Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


I. »зменение состо€ни€ атмосферы




Ёкологические аспекты безопасности

Ёкологическа€ безопасность Ц сумма условий, при которых достигаетс€ научно-обоснованное ограничение или исключение вредного воздействи€ хоз€йственной де€тельности на жизнеде€тельность населени€ и качество окружающей среды.

Ёкологическа€ безопасность достигаетс€ системой меропри€тий (прогнозирование, планирование, подготовка к осуществлению комплекса профилактических мер), обеспечивающих минимальный уровень неблагопри€тных воздействий природы и технологических процессов ее освоени€ на жизнеде€тельность и здоровье людей (человека) при сохранении темпов экономического развити€.

 ачество окружающей среды складываетс€ из качества отдельных компонентов природы (атмосферного воздуха, климата, природных вод, почвенного покрова и т.д.), хоз€йственно-бытовых элементов (производство, жилище, коммунальное благоустройство) и социально-экономических условий (уровень доходов, образование).

Ќа современном этапе исторического развити€ прин€то выдел€ть две формы взаимодействи€ общества и природы:

экономическа€ Ц потребление природных ресурсов;

экологическа€ Ц охрана окружающей природной среды с целью сохранени€ человека и его естественной среды обитани€.

„еловек, потребл€€ ресурсы окружающей среды дл€ удовлетворени€ своих материальных и духовных потребностей, измен€ет природную среду, котора€ начинает воздействовать на самого человека. Ќегативна€ антропогенна€ де€тельность про€вл€етс€ в трех основных направлени€х:

Ј загр€знение окружающей среды Ц процесс привнесени€ в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных дл€ нее агентов, оказывающих на ее составл€ющие негативное воздействие.

—уществует три вида загр€знений: физическое (солнечна€ радиаци€, электромагнитное излучение и т.д.), химическое (аэрозоли, т€желые металлы и др.), биологическое (бактериологическое, микробиологическое).  аждый вид загр€знени€ имеет характерный и специфичный дл€ него источник загр€знени€. »сточник загр€знени€ Ц природный или хоз€йственный объект, €вл€ющийс€ началом поступлени€ вещества-загр€знител€ в окружающую среду. –азличают природные и антропогенные источники загр€знени€. јнтропогенный поток поступлени€ экотоксикантов в окружающую среду превалирует над естественным (50-80%) и лишь в некоторых случа€х сопоставим с ним;

Ј истощение природных ресурсов;

Ј разрушение окружающей природной среды.

ћасштаб воздействи€ человека на природу стал в современных услови€х планетарным, а по количественному эффекту де€тельность человека превосходит многие естественные процессы, что приводит к т€желым экологическим последстви€м. јнтропогенное вли€ние распростран€етс€ на все важнейшие составл€ющие биосферы: атмосферу, гидросферу, литосферу. ѕерейдем к их подробной характеристике.

I. »зменение состо€ни€ атмосферы.

јтмосфера Ц газова€ оболочка планеты, достигающа€ высоты 1000 км. «а пределами данного рассто€ни€ атмосфера становитс€ разреженной и постепенно переходит в космическое пространство. јтмосфера обеспечивает функцию дыхани€ всех живых организмов; определ€ет общий тепловой режим поверхности планеты; защищает от вредного космического и ультрафиолетового излучени€ —олнца. ÷иркул€ци€ атмосферы вли€ет на местные климатические услови€, а через них на режим рек, косвенно на растительный покров и на процессы рельефообразовани€.

—пециалисты, изучающие атмосферу, выдел€ют в ней несколько зон, располагающихс€ на различных высотах от «емли в зависимости от их температуры (–ис.).

“ропосфера самый близкий слой к поверхности «емли, его высота 9-16 км. ¬ этом слое происход€т €влени€, которые мы именуем погодой.

—тратосфера Ц слой, достигающий высоты 45-50 км. »менно здесь сконцентрирована основна€ часть атмосферного озона (20-25 км), имеющего чрезвычайно важное биологическое значение Ц защита живых организмов от коротковолнового ультрафиолетового излучени€.

ћезосфера Ц слой, расположенные на высотах 50-80 км от земной поверхности. Ётот слой характеризуетс€ быстрым понижением температуры, так на верхней его границе температура может достигать Ц 100о—.

“ермосфера начинаетс€ на высоте более 80 км, ее верхн€€ граница достигает 600-800 км. Ёто область полетов искусственных спутников «емли и межконтинентальных баллистических ракет. ƒл€ нижней границы термосферы характерно непрерывное повышение температуры, достигающей +250о—. ¬ажнейшей физической особенностью этого сло€ €вл€етс€ повышенна€ ионизаци€, т.е. наличие огромного количества электрически зараженных частиц, что позвол€ет наблюдать пол€рные си€ни€.

Ёкзосфера Ц внешний слой атмосферы. ќтсюда атмосферные газы рассеиваютс€ в космическое пространство. ќт космического пространства экзосфера отличаетс€ наличием большого количества свободных электронов, образующих верхние радиационные по€са «емли.

’от€ процессы, происход€щие в земной атмосфере, необычайно сложны, ее химический состав сравнительно однороден:

Ј азот (N2)Ц 78,1%

Ј кислород (O2) Ц 20,95%

Ј аргон (Ar) Ц 0,9%

Ј углекислый газ (CO2) Ц 0,03%

Ј водород (H2), гелий (He), неон (Ne) и другие газы Ц 1,8*10-4%.

јтмосфера обладает мощной способностью к самоочищению. ќднако, превыша€ пределы данной способности, де€тельность человека измен€ет сложившеес€ в природе равновесие. Ѕольшинство экологически негативных последствий де€тельности людей про€вл€етс€ в загр€знении природного вещества.

1. «агр€знение атмосферы Ц представл€ет собой изменение физико-химического состава воздуха, которое угрожает состо€нию здоровь€ и жизни человека, а также естественной среде обитани€.

¬ экологической литературе загр€зн€ющие вещества получили название полютантов (экотоксикантов). —тепень загр€знени€ атмосферного воздуха оцениваетс€ по двум основным группам экотоксикантов:

a) канцерогенные вещества Ц бенз(а)пирен, бензол, формальдегид (источником которых €вл€ютс€ выхлопные газы автотранспорта), а также свинец, кадмий, никель, хром, мышь€к, сероуглерод, асбест, хлорсодержащие вещества (результат производственной де€тельности).  анцерогенез Ц это способность металла проникать в клетку и реагировать с молекулой ƒЌ , привод€ к хромосомным нарушени€м клетки.

b) неканцерогенные вещества Ц оксиды азота, углерода, серы, озон, частицы пыли и сажи.   наиболее распространенным и повсеместно контролируемым полютантам, которых, по данным ёЌ≈ѕ, ежегодно выдел€етс€ до 25 млрд.т., относ€т:

Јдиоксид серы и частицы пыли Ц 200 млн т/год;

Јоксиды азота (NxOy) Ц 60 млн т/год;

Јоксиды углерода (CO и CO2) Ц 8000 млн т/год;

Ј углеводороды (CxHy) Ц 80 млн т/год.

¬ последние дес€тилети€ над промышленными центрами и крупными городами образуетс€ скопление дыма и тумана называемое смог (от англ. smoke Ц дым и fog Ц туман). ¬ его структуре можно выделить три €руса:

Ј нижний, залегающий между домами, образуетс€ выделением выхлопных газов транспорта и подн€той пылью;

Ј средний, питаемый дымом отопительных систем, располагаетс€ над домами на высоте 20-30 метров;

Ј высокий, на рассто€нии 50-100 метров от поверхности земли, состоит из выделений промышленных предпри€тий.

—мог затрудн€ет дыхание, способствует развитию стрессовых реакций. ќсобенно опасен дл€ больных, пожилых людей и маленьких детей. (Ћондонский смог 1951 г. ¬ызвал гибель от обострени€ легочных, сердечных заболеваний и пр€мого отравлени€ за две недели 3,5 тыс. человек. –урска€ область в 1962 г. «а три дн€ погибли 156 человек).

ќсновными компонентами фотохимического смога €вл€ютс€ оксиды азота (NO2, N2O) и углеводороды. ¬заимодействие солнечных лучей с данными загр€знител€ми, сконцентрированными вблизи земной поверхности, приводит к образованию озона, пероксиацетил нитратов (ѕјЌ) и других веществ, сходных по своим свойствам со слезоточивым газом. ѕјЌ Ц химически активные органические вещества, которые раздражают слизистые оболочки, ткани дыхательных путей и легких человека; обесцвечивают зелень растений. ¬ысокие концентрации озона снижают урожай зерновых, замедл€ют рост растений и вызывают гибель деревьев.

—коплению примесей в достаточной концентрации дл€ образовани€ фотосмога способствует температурна€ инверси€ Ц особое состо€ние атмосферы, при котором на определенной высоте температура воздуха выше, чем температура воздушных масс в приземном слое. ƒанный слой теплого воздуха преп€тствует вертикальному перемешиванию и делает невозможным рассеивание токсичных выбросов. ѕри современном градостроительстве подобные услови€ создаютс€ в городах с кварталами многоэтажных домов. »нверсионный слой теплого воздуха может находитьс€ на разных высотах, и чем ниже он располагаетс€ над большинством источников загр€знени€, тем ситуаци€ сложнее.

”ровни фотохимического загр€знени€ воздуха тесно св€заны с режимом движени€ автотранспорта. ¬ период высокой интенсивности движени€ утром и вечером отмечаетс€ пик выбросов в атмосферу оксидов азота и углеводородов, реакци€ которых друг с другом и обусловливает фотохимическое загр€знение воздуха.

¬ысокие концентрации и миграци€ примесей в атмосферном воздухе стимулируют их взаимодействие с образованием более токсичных соединений, что приводит к парниковому эффекту, по€влению озоновых дыр, кислотным дожд€м и другим экологическим проблемам.

2. ѕарниковый эффект Ц нагревание атмосферы в результате увеличени€ в ней количества оксида углерода (IV) и р€да других газов, преп€тствующих рассеиванию тепловой энергии «емли в космическое пространство. ”глекислый газ атмосферы вместе с вод€ным паром и другими многоатомными минигазами (CO2, H2O, CH4, NO2, O3) образует над поверхностью планеты слой, который позвол€ет солнечным лучам (оптический диапазон электромагнитных волн) достигать поверхности земли, но задерживает обратное тепловое (длинноволновое инфракрасное) излучение. “еплова€ энерги€ накапливаетс€ в поверхностных сло€х атмосферы тем интенсивнее, чем больше в них концентраци€ парниковых газов. “ак, дол€ молекул вод€ного пара в формировании парникового эффекта составл€ет 62%; углекислого газа Ц 22%; метана Ц 2,5%; оксидов азота Ц 4%; озона Ц 7% и других газов 2,5%.

”величение содержани€ углекислого газа в атмосфере обусловлено длительным периодом систематического роста сжигани€ ископаемых видов топлива. ƒобыча газа, нефти и угл€, гниение органических остатков и рост численности крупного рогатого скота €вл€ютс€ источником поступлени€ в атмосферу метана. ћасштабы применени€ в сельском хоз€йстве азотных удобрений и углеродосодержащих топлив в “Ё— характеризуют количество выбрасываемых в атмосферу оксидов азота. ѕрисутствие в атмосфере вод€ного пара обусловлено интенсивностью испарени€ воды с поверхности океанов вследствие потеплени€ климата.

”силению парникового эффекта также способствуют, используемые в качестве растворителей, охлаждающих средств в холодильных установках и различных бытовых баллончиках, хлорфторуглеводороды (фреоны). »х вли€ние на парниковый эффект в 1000 раз сильнее, чем вли€ние равного количества углекислого газа.

—ледствием парникового эффекта €вл€етс€ повышение температуры на поверхности «емли и потепление климата. ¬ результате возникает опасность та€ни€ пол€рных льдов, что может вызвать затопление низких прибрежных участков суши.  роме того, увеличение температуры воздушной среды может привести к снижению продуктивности сельскохоз€йственных земель Ц дезертификации (от англ. desert Ц пустын€). ¬ этой св€зи население соответствующих регионов будет испытывать недостаток питани€.

3. Ђќзоновые дырыї Ц области с уменьшенным содержанием на 40-50% озона в атмосфере.

ќзон представл€ет собой соединение трех атомов кислорода (ќ3), образующеес€ в верхних сло€х стратосферы и нижних сло€х мезосферы из кислорода под вли€нием ультрафиолетовых (”‘) лучей солнечного света. –езультатом данного взаимодействи€ €вл€етс€ поглощение озоновым экраном около 99% ”‘-излучени€ солнечного спектра, обладающего высокой энергией и губительного дл€ всего живого.  оличественной оценкой состо€ни€ озона в атмосфере €вл€етс€ толщина озонового сло€, котора€ в зависимости от сезона, широты и долготы колеблетс€ от 2,5 до 5 относительных миллиметров.

ћногочисленные данные свидетельствуют о том, что озоновый слой начинает уменьшатьс€. ќсновной процесс деструкции озона обусловлен вли€нием и увеличением выбросов оксидов азота, источником которых €вл€ютс€ отработанные газы суперлайнеров с высоким потолком полета, различные ракетные системы, извержени€ вулканов и другие природные €влени€. —ерьезную опасность дл€ озонового сло€ представл€ет поступление в атмосферу хлорфторуглеродов (’‘”). Ќаиболее сильное разрушение озона св€зано с производством фреонов (CH3CL, CCL2F2 и CCL3F), получивших широкое распространение в качестве наполнителей аэрозольных упаковок, огнетушителей, хладагентов в холодильниках и кондиционерах, при производстве пенопласта. ‘реоны, попавшие в атмосферу, характеризуютс€ большой устойчивостью и сохран€ютс€ в ней 60-100 лет.

явл€€сь химически инертными, фреоны безвредны дл€ человека. ќднако в стратосфере под действием коротковолнового ультрафиолетового излучени€ —олнца их молекулы разлагаютс€ с выделением хлора.

ћолекула хлора действует как катализатор, остава€сь неизменной в дес€тках тыс€ч актов разрушени€ молекул озона. ќдин атом хлора способен уничтожить 100 000 молекул озона.

”меньшение содержани€ озона в атмосфере на 1% приводит к увеличению на 1,5% интенсивности падающего на поверхность нашей планеты жесткого ”‘-излучени€. ƒаже небольшое уменьшение озонового сло€ способно увеличить заболеваемость раком кожи, оказать неблагопри€тное воздействие на растени€ и животных, вызвать непредсказуемые изменени€ климата земного шара.

ѕроблема вли€ни€ фреонов на стратосферный озон приобрела международное значение, особенно в св€зи с образованием Ђозоновых дырї. ѕрин€та международна€ программа сокращени€ производств, использующих фреоны. –азработан и налажен промышленный выпуск так называемых альтернативных хладонов с низкой величиной коэффициента относительной озоноактивности.

4.  ислотные дожди Ц осадки (дождь, снег, туман), химический состав которых характеризуетс€ низким значением рЌ фактора. ƒл€ того, чтобы разобратьс€ в данном вопросе вспомним, что молекулы воды обычно диссоциируют на ионы водорода (Ќ+) и гидроксил-ионы (ќЌ-). –аствор с одинаковыми концентраци€ми водородных и гидроксильных ионов называетс€ нейтральным.  оличественно величина кислотности раствора определ€етс€ как логарифм концентрации ионов водорода, вз€тый с обратным знаком. Ёта величина называетс€ рЌ -фактор. «начение рЌ=7 характеризует нейтральную воду Ц не кислую и не щелочную. ”меньшение величины рЌ на 1 означает увеличение кислотных свойств раствора в 10 раз. „ем меньше значение рЌ, тем более кислым оказываетс€ раствор.

 ислотный дождь представл€ет собой результат присутстви€ в атмосфере оксидов серы и оксидов азота. ќсновными источниками поступлени€ этих соединений в воздух €вл€ютс€ процессы сжигани€ ископаемых видов топлива, содержащих серу; выплавка металлов; работа автотранспорта. ѕод действием ”‘-излучени€ оксид серы (IV) превращаетс€ в оксид серы (VI), который вступа€ в реакцию с атмосферным вод€ным паром образует серную кислоту, очень гигроскопичную, способную образовывать токсичный туман. Ќар€ду с оксидами серы, с порами воды смешиваютс€ оксиды азота с образованием азотной кислоты. Ёти две кислоты, а также соли этих кислот и обусловливают выпадение кислотных дождей. „ем выше содержание этих кислот в воздухе, тем чаще выпадают кислотные дожди.

 ислотные осадки присутствуют в радиусе 10-20 км вокруг индустриальных гигантов.   наиболее неблагопри€тным районам –оссии по кислотным осадкам относ€тс€:  ольский полуостров, восточный склон ”ральского хребта и район “аймыра.  ислотные аэрозольные частицы имеют небольшую скорость осаждени€ и могут переноситьс€ в отдаленные районы на 100-1000 км от источников загр€знений.

 ислотные дожди ведут к разрушению зданий и сооружений, особенно выполненных из песчаников и известн€ка. —ущественно повышаетс€ коррозионна€ агрессивность атмосферы, что вызывает коррозию металлических предметов и конструкций.

ќсобую опасность представл€ют не сами осадки, а вызываемые ими вторичные процессы. ѕод воздействием кислотных дождей измен€ютс€ биохимические свойства почвы, состо€ние пресных вод и лесов. ¬ результате изменени€ рЌ почвы и воды повышаетс€ растворимость в них т€желых металлов.  омпоненты кислотных дождей после взаимодействи€ с т€желыми металлами перевод€т их в легкоусваиваемую растени€ми форму.

ƒалее по пищевой цепи т€желые металлы попадают в организмы рыб, животных и человека. ƒо определенных пределов организмы защищены от пр€мого вредного воздействи€ кислотности, но коммул€ци€ (накопление) т€желых металлов представл€ет серьезную опасность.  ислотные дожди, снижа€ рЌ воды озер, ведут к гибели их обитателей. ѕопада€ в организм человека, ионы т€желых металлов легко св€зываютс€ с белками, подавл€€ синтез макромолекул и в целом обмен веществ в клетках.

5. ”меньшение количества кислорода (ќ2). Ѕолее трех миллиардов лет назад простые клетки, питающиес€ химическими веществами, растворенными в воде, превратились в организмы, способные к фотосинтезу и начали продуцировать кислород ѕримерно два миллиарда лет назад содержание свободного кислорода в земной атмосфере начало возрастать. »з части атмосферного кислорода под вли€нием солнечного света сформировалс€ защитный озоновый слой, после чего начали развиватьс€ наземные растени€ и животные. —одержание кислорода в атмосфере с течением времени претерпевало значительные изменени€, поскольку мен€лись уровни его образовани€ и использовани€. (–ис.)

¬ современных услови€х главным продуцентов кислорода на земле €вл€ютс€ (служат) зеленые водоросли поверхности океана (60%), тропические леса суши (30%) и наземные растени€ (10%). ¬озможное уменьшение количества кислорода на планете обусловлено несколькими причинами.

¬о-первых, увеличением объема сжигаемого ископаемого топлива (промышленность, “Ё—, транспорт). ѕо расчетам специалистов использование всех доступных человеку залежей угл€, нефти и природного газа уменьшит содержание кислорода в воздухе не более чем на 0,15%.

¬о-вторых, вырубка лесов уменьшающа€ продукцию кислорода и привод€ща€ к возникновению кислородных Ђпаразитовї Ц стран, которые живут за счет чужого кислорода (за счет своих растений —Ўј имеет кислорода только 45%, Ўвеци€ Ц 25%).

¬-третьих, загр€знение ћирового океана приводит к размножению водорослей паразитов (золотиста€ водоросль), сокращающих количество и видовое разнообразие фитопланктона.

Ќедостаток кислорода в воздушной среде городов способствует распространению среди населени€ легочных и сердечно-сосудистых заболеваний.

6. јкустическое загр€знение Ц увеличение в воздушной среде уровн€ шумов, оказывающих раздражающее действие на живой организм.

Ќа современном этапе развити€ Ќ“ѕ данное увеличение обусловлено внедрением новых технологических процессов, ростом мощностей оборудовани€, механизацией производственных процессов, по€влением мощных средств наземного, воздушного и водного транспорта, что привело к практически посто€нному воздействию на человека высоких (60-90 ƒб) уровней шума. Ёто способствует по€влению и развитию неврологических, сердечно-сосудистых, слуховых и других патологий.

¬ общем шумовом фоне города удельный вес транспорта составл€ет 60-80%. ¬нутриквартальные источники шума: спортивные игры, игры на детских площадках, разгрузочно-погрузочные работы у магазинов составл€ют 10-20%. Ўумовой режим в квартирах складываетс€ из шума проникающего извне и образующегос€ в результате эксплуатации инженерного и санитарно-технического оборудовани€: лифты, насосы, подкачка воды, мусоропроводы, вентил€ци€, запорные краны.

7. —нижение прозрачности атмосферы обусловлено увеличением содержани€ в ней взвешенных примесей (пыль). ѕыль Ц это сложна€ смесь частиц. “вердые или жидкие частицы, наход€щиес€ в воздухе во взвешенном состо€нии, называютс€ аэрозол€ми. ќни воспринимаютс€ в виде дыма (аэрозоль с твердыми частицами), тумана (аэрозоль с жидкими частицами), мглы или дымки.

ѕричины основных естественных выбросов пыли в атмосферу Ц это пыльные бури, эрози€ почв, вулканическа€ де€тельность, морские брызги. »сточниками искусственных аэрозольных загр€знений воздуха €вл€ютс€ “Ё—, обогатительные фабрики, металлургические и цементные заводы, промышленные отвалы, взрывные работы, строительство. ¬ысокие концентрации аэрозолей на прот€жении многих лет регистрируютс€ в атмосферном воздухе 50 городов –оссии. —редн€€ концентраци€ взвесей наиболее загр€зненных городов достигает 250-300 мкг/ м3, что в два раза выше среднесуточной предельно допустимой концентрации (ѕƒ ), равной 150 мкг/м3. ¬ 2000 году на территории г. “амбова наблюдалось превышение максимальной разовой приземной концентрации по пыли в два раза, т.е. она составила 2 ѕƒ .

ѕромышленна€ пыль индустриальных городов имеет в своем составе оксиды металлов, многие из которых токсичны: оксиды марганца, свинца, молибдена, ванади€, сурьмы, теллура. »х вли€ние на живой организм зависит от величины пылевых частиц, их характера и химического состава (рис.).

¬звешенные частицы не только затрудн€ют дыхание, вызывают аллергии и отравлени€, но и привод€т к климатическим изменени€м, поскольку отражают солнечное излучение и затрудн€ют отвод тепла от «емли. ѕыль ускор€ет разрушение металлоконструкций, зданий и сооружений. —нижение прозрачности атмосферы способствует созданию помех авиации и судоходству, что нередко €вл€етс€ причиной крупных транспортных аварий.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 11217 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒва самых важных дн€ в твоей жизни: день, когда ты по€вилс€ на свет, и день, когда пон€л, зачем. © ћарк “вен
==> читать все изречени€...

429 - | 379 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.032 с.