він розташований на висоті 20 – 50 км і захищає все живе на Землі від згубної дії "жорсткого" ультрафіолетового випромінювання Сонця.
Забруднення атмосферного повітря – це будь-яка зміна складу і властивостей повітря, що негативно впливає на здоров'я людей і тварин, стан рослинного покриву та екосистеми.
Забруднення атмосфери може бути природним і штучним (табл. 5.2).
Таблиця 5.2
Види забруднення атмосфери
| Природне забруднення | Штучне забруднення |
| – вулканічна діяльність – вивітрювання гірських порід – вітрова ерозія – пилок квіткових рослин – дим від лісових і степових пожеж – пил космічного походження | Газоподібні речовини: – сульфур діоксид SO2 – карбон діоксид СО2 – тропосферний озон О3 – метан СН4 – оксиди Нітрогену: NО, NО2, N2O Рідкі речовини: – кислоти, луги, розчини солей Тверді речовини: – канцерогенні речовини – свинець, ртуть, кадмій – органічний і неорганічний пил – сажа – смолянисті речовини |
Основні джерела антропогенного забруднення атмосферного повітря:
– енергетика:
· теплоенергетика – дає забруднення на оксиди Карбону, оксиди Сульфуру, оксиди Нітрогену, вуглеводні, попіл, пил, сажу, сполуки важких металів – Плюмбуму, Цинку, Купруму, Нікелю, Ванадію та ін.;
· при видобуванні сировини для АЕС – урану на уранових рудниках, відбувається забруднення атмосфери радіоактивним газом радоном (визиває рак легень), при аваріях АЕС дає до 450 видів радіонуклідів, серед яких радіоактивний йод, цезій, стронцій і т.д., радіоактивні інертні гази та аерозолі);
– промисловість:
- підприємства металургійного та гірничодобувного комплексу забруднюють повітря оксидами Карбону, Сульфуру, Нітрогену, сполуками важких металів – Плюмбуму, Цинку, Стануму, Кадмію, Нікелю тощо;
- хімічна і нафтохімічна промисловість забруднюють атмосферне повітря оксидами Сульфуру та Нітрогену, сполуками Флуору, Хлору, амоніаком, сірководнем, неорганічним та органічним пилом і т.д.;
- виробництво будівельних матеріалів призводить до викидів оксидів Нітрогену та Сульфуру, пилу тощо;
- промислові відходи та відходи комунальних господарств – при їх спалюванні в атмосферу надходить велика кількість токсичних речовин, сполук важких металів;
– транспорт:
· автотранспорт дає 70-90% забруднень у містах. Його викиди містять близько 20 канцерогенних речовин та більше ніж 120 токсичних сполук. У викидних газах автомобілів наявні: оксиди Карбону, оксиди Сульфуру, оксиди Нітрогену, сполуки Плюмбуму, токсичні вуглеводні (бензол, толуол, ксилол та ін.), альдегіди, бенз(а)пірен;
· авіація і космічні кораблі негативно впливають на озоновий шар атмосфери (дають викиди оксидів Нітрогену);
– сільське господарство:
- призводить до забруднення атмосфери внаслідок розпилювання пестицидів, мінеральних добрив;
– військова діяльність:
- випробування ядерної зброї дає викид в атмосферу великої кількості радіоактивних речовин, вибухи снарядів – інші токсичні речовини;
– наукова діяльність:
- потрапляння в атмосферу нових хімічних речовин, нових мікроорганізмів, в т.ч. і геномодифікованих.
До джерел викиду парникових газів (оксидів Карбону та Нітрогену (СО2, N2О), метану (СН4), сульфур гексафлуориду (SF6) та ін.) відносять: енергетику, транспорт, будівництво, видобуток і транспортування пального, гірничодобувну промисловість, хімічну промисловість, металургію і металообробку, сільське господарство, комунальні господарства.
Основні забруднювачі та групи виділених ними в атмосферу Землі шкідливих речовин наведено в додатку Є.
Методи захисту повітряного середовища від шкідливих викидів: архітектурно-планувальні, інженерно-організаційні, екологізація виробництв, техніко-технологічна організація, заходи очистки викидів, організація санітарно-захисних зон.
Хід роботи
1. Визначте завантаженість вулиці автотранспортом методом підрахунку автомобілів різних типів 3 рази за добу протягом 20 хв. Результати занесіть у таблицю.
Таблиця 5.3
Завантаженість вулиці автотранспортом
| Час | Тип автомобіля | Число одиниць |
| Легкий вантажний, мікроавтобус (до 1000 кг) Середній вантажний (до 3000 кг) Важкий вантажний (більше 3000 кг) Автобус Легковий | ||
| Всього автом. /годину (N) | ||
| Всього автом. /добу |
2. Зробіть оцінку сумарної завантаженості вулиць автотранспортом. Згідно ГОСТ – 17.2.2.03 – 77: низька інтенсивність руху –
2,7-3,6 тис. автомобілів за добу, середня – 8-17 тис. і висока –
18-27 тис.
3. Визначте КСО – рівень забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автотранспорту на ділянці вулиці (за концентрацією СО), використовуючи нижче наведені дані.
ГДК карбон монооксиду (СО)дорівнює 5 мг/м3.
Концентрацію карбон монооксиду (СО) розраховують за формулою:
КСО = (А + 0,01*N*КТ) * КА * КY * КС * КВ * КП,
де А – фонове забруднення атмосферного повітря нетранспортного походження, що дорівнює 0,5 мг/м3;
N – сумарна інтенсивність руху автомобілів по вулиці (автом. /год)(див. п.1);
КТ – коефіцієнт токсичності автомобілів по викидах в повітря карбон монооксиду. Коефіцієнт токсичності автомобілів КТ розраховують за формулою:
КТ = ∑Рі*КТі ,
де Рі – склад руху в долях одиниць, КТі визначають з табл. 5.4
(Приклад: КТ = 0,1*2,3+0,1*2,9+0,05*0,2+0,05*3,7+0,7*1= 1,41);
КА – коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості (табл. 5.5);
КY – коефіцієнт, що враховує зміну забруднення атмосферного повітря карбон монооксидом залежно від величини повздовжнього нахилу (табл. 5.6);
КС – коефіцієнт, що враховує зміни концентрації СО залежно від швидкості вітру (табл. 4);
КВ – коефіцієнт, що враховує зміни концентрації СО залежно від вологості повітря (табл. 5.6);
КП – коефіцієнт збільшення забруднення атмосферного повітря карбон монооксидом біля пересічень (табл. 5.7).
Таблиця 5.4
