Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Реферат - Защита окружающей среды - файл 1.doc


Реферат - Защита окружающей среды
скачать (224.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc225kb.16.12.2011 01:28скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...




Реферат
По экологии
На тему: «Защита окружающей среды»
Содержание
1. Объясните математически необходимость защиты окружающей среды 3

2. В каких направлениях происходит загрязнение окружающей среды 8

3. В чем заключается парниковый эффект 17

4. Основные источники, разрушающие озоновый слой 19

5. Какое воздействие на человека и природу оказывают вредные выбросы 21

6. Перечислить глобальные воздействия выбросов на природу 26

7. Мероприятия по защите окружающей среды 27

Список литературы 30

1. Объясните математически необходимость защиты окружающей среды
Охрана окружающей среды и рациональное использование ее ресурсов в условиях бурного роста промышленного производства стала одной из актуальнейших проблем современности. Это связано с ухудшением качества окружающей человека природной среды в результате индустриализации и урбанизации его образа жизни. В ХХ в. человек раздвинул границы техносферы1 далеко за пределы биосферы – в ближний и дальний космос, в глубины земной коры, на дно океана и в субмолекулярный микромир. Вряд ли остались участки живой природы, которые не испытали бы на себе действие техногенеза. Мировое хозяйство стало не только глобально технико-экономической, но и глобальной эколого-географической системой. По различным оценкам, общая масса техносферы в настоящее время составляет от 10 до 20 тыс. Гт. (это больше биомассы живого вещества всей биосферы).

В ХХ - начале ХХI вв. действует закон ограниченности (исчерпаемости) всех природных ресурсов (т.е. используемых, человеком материальных и энергетических ресурсов). В настоящее время экономика мирового хозяйства чрезвычайно природоемка, что и обуславливает техногенный тип развития и истощение природных ресурсов.

^ Земельные ресурсы. Нарушение естественных экосистем на большей части территории суши (т.е. то, что называют освоением) – самый существенный и наиболее драматичный результат техногенеза, гораздо более серьезный, чем глобальное потепление и изменение климата. Человечество проделало множество огромных дыр в зеленом покрове планеты, которые намного опаснее, чем «озоновые дыры». В 80-х годах ХХв. на основе аэрокосмических данных была оценена площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью. Их осталось всего около 38 млн. кв. км, т.е. 28% площади суши, не считая материковых льдов (таблица 1).

Таблица 1

Площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью (%)

Континенты

По данным съемок из космоса

Европа

Азия

Африка

Северная Америка

Южная Америка

Австралия

Вся суша*

5,7

22,9

27,0

34,0

20,9

27,1

28,3

* - Без Антарктиды и других ледяных и скальных поверхностей

Из 60 млн. кв. км в значительной степени освоенных земель около 50 кв. млн. находится под прямым контролем человека. Из них 10 млн. кв. км - техногенные ландшафты (города и другие поселения, сооружения, коммуникации, полигоны и т.д.), исключающие на этих землях биосферную регуляцию; 15 млн. кв. км – агроценозы (пашня), т.е. сильно измененные ландшафты и 25 млн. кв. км – пастбища для сельскохозяйственных животных. По мнению экологов, эта площадь уже превышает допустимый предел ресурсов, подлежащих хозяйственному использованию. Пашня может быть увеличена только лишь за счет пастбищ и лесов, что чревато серьезными эколого-экономическими потерями.

Растет деградация земли, одним из серьезных проявлений которой является «техногенное опустынивание», вызванное деятельностью человека и изменениями климата. Большая часть современных пустынь имеет антропогенное происхождение. От деградации почвы пострадали 70% засушливых земель планеты – территория, которая по площади в 3 раза больше Европы. Скорость опустынивания в мире сейчас достигла 7-10 млн. га в год. Кроме того, ежегодно еще 20 млн. га теряют продуктивность из-за эрозии почвы и наступления песков. Примерно такова же и скорость сокращения площади лесов. Это одна из самых длительных и грозных тенденций утрат природы. Практически весь земельный фонд мира подвержен той или иной степени деградации. В России быстро растет изъятие плодородных земель под неаграрные объекты. За 50 лет Россия потеряла более 1/3 своего чернозема. Значительные потери плодородных пойменных земель в России связаны с гидростроительством. Площадь затопленных земель в связи с этим достигал 3,5 млн.га, что нанесло стране огромные убытки.

^ Водные ресурсы. Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли - она незаменима. В наш век пресная вода стала одним из дефицитных природных богатств. Самый крупный потребитель наших рек и водохранилищ – сельское хозяйство. На втором месте стоят промышленность и энергетика. На третьем - коммунальное хозяйство городов. Так на выращивание 1т пшеницы требуется за вегетационный период 1500 т воды, 1 т риса - более 7 тыс. т, на получение 1 т хлопка - около 10 тыс. т. И характерно, что около 3/4 воды в сельском хозяйстве расходуется безвоз­вратно. Современные крупные теплоэлектростанции потребляют огром­ное количество воды. Только одна станция мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м3/с воды, или более 300 млн. м3 в год. Для производства 1 т различных видов продукции расходуются в среднем такие объемы воды (в м3): угля -0,6, стали – 40, бумаги – 900, резины – 2300 и т.д. Особое место в использовании водных ресурсов занимает водопотребление для нужд населения. На хозяйственно-питьевые цели в нашей стране приходится около 10% общего водопотребления. Большие расходы пресной воды обуславливают ее дефицит. Современное техногенное вмешательство в планетарный круговорот воды близко к критическому уровню, превышение которого может существенно повлиять на процессы в биосфере, на географическое распределение осадков и качество воды природных источников.

Биоресурсы. Происходит масштабное изъятие человеком значительной части ресурсов, контролируемых биосферой: вырубка лесов, сбор их продукции, промысел рыбы, морепродуктов, зверей и птиц, нарушение и уничтожение природных биоценозов, уменьшение биологического разнообразия. Суммарное потребление древесины в мире в настоящее время составляет около 3 млрд. м3 в год, что соответствует изъятию приблизительно 7% годовой биопродукции всех лесов. Россия в результате вырубки лесов потеряла за последние 100 лет почти четверть своих лесов. По экспертным оценкам площадь лесов России ежегодно сокращается на 2 млн. га. По оценке ФАО ООН глобальное сокращение лесов в 18 раз опережает их восстановление.

Сохранение этой тенденции представляет очень серьезную экологическую угрозу. Во-первых, сокращается биомасса и продукционный потенциал биосферы, а, следовательно, и глобальный ресурс фотосинтеза. В свою очередь это ведет к ослаблению газовой функции биосферы и ее способности строго регулировать ассимиляцию солнечной энергии и состав атмосферы. Во-вторых, уменьшается вклад транспирации в кругооборот влаги, что ведет к изменению режима осадков. В-третьих, наступают негативные биологические последствия, т.к. леса служат источником и экологическим резервуаром большинства биоценозов Земли. Вместе с лесом исчезают биотипы многих видов, уменьшается биологическое разнообразие. Это является одним из наиболее серьезных направлений давления техносферы на биосферу. Особенно невосполнима утрата редких эндемических видов растений, насекомых, рыб и других животных. За последние 40 лет из-за полного исчезновения или резкого снижения популяции был прекращен промысел 18 видов рыб. По данным Международного Союза охраны природы, только за четыре последних десятилетия исчезло 62 вида млекопитающих десяти отрядов. Считается, что под угрозой исчезновения находится более 10 тыс. видов, в основном высших растений, позвоночных животных и некоторых групп насекомых.

^ Энергетические и минеральные ресурсы. Мировое потребление энергии неуклонно растет. За период с 1970 по 1990гг использование энергии возросло с 5,0 до 8,8 млрд.т. в величинах нефтяного эквивалента. Доминирующим источником остается ископаемое топливо. Время, на которое может хватить доступных запасов нефти, газа и угля, при сегодняшнем потреблении, следующее. Для подвижной нефти – 65 лет, для газа – 44 года, для угля – 320 лет. Важнейшим для экономики минеральным ресурсом является железная руда. Мировые разведанные запасы железной руды оцениваются примерно в 200 млрд.т, которых хватит примерно на 200 лет. Т.е. запасы данных ресурсов ограничены.

Продолжается дальнейшее загрязнение природной среды. Так на территории России становится все больше регионов, городов опасных для проживания. Более 100 млн. россиян из 145,6 млн. проживают в экологически неблагоприятных условиях. Только 15% городских жителей России живут на территориях, где уровень загрязнения воздуха соответствует нормативам. Почти 50% населения вынуждено пользоваться водой, качество которой не отвечает установленным требованиям. При этом две трети водных источников России непригодны для питья; многие реки превращены в сточные канавы. Ни на одном этапе цивилизации не скапливалось столько отходов и не сбрасывалось в воздух, воду и почву такое количество загрязняющих и отравляющих веществ. В последние годы в России демографическая ситуация крайне осложнилась. Смертность превышает рождаемость в 1,7 раза. Ежегодно население России сокращается почти на 1 млн. человек. Состояние здоровья подростков можно характеризовать как критическое.

Представленные выше данные заставляют осознать, что ухудшение состояния окружающей среды представляет значительную угрозу для будущего людей. Человечество должно спешить с реализацией экологических природоохранных программ на всех уровнях развития природы и жизнедеятельности человека. У него не остается времени на обдумывание проблем, поскольку люди и так крайне поздно осознали происходящее. «У нас нет даже сотен лет - счет идет на десятилетия» - так охарактеризовал сложившуюся эколо­гическую ситуацию акад. Н. Н. Моисеев.

^ 2. В каких направлениях происходит загрязнение окружающей среды
Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательные изменения физических, физико-химических и биологических характеристик воздуха, почв, вод, которые могут неблагоприятно влиять на жизнь человека, необходимых ему растений, животных и культурное достояние, истощать или портить его сырьевые ресурсы. Они прерывают или нарушают процессы обмена и круговорота веществ, их ассимиляцию, распределение энергии, в результате меняются свойства окружающей среды, условия существования организмов, снижается продуктивность или же разрушаются экосистемы. Прямо или косвенно такие преобразования влияют на человека через биологические ресурсы, воды и продукты.

Загрязнителем может быть любой физический агент, хими­ческое вещество и биологический вид, попадающие в окру­жающую среду или возникающие в ней в количествах, выхо­дящих за рамки своей обычной концентрации, предельных ко­личествах, выходящих за рамки своей обычной концентрации, предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

Основным показателем, характеризующим воздействие за­грязняющих веществ на окружающую природную среду, явля­ются предельно допустимая концентрация (ПДК). С позиции экологии предельно допустимые концентрации конкретного вещества представляют собой верхние пределы лимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений), при которых их содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека.

Загрязнения окружающей среды подразделяются на:

  1. природные – вызваны какими-либо естественными явлениями, обычно катастрофическими (наводнения, извержения вулканов, селевые потоки и т.п.);

  2. антропогенные – возникают в результате деятельности людей.

Классификация антропогеныхх загрязнений окружающей среды представлена на рис.1.

Среди них выделяют следующие загрязнения:

а) механическое – засорение среды агентами, оказывающими механическое воздействие без физико-химических последствий;

б) физическое – изменение естественного физического состояния среды, которое подразделяется на:

- тепловое (термальное), возникающее в результате повышения температуры среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, воды, отходящих газов;



Рис.1. Классификация антропогенных загрязнений окружающей среды
- радиоакционное – связано с повышением естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.

- шумовое – образуется в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх нормированного уровня;

- вибрационное – образуется в результате увеличения уровня вибрации сверх нормированного уровня;

- электромагнитное – появляется в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио, телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводящее к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах;

в) химическое – изменение естественных химических свойств среды, в результате которого повышается или понижается среднемноголетнее колебание количества каких-либо веществ за рассматриваемый период времени, или проникновение в среду веществ, нормально отсутствующих в ней или находящихся в концентрациях, превышающих ПДК;

г) биологическое – случайное или в результате деятельности человека.

Классификация антропогенных воздействий, обусловленных загрязнением среды, включает такие категории:

1. ^ Материально-энергетические характеристики воздействий: механические, физические, химические, биологические факторы и агенты, и их различные сочетания. В большинстве случаев в качестве таких агентов выступают эмиссии (т.е. испускания, выбросы, стоки, излучения и т.п.) различных технических источников.

2. ^ Количественные характеристики воздействия: сила и степень опасности (интенсивность факторов и эффектов, массы, концентрации, характеристики типа «доза – эффект», токсичность, допустимость по экологическим и санитарно-гигиеническим нормам); пространственные масштабы, распространенность (локальные, региональные, глобальные).

3. ^ Временные параметры и различия воздействий по характеру эффектов: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, обратимые и необратимые, актуальные и потенциальные; пороговость эффектов.

4. ^ Категории объектов воздействия: различные живые реципиенты (т.е. способные воспринимать и реагировать) – люди, животные, растения; компоненты окружающей среды (среда поселений и помещений, природные ландшафты, поверхность земли, почва, водные объекты, атмосфера, околоземное пространство); изделия и сооружения. На первом месте среди объектов воздействия стоит человек.

Загрязнение окружающей среды относится к непреднамеренным, хотя и очевидным, легко осознаваемым экологическим нарушениям. Они выступают на первый план не только потому, что многие из них значительны, но и потому, что они трудно контролируются и чреваты непредвиденными эффектами.

Источники загрязнения окружающей природной среды промышленностью классифицируются в зависимости от объекта загрязнения: атмосферы, водного бассейна, литосферы.

^ Загрязнение атмосферы. Атмосферное загрязнение - присутствие в воздухе различных газов, паров, частиц твердых и жидких веществ, включая и радиоактивные, отрицательно влияющих на живые организмы, ухудшающих условия жизни человека и наносящих ему материальный ущерб.

Апнтропогенные выбросы в воздушную среду насчитывают десятки тысяч индивидуальных веществ. Но наиболее распространенные «многотоннажные» загрязнители сравнительно немногочисленны. Это различные твердые частицы (пыль, сажа, дым), окись углерода (СО), диоксид серы (SO2), окислы азота (NO и NO2), различные летучие углеводороды (СНх), соединения фосфора, сероводород (Н2S), аммиак (NH3), хлор Cl, фтористый водород (HF). Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха приходится на долю оксидов углерода – около 200 млн. тонн в год, пыли – около 250 млн. тонн в год, золы – около 120 млн. тонн в год, углеводородов – около 50 млн. тонн в год. Прогрессирует насыщение биосферы тяжелыми металлами – ртуть, галлий, германий, цинк, свинец и т.д. При сжигании топлива, особенно угля, с золой и отходящими газами в окружающую среду поступает больше, чем добывается из недр: магния – в 1,5 раза, молибдена – в 3, мышьяка – в 7, урана и титана – в 10, алюминия, йода, кобальта – в 15, ртути – в 50, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония – в 100, галлия и германия – в 1000 раз, иттрия – в десятки тысяч раз.

Основные источники загрязнений: тепловые электростанции, предприятия черной и цветной металлургии, нефтедобывающая и нефтехимическая промышленность, строительных материалов, химической промышленности, автотранспорта.

Источники загрязнения воздушного бассейна:

  1. По назначению:

а) технологические – содержат хвостовые газы после улавливания на установках продувки аппаратов, воздушников и др. (для выбросов характерны высокие концентрации вредных веществ и очень малые объемы удаляемого воздуха);

б) вентиляционные выбросы – местные отсосы от оборудования и общеобменная вытяжка;

  1. По месту расположения;

а) незатененные, или высокие, находящиеся в зоне недеформированного ветрового потока (высокие трубы, точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую высоту здания в 2,5 раза);

б) затемненные, или низкие, - расположены на высоте в 2,5 раза меньше высоты здания;

в) наземные – вблизи земной поверхности (открыто расположенное технологическое оборудование, колодцы производственной канализации, пролитые токсичные вещества, разбросанные отходы производства).

  1. По геометрической форме:

а) точечные (трубы, шахты, крышные вентиляторы);

б) линейные (аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные вытяжные шахты и факелы);

  1. По режиму работы: непрерывного и периодического действия, залповые и мгновенные. В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздух поступает большое количество вредных веществ; возможны при авариях или сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения распространяются за доли секунды иногда на значительную высоту. Происходят при взрывных работах и аварийных ситуациях.

  2. По дальности распространения:

а) внутриплощадочные, когда выбрасываемые в атмосферу загрязнения образуют высокие концентрации только на территории промышленной площади, а в жилых районах ощутимых загрязнений не наблюдается (для таких выбросов предусматривается достаточных размеров санитарно-защитная зона);

б) внеплощадочные, когда выбрасываемые загрязнения потенциально способны создавать высокие концентрации (порядка ПДК для воздуха населенных пунктов) на территории жилого района.

^ Загрязнение водных ресурсов.

Источники загрязнения водного бассейна:

  1. Атмосферные воды несут массы вымываемых из воздуха поллютантов (загрязнителей) промышленного происхождения. При стекании по склонам атмосферные и талые воды увлекают за собой массы веществ. Особенно опасны стоки с городских улиц, промышленных площадок, несущие массы нефтепродуктов, мусора, фенолов, кислот.

  2. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержат фекалии, детергенты (поверхностно-активные моющие средства), микроорганизмы, в том числе патогенные. Ежегодно в целом по стране образуется около 100 км3 таких вод.

  3. Сельскохозяйственные воды. Загрязнение этими водами обусловлено, во-первых, тем, что повышение урожайности и продуктивности земель неизбежно связано с применением ядохимикатов, используемых для подавления вредителей, болезней растений, сорняков. Ядохимикаты попадают в почву или смываются на большие расстояния, оказываясь в водных объектах. Во-вторых, животноводство связано с образованием больших масс твердой органики и мочевины. Эти отходы не ядовиты, но их массы огромны и наличие их ведет к тяжелым последствиям для водных экологических систем. Кроме органических веществ, сточные сельскохозяйственные воды содержат массу биогенных элементов, в том числе азота и фосфора.

  4. Промышленные сточные воды, образующиеся в самых различных отраслях производства, среди которых наиболее активно потребляют воду черная и цветная металлургия, химическая, лесохимическая, нефтеперерабатывающая отрасли промышленности. Наиболее стойкие загрязнители - нефтяные масла. Опасны загрязнители целлюлозно-бумажной, химической, текстильной, металлургической, горнорудной, пищевой промышленности, заводов по очистке урановой руды и переработке ядерного топлива для реакторов, атомных электростанций.

При технологических процессах в промышленности образу­ются следующие основные виды загрязненных сточных вод:

- реакционные воды, образующиеся в процессе реакций с выделением воды, в результате чего они загрязнены как исход­ными веществами, так и продуктами реакции;

- воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах (сво­бодная или связанная вода), в результате переработки загрязня­ются всевозможными веществами;

- промывные воды — воды после промывки сырья, продук­тов, тары, оборудования, маточные водные растворы;

- водные экстрагенты и абсорберы;

- охлаждающие воды, не соприкасающиеся с технологиче­скими продуктами и использующиеся в системах оборотного водоснабжения;

- бытовые воды — воды столовых, прачечных, душевых, туалетов и т.д.;

- атмосферные осадки, стекающие с территории предпри­ятия, загрязненные различными химическими и взвешенными веществами (поверхностный сток).

Следует отметить, что загрязнение водных систем представ­ляет большую опасность, чем загрязнение атмосферы. Это обу­словлено тем, что процессы генерации или самоочищения про­текают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздушной. Источники загрязнения водоемов более разнообразны и менее предсказуемы. Естественно, процессы, осуществляющиеся в водной среде и подвергающиеся загрязнению, более чувстви­тельны сами по себе и имеют большее значение для обеспече­ния жизни на Земле, чем те, которые протекают в атмосфере.

^ Загрязнение литосферы. В наибольшей степени загрязнению подвергается самый верхний слой литосферы – почва.

Источники загрязнения литосферы:

  1. Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ: бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор общественных учреждений, больниц, столовых, гостиниц и т.д.

  2. Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйствах для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Отходы животноводства и сельскохозяйственной продукции.

  3. Теплоэнергетика. Образование массы шлаков при сжигании каменного угля, выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, оказывающихся в почве.

  4. Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на почве и растениях.

5. Промышленные предприятия. В промышленных отходах есть вещества, оказывающие токсическое воздействие на живые организмы. В отходах металлургической промышленности присутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. При производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы бензола и фенола. Отходы целлюлозно-бумажной промышленности – фенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки. Промышленное загрязнение происходит в основном через атмосферу, на поверхность почвы оседают аэрозоли, пары, пыль, сажа, растворимые вещества, принесенные с дождем, снегом. Загрязнители поступают из дымовых труб, вентиляционных каналов, путем развеивания терриконов, отвалов, со сточными водами.

Среди загрязнителей особое место занимают тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, ванадий, хром, цинк, медь, никель, селен и др.), а также мышьяк - отходы различных производств, в особенности металлургической и машиностроительной промышленности. Тяжелые металлы попадают в почву при сжигании топлива, с выхлопными газами автомобилей. Радионуклиды загрязняют почву в результате аварий на атомных электростанциях, ненадежного захоронения радиоактивных отходов. Почву могут загрязнять минеральные удобрения, особенно азотные, если их вносят в избыточных дозах. Основная часть источников загрязнения имеет локальное действие, меньшая - региональное (опасность загрязнения составляет несколько сотен километров) и глобальное (в тех случаях, когда загрязняющие вещества попадают в почву из воздуха или когда минеральные удобрения используют на больших площадях).

При загрязнении почв самоочищения почти не происходит. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсичные вещества попадают в организмы животных и людей, и вызвать нежелательные последствия

^ 3. В чем заключается парниковый эффект
Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. С распаханных земель во время пыльных бурь поднимаются в воздух миллионы тонн частиц почвы. При разработке полезных ископаемых, при производстве цемента, при внесении удобрений и трении автомобильных шин о дорогу, при сжигании топлива и выбросе отходов промышленных производств в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц разнообразных газов. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ.

С повышением концентрации углекислого газа в воздухе связан парниковый эффект, который проявляется в нагреве внутренних слоев атмосферы Земли. Это происходит потому, что атмосфера пропускает основную часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и нагревает земную поверхность, а от нее нагревается атмосфера. Другая часть лучей отражается от поверхности Планеты и это излучение поглощается молекулами углекислого газа, что способствует повышению средней температуры Планеты.

Действие парникового эффекта аналогично действию стекла в оранжерее или парнике (от этого возникло название « парниковый эффект»).

Рассмотрим, что происходит с телами в стеклянной оранжерее. Излучение высокой энергии проникает в оранжерею через стекло. Оно поглощается телами внутри оранжереи. Затем они сами испускают излучение более низкой энергии, поглощаемое стеклом. Стекло посылает часть этой энергии обратно, снабжая объекты внутри дополнительным теплом. Точно таким же образом земная поверхность получает дополнительное тепло по мере того, как «парниковые» газы поглощают, а затем выделяют излучение более низкой энергии.

Газы, вызывающие своей повышенной концентрацией парниковый эффект, называют парниковыми газами. В основном это углекислый газ и водяной пар, но существуют и другие газы, поглощающие энергию, исходящую от Земли. Например, хлорфтор содержащие углеводородные газы, например, фреоны или хладоны. Концентрация этих газов в атмосфере также увеличивается.

Углекислый газ - диоксид углерода, постоянно образуется в природе при окислении органических веществ: гниении растительных и животных остатков, дыхании, сжигании топлива. Парниковый эффект происходит из-за нарушения человеком круговорота углекислого газа в природе. Промышленность сжигает огромное количество топлива- нефти, угля, газа. Все эти вещества состоят в основном из углерода и водорода. Поэтому их еще называют органическим, углеводородным топливом.

При горении, как известно, поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Вследствие этого процесса, каждый год человечество выбрасывает в атмосферу 7 миллиардов тонн углекислого газа. Одновременно с этим на Земле вырубаются леса - один из самых главных потребителей углекислого газа, причем, вырубаются со скоростью 12 гектаров в минуту. Вот и получается, что углекислого газа в атмосферу поступает все больше и больше, а потребляется растениями все меньше и меньше.

Круговорот углекислого газа на Земле нарушается, поэтому в последние годы содержание углекислого газа в атмосфере хотя и медленно, но верно увеличивается. А чем его больше, тем сильнее парниковый эффект.

Парниковый эффект влечет изменение климата в сторону глобального потепления.

^ 4. Основные источники, разрушающие озоновый слой
Важнейшие климатические и экологические особенности Земли в решающей степени определяются наличием и свой­ствами ее газовой оболочки — атмосферы. Благодаря специ­фическому газовому составу, способности поглощать и отра­жать солнечную радиацию, озоновому слою, в котором задер­живается основная часть коротковолнового излучения Солнца, благоприятному температурному режиму и присутствию водя­ного пара атмосферу можно назвать одним из главных источ­ников жизни на Земле.

В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности составляет в среднем 10-6%. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из атомарного кислорода в результате химической реакции под влиянием солнечной радиации, вызывающей диссоциацию молекул кислорода. Озоновый «экран» расположен в стратосфере, на высотах от 7-8 км на полюсах, 17-18 километров на экваторе и примерно до 50 километров над земной поверхностью. Гуще всего озон в слое 22 – 24 километров над Землей. Слой озона удивительно тонок. Если бы этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку лишь в 2-4 мм толщиной (минимум – в районе экватора, максимум – у полюсов). Однако и эта пленка надежно защищает нас, почти полностью поглощая опасные ультрафиолетовые лучи. Без нее жизнь сохранилась бы лишь в глубинах вод (глубже 10 м) и в тех слоях почвы, куда не проникает солнечная радиация.

В 70-х годах ХХв. появились сообщения о региональных снижениях содержания озона в стратосфере. Особенно заметной стала сезонно пульсирующая озоновая дыра над Антарктидой площадью более 10 млн. кв.км, где содержание О3 за 80-е годы уменьшилось почти на 50%. Позднее «блуждаюшие озоновые дыры», правда, меньшие по размеру и не с таким значительным снижением, стали наблюдаться в зимнее время и в Северном полушарии, в зонах стойких антициклонов – над Гренландией, Северной Канадой и Якутией. Средняя скорость глобального уменьшения О3 оценивается в 0,5-0,7% в год.

Поскольку ослабление озонового экрана чрезвычайно опасно для всей наземной биоты и для здоровья людей, эти данные привлекли пристальное внимание ученых. Был высказан ряд гипотез о причинах нарушения озонового слоя. Во-первых, – это запуски ракет и космических кораблей многоразового использования. Во-вторых, выбросы сверхзвуковых самолетов, особенно, летящих на высотах в 12-15 км. В-третьих – ядерные взрывы в атмосфере. В – четвертых, это хлор и его соединения с кислородом. Огромное количество (до 700 тысяч тонн) этого газа поступает в атмосферу, прежде всего от разложения фреонов. Большинство специалистов склоняется к мнению о техногенном происхождении озоновых дыр. Наиболее обосновано представление, согласно которому главной причиной является попадание в верхние слои атмосферы техногенного хлора и фтора, а также других атомов и радикалов, способных чрезвычайно активно присоединять атомарный кислород, тем самым, конкурируя с реакцией
О+О2→О3
Занос активных галогенов в верхние слои атмосферы опосредован летучими хлорфторуглеводами (ХФУ) типа фреонов (смешанные фторхлориды метана и этана, например, фреон -12 – дихлордифторметан CF2Cl2), которые будучи в обычных условиях инертными и нетоксичными, под действием коротковолновых ультрафиолетовых лучей в стратосфере распадаются. Вырвавшись на свободу каждый атом хлора способен разрушить или помешать образованию множества молекул озона.

Не исключено, однако, что часть наблюдаемого ослабления озонового экрана Земли связана не с техногенными выбросами, а вековыми колебаниями аэрохимических свойств атмосферы и независимыми изменениями климата.

^ 5. Какое воздействие на человека и природу оказывают вредные выбросы
Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. Среди комплекса антропогенных воздействий на окружающую среду и здоровье человека особое место занимают многочисленные химические соединения, широко используемые в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и других сферах производства. В природную среду в виде выбросов во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств.

Промышленные выбросы в окружающую среду могут быть

- организованный промышленный выброс – выброс, поступающий в окружающую среду (воздушный и водный бассейны) через специально сооруженные газоходы, водоводы и трубы;

- неорганизованный промышленный выброс – выброс в окружающую среду в виде неправильных самопроизвольных водных или газовых потоков, образующихся в результате несовершенства технологического оборудования или нарушения его герметичности, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газов или отводу загрязненной воды в местах загрузки и хранения сырья, материалов, отходов, готовой продукции (например, пыление отвалов пустой породы, нерегулируемый поверхностный сток промышленных предприятий).

- первичные – это выбросы, поступающие в окружающую среду от тех или иных источников, а вторичные, будучи продуктами образования первичных, могут быть более токсичными и опасными, чем первые. Типичное превращение некоторых веществ – их фотохимическое окисление.

При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается диоксид и оксид углерода, оксиды азота и серы, сажа, пыль, а также канцерогенные циклические углеводороды (бензантрацен, холантрен и др.) при неполном сгорании топлива. Эти углеводороды содержатся и в саже, гудроне, которые выбрасываются дизельными двигателями. Более 58 % выбросов диоксида серы образуется при функционировании тепловых электростанций. Черная металлургия является источником выбросов не только оксидов углерода, но и марганца, соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути. Нефтедобывающая и нефтехимическая промышленность - источники выброса углеводородов, различных оксидов, твердых частиц, а химическая промышленность - различной пыли, оксидов тяжелых металлов, хлористых соединений, аммиака, фтористого водорода, силикатов, альдегидов, углеводородов, кремнефтористого натрия и других токсических веществ. Все виды транспорта (автомобильный, железнодорожный, морской, речной, авиация) значительно загрязняют воздух. Так, в выхлопных газах автомобилей содержатся оксид углерода, оксиды азота, различные углеводороды, в том числе альдегиды, сернистые газы, а также свинец, хлор, бром, фосфор и др. С выхлопными газами автомобилей в атмосферу поступает около 200 вредных веществ. Самолеты выделяют оксиды углерода и азота. Особенно вредны из всех выбросов диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, различные углеводороды, пыль, тяжелые металлы. Часто образуется смог - смесь дыма, влаги, химических веществ. Количества веществ, измеряемых десятками миллионов тонн и выбрасываемых в воздушную среду всего мира и России, представлены в таблице 2.

Таблица 2

Выбросы в атмосферу главных загрязнителей в мире и в России (млн.т)

^ Виды загрязнителей

Весь мир

Россия

Стационарные источники

Транспорт

^ Стационарные источники

Транспорт

Твердые частицы

Окись углерода

Диоксид серы

Оксиды азота

Углеводороды

57

177

99

68

4

80

200

0,7

20

50

6,4

7,6

9,2

3,0

0,2

3,7

10,1

-

1,1

2,0

Наибольшая загрязненность атмосферы приурочена к индустриальным регионам. Около 90% выбросов приходится на 10% территории суши и сосредоточены в основном в Северной Америке, Европе и Восточной Азии. Особенно сильно загрязняется воздушный бассейн крупных промышленных городов, где техногенные потоки тепла и аэрополлютантов, особенно при неблагоприятных метеоусловиях (высоком атмосферном давлении и термоинверсиях), часто создаются пылевые купола и явления смога – токсичных смесей тумана, дыма, углеводородов и вредных окислов. Такие ситуации сопровождаются сильными превышения ПДК (предельно допустимая концентрация) многих аэрополлютантов.

Более 200 городов России, население которых составляет 65 млн.чел. испытывают постоянные превышения ПДК токсичных веществ. Жители 70 городов систематически сталкиваются с превышениями ПДК вредных веществ в 10 и более раз. Среди них такие города, как Москва, Санкт-Петербург, Самара, Екатеринбург, Челябинск, Новосибирск, Хабаровск и другие. В этих городах основной вклад в общий объем выбросов вредных веществ приходится на долю автомобильного транспорта.

Выбросы вредных веществ оказывают различные неблагоприятные воздействия, как на природу, так и на человека.

Выбросы промышленных предприятий приводят к повреждению растительности, особенно лесов. Например, выбросы ТЭЦ угнетают сосновые посадки и пригородные леса, выбросы металлургических заводов повреждают деревья в радиусе до 150 км. Вредное воздействие на растительность оказывают диоксиды серы и азота, озон, пероксид водорода, тяжелые металлы, этилен, анилин, соединения аммония, продукты фотохимического окисления фторидов и т.п. Под их влиянием происходит загрязнение растений, подавляется фотосинтез, нарушается водообмен, снижается транспирация, угнетаются рост и развитие растений, снижается их продуктивность. Загрязнение отрицательно влияет на плодовитость животных и птиц. Выпадающие «кислотные дожди» вызывают закисление водоемов, отрицательно влияют на почвенный и растительный покров. Наиболее тяжелые последствия закисления испытывают водные экосистемы, в особенности ихтиофауна. Сокращается численность фито- и зоопланктона. В первую очередь погибают саламандры и лягушки. Причиной гибели рыб служит нарушение ионного и кислотно-щелочного равновесия в жабрах, которое наступает при уменьшении значения рН от 5 до 4. Биологическая продуктивность многих озерных водоемов и рек резко сокращается.

В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека вредные вещества могут вызвать различные неблагоприятные последствия. В последнее время растет число таких заболеваний, как острые респираторные заболевания, врожденные аномалии, анемия, лейкемия, злокачественные новообразования, а также смертность.

Причем по мере углубления и расширения знаний о механизмах токсического воздействия выявляются все новые виды неблагоприятных эффектов (канцерогенное, мутагенное, иммунотоксическое, аллергизирующее, эмбриотоксическое, тератогенное и другие типы действий).

Кратковременное воздействие небольших концентраций токсических веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление.

Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль и др. вызывают следующие воздействия на человека: СО - воздействует на нервную и сердечно-сосудистую систему, вызывает удушье; оксиды азота - отравленный оксидами азота воздух начинает действовать с легкого кашля; при повышении концентрации NO возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль; SO2. - создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей; углеводороды - обладают наркотическим действием, в малых дозах вызывают головную боль, головокружение, кашель, неприятные ощущения в горле; альдегиды - вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, головную боль, слабость, потерю аппетита, бессонницу; пыль вызывает раковые заболевания, аллергию, дерматозы, силикоз; диоксид серы вызывает хронический гастрит, атеросклероз, расстройства нервной и сердечно-сосудистой системы, бронхит, ларингит, рак легких; свинец изменяет состав крови и костного мозга, поражает печень и почки и др.; мышьяк, ртуть, селен приводят к отравлениям, а также могут вызвать импотенцию, ослабить умственные способности (ртуть); сероводород - причина расстройств центральной нервной и сердечно-сосудистой систем и т.п.

В результате выбросов (сбросов) производственных сточных вод в воду попадают различные химические вещества и вредно влияющие на рыб. В настоящее время хозяйственная деятельность человека привела во многих районах к усилению процессов эвтрофикации водоемов: в них в избыточных количествах стали поступать соединения углерода, азота, фосфора, что приводит к нежелательным последствиям. В таких сильно загрязненных водоемах усиливается «цветение» - массовое развитие фитопланктона, вызывающее изменение окраски воды. Результатом цветения воды является дефицит кислорода, появляется метан и сероводород. В результате рыба и другие животные погибают, а вода становится непригодной для бытовых нужд.

В случае сбросов городских сточных вод, включающих преимущественно бытовые стоки, содержащие фекалии, детергенты (поверхностно-активные моющие средства), микроорганизмы, в том числе патогенные, происходит загрязнение водоемов гельминтами, которые представляют паразитарную опасность для человека. Наличие моющих синтетические веществ в сточных водах даже в незначительном количестве придает воде неприятный привкус и запах, а также ведет к образованию пены. Даже небольшая концентрация этих веществ приводит к гибели мелкого планктона и замору рыб.
^ 6. Перечислить глобальные воздействия выбросов на природу
1. «Парниковый эффект» и глобальное потепление климата – повышение средней температуры атмосферы и гидросферы в масштабах планеты, вызванное природными и техногенными факторами.

2. Ослабление озонового слоя Земли - «озоновые дыры» важного естественного барьера, предохраняющего живые организмы от действия ультрафиолетовых лучей.

3. Проблема «кислотных» дождей, которые возникают в результате выброса оксидов серы и азота и соединения с водяными парами, которые затем выпадают вместе с атмосферными осадками в виде ядовитых «кислотных» дождей.

4. Загрязнение атмосферы, воды выбросами, содержащими ртуть, радионуклиды и другие вредные вещества, приводит к полному исчезновению многих видов животных, рыб и растений или превращению в ранг редких и исчезающих видов.

5. В результате загрязнения среды обитания появились или умножились различные заболевания, снижающие дееспособность человека и уносящие ежегодно многие тысячи жизней. Среди них – генетическая отягощенность, сердечно-сосудистые и психические заболевания, социальные пороки, травматизм различного происхождения и т.д.

6. Загрязнение Мирового океана сбросами местных бытовых и промышленных сточных вод, под влиянием которых происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов.
^ 7. Мероприятия по защите окружающей среды

1. Нормативно-правовые основы охраны окружающей природной среды

Эта документация по охране окружающей среды включает федеральные, республикан­ские, местные санитарные нормы и правила Министерства здравоох­ранения РФ, строительные нормы и правила Комитета по строи­тельной, архитектурной и жилищной политике РФ, систему стандартов «Охрана природы», документы Министерства природных ресурсов РФ, Государственного комитета РФ по охране окружающий среды, Феде­ральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окру­жающей среды.

а) Система стандартов и нормативов. Важнейшими экологическими стандартами являются нормативы качества окружающей среды - предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в природных средах.

На основе ПДК разрабатываются научно-технические норма­тивы предельно допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ в атмосферу и сбросов (ПДС) в водный бассейн. Эти нормати­вы устанавливаются индивидуально для каждого источника загрязнения с таким расчетом, чтобы совокупное воздействие на окружающую среду всех источников в данном районе не при­водило к превышению ПДК.

Система стандартов «Охрана природы» - составная часть государ­ственной системы стандартизации (ГСС), ее 17-я система. Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов - совокупность взаимосвязанных стандартов, направленных на сохранение, восстановление и рациональное исполь­зование природных ресурсов.

б) Природоохранительное законодательство - это система законов и других юридических актов (постановлений, указов, ин­струкций), которая регулирует природоохранные отношения в целях сохранения и воспроизводства природных богатств, ра­ционализации природопользования, сохранения здоровья насе­ления. Объектами природоохранительного законодательства являют­ся как природная среда в целом, так и ее отдельные естествен­ные системы (например, озеро Байкал) и элементы (вода, воз­дух и т. д.), а также международное право.

В нашей стране впервые в мировой практике требование охраны и рационального использования природных богатств включено в Конституцию. Существует около двух сотен юриди­ческих документов, касающихся природопользования.

Правовую основу охраны окружающей среды в стране и обеспече­ние необходимых условий труда составляет закон РСФСР «О санитар­но-эпидемиологическом благополучии населения» (1991 г.), в соответствие с которым введено санитарное законодательство, включающее указанный закон и нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности. Ряд требований по охране труда и окружающей среды зафиксировано в законе РСФСР «О предприятиях и предпринимательской деятельности» (1991 г.) и в законе РФ «О защите прав потребителей» (1992 г.).

Важнейшим законодательным актом, направленным на обеспече­ние экологической безопасности, является закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды» (1991 г., введен в действие с 3.02.1992 г.).

^ 2. Природоохранная деятельность. К ней относится, как крупномасштабная, осуществляемая на общегосударственном уровне, деятельность по сохранению эталонных образцов нетронутой природы и сохранению разнообразия видов на Земле, организа­ции научных исследований, подготовке специалистов-экологов и воспитанию населения, так и деятельность отдельных предприятий по очистке от вредных веществ сточных вод и отходя­щих газов, снижению норм использования природных ресурсов и т. д.

Направления природоохранной деятельности предприятий:

а) очистка вредных выбросов (установка циклонов, фильтров, аппаратов и систем для очистки газовых выбросов, очистных сооружений сточных вод), при невозможности очистить сбросы их следует обеззараживать, а также сбор, удаление и ликвидация или утилиза­ция твердых производственных отходов и бытового мусора.

б) устранение самих причин загрязнения, что требует разработки малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сы­рье и утилизировать максимум вредных для биосферы веществ. Это потребует решение целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно - технических достижений и огромных капиталовложений

в) совершенствования технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровням выбросов примесей и отходов в окружающую среду.

г) замена токсичных химических веществ менее токсичными и опасными и запрет производства и использования ряда опасных промышленных канцерогенов и пестицидов.

д) проведение экологической экспертизы всех видов производства и промышленной продукции в соответствии с законом РФ «Об экологической экспертизе» (1995 г.).

е) мониторинг окружающей среды и исследование влияний экологических условий на здоровье и социально-трудовой потенциал людей. Система мониторинга окру­жающей среды состоит из трех ступеней: наблюдения, оценки состояния и прогноза возможных изменений.

Список литературы
1. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа-Человек-Техника: Учебник для вузов.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

2. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация.- Москва: «Мысль», 1988.

3. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/С.В. Бе­лов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. СВ. Бе­лова. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1999. - 448с: ил.

4. Белова И. Охрана окружающей среды.- Москва: «Наука», 1991.

5. Елисеев И.А. Экология .- Москва: «Феникс», 2001.

6. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды: Пособие для учащихся старших классов общеобразовательных учреждений. – М.: Аспект Пресс, 1998.

7. Кадомцева А.Е. Развитие экологической функции современного Российского государства и правовые формы ее осуществления: Автореф. дис. канд. юрид. наук.- Саратов, 1999.

7.Новиков Ю.В. Природа и человек. – М.: Просвещение, 2001.

9. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие. - 3-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2001.

10. Экология: Учебник. Е.А. Криксунов. - Москва, 2005г.



1 Техносфера - это глобальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов общественного производства или пространство геосфер Земли, находящихся под воздействием производственной деятельности человека и занятое ее продуктами





Скачать файл (224.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru