Экологические проблемы атмосферы

Загрязнение воздуха: причины, последствия и пути решения проблемы

Экологические проблемы атмосферы

Загрязнение атмосферы относят к глобальным проблемам человечества. Речь идет об угрозе истощения запасов кислорода, необходимого для поддержания всего живого на Земле, и климатических изменениях, уничтожающих планету.

Причины загрязнения воздуха

Экологические проблемы атмосферы связаны с проникновением в ее состав веществ, изменяющих концентрацию. Ядовитые элементы растворяются, смешиваются с составляющими и проникают внутрь через органы дыхания.

Среди источников загрязнения следующие явления человеческой цивилизации:

  • развитие транспорта, автомобильные выхлопы;
  • отходы от промышленного производства и повседневных действий человека;
  • сельскохозяйственные работы, применение удобрений и химикатов;
  • деятельность радиационно опасных объектов.

Среди заводов рекордсменами по засорению воздуха считаются предприятия по выпуску цветных и черных металлов, стройматериалов, нефтехимии. Топливо, сгорая, способствует выделению дыма, выбросу в атмосферу токсичных элементов. Работа электростанции, ежесуточно потребляющей две тысячи тонн угля, обходится миру в 400 куб. м. выделений золы и 120 — серного газа.

В результате работы промышленных предприятий с составом воздуха смешиваются до 26 миллиардов соединений углерода, около 190 миллионов оксидов серы и 65 оксидов азота, определенная доля канцерогенных веществ. С производством продукции в атмосферу попадают твердые частицы копоти, пыли, сажи. С выбросом отходов в воздух поступают опасные для здоровья тяжелые металлы: ртуть, хром, свинец, медь.

Грязь попадает в окружающую среду через автомобили. Помимо выхлопных газов, отрицательно сказывается на состоянии атмосферы и трение шинами об асфальт, способствующее выделению резиновой пыли.

Ежегодно машины мира добавляют к воздуху 50 миллионов тонн токсичных отходов, а выброс тяжелых металлов превышает 300 тысяч.

Давно известное человеку сельское хозяйство разрушает здоровье окружающей среды выделением аммиачного газа. На состав воздуха влияют насыщенные азотом удобрения, отходные материалы животноводства. Контактируя с элементами воздушной оболочки Земли, остатки сгорают и превращаются в ядовитые мелкозернистые частицы.

Таблица ниже содержит подробный список источников ухудшения экологической ситуации:

Последствия загрязнения среды

Загрязнение воздуха промышленными предприятиями в результате выбросов ядовитых частиц по данным на 2016 год в 58 % приводит к преждевременной смерти от сердечных заболеваний (инсульт, ИБС). В 18 % случаев люди умирают от хронических недугов, острых инфекций легких, полученных за время проживания в загрязненной городской среде.

Сильное влияние оказывает экология на страны с высоким населением: доля смертности в Юго-Восточной Азии по причине грязного воздуха доходит до девяноста процентов.

Радиационно опасные объекты «обогащают» кислород радионуклидами. Их влияние на состав атмосферы приводит к гибели растительности, животных и людей.

Трагедия на Чернобыльской АЭС, сопровождавшаяся выбросом вредных веществ, радионуклидов, обернулась потерей 2,1 га лесных территорий.

Исчезновением с лица планеты около гектара деревьев человечество обязано сооружению и использованию атомных электростанций.

Элементы, выделяемые животными и растениями в сельском хозяйстве, поражают дыхательные пути, провоцируют возникновение легочных и сердечных заболеваний. От попадания в организм твердых мелкозернистых частиц в 2015 году во всем мире погибло 3,3 миллиона человек, из которых 570 тысяч – население Индии. Азотные удобрения также отрицательно влияют на качество воздуха.

Увеличение доли углекислого газа в прилегающих к Земле слоях атмосферы влияет на сдвиг климатических зон, порождает парниковый эффект.

Это неизбежно влечет за собой таяние ледников, скачок уровня воды в мировом океане. Отдельные регионы планеты рискуют подвергнуться регулярным засухам или подтоплениям.

В результате наполнения воздуха углекислым газом размножаются паразиты, средняя продолжительность жизни сокращается.

Применение людьми фреона в процессе выпуска холодильников, аэрозолей, парфюмерных товаров разрушает атмосферный слой, провоцирует возникновение озоновых дыр. Истощение запасов кислорода ведет к ослаблению защиты Земли от ультрафиолетовых лучей, изменению климата планеты.

Жизнь во многонаселенных городских районах, взаимодействие с машинами сказывается на здоровье человека. В год больше двухсот тысяч жителей Европы погибают из-за заболеваний, возникших в результате выхлопных газов.

Исследования Университета Онтарио 1995 и 1997 года показали прямую связь между загрязнением воздуха и высокой смертностью младенцев до шести месяцев. Синдром внезапной детской смерти характерен для малышей, рожденных в городах с плохой экологической ситуацией.

Болезни деревьев, гибель зеленых насаждений распространена в крупных промышленных поселениях.

Автомобильные выхлопы повышают риски значимого ухудшения здоровья городского растительного покрова, наносят флоре непоправимые последствия.

Способы решения экологической проблемы

Современные ученые всерьез озабочены состоянием засорения атмосферы. Расшатанное после периода индустриализации здоровье окружающей среды грозит гибелью планеты, исчезновением растений, животных, человечества. Пути решения загрязнения атмосферы обсуждаются на протяжении шестидесяти лет и заставляют людей задумываться об экологии.

Руководство борьбой за очистку воздуха возложено на правительства стран всего мира. В 1992 году представители входящих в ООН государств подписали Конвенцию об изменении климата.

Документ призывает к заботе о снижении вредных элементов в составе атмосферы, уменьшении последствий парникового эффекта.

Введение в развитых странах экологического законодательства, строительство и применение сооружений очистки воздуха свидетельствует о движении человечества к решению проблемы засорения атмосферы.

Уничтожения вредных живым организмам выхлопных газов добиваются методом внедрения экологически безопасных двигателей, использования новых видов топлива.

Распространение автомобилей, работающих на природном газе, биодизеле, жидком водороде, уменьшает число выбросов вредных веществ, нормализации экологической обстановки в мире. Альтернативой бензину выступает топливо из водорослей, отходов жизнедеятельности, солнечных батарей, сжатого воздуха.

Влияние промышленных предприятий на состояние окружающей среды нейтрализуется путем внедрения очистных сооружений. Получило распространение установление механизмов пылеулавливания.

Эти устройства уменьшают количество токсичных веществ в промышленных выбросах, делают работу фабрик безопаснее для атмосферы. Загрязнение воздуха в отдельных случаях предотвращают методом рассеивания ядовитых элементов.

Дымовые трубы предприятий делаются высокими для обтекания воздуха вокруг строения, разбавления примесей.

Очищению окружающей среды содействуют растения. Зеленые насаждения перерабатывают вредные вещества в кислород, помогают избавлению атмосферы от мелких частиц пыли, остатков тяжелых металлов. Обустройство парков, высадка деревьев в городской среде помогает жителям дышать свежим воздухом.

Исследования ученых-экологов направлены на возможность поглощения вредных веществ, которые выделяют источники загрязнения.

На архитектурном конкурсе Evolo Алексей Умаров выступил с концепцией «Гипер-Фильтра» — очистным оборудованием для небоскребов.

Идея Умарова заключается в установке посреди зданий большого количества трубок для удаления грязи из воздуха и применении отходов в химической промышленности.

Ученый Луиджи Кассар разработал инновационный состав бетона, поглощающего смог. Фотокатализатор извлекает из атмосферы опасные частицы, перерабатывает их и самостоятельно очищается дождевой водой. В 1996 году технологию Кассара использовали в возведении римской Юбилейной церкви.

Применение в промышленном производстве очистных сооружений, переход на экологичное топливо, стимулирование поиска путей решения проблемы загрязнения и широкое использование изобретений ученых приведут к оздоровлению окружающей среды. Пренебрежение природой приближает гибель человечества, уничтожение облика планеты.

Источник: https://musorish.ru/puti-resheniya-zagryazneniya-atmosfery/

Экологические проблемы атмосферы

Экологические проблемы атмосферы

Введение 

          Атмосфера – газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с космосом. Земля получает космическую пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий.

Атмосфера насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов. Нижний наиболее плотный слой воздуха – тропосфера.

Здесь содержится 80% массы атмосферы и до 80%водянного пара, развиваются физические процессы, формирующие погоду и влияющие на климат различных районов нашей планеты. Над тропосферой до высоты 40 км расположена стратосфера.

В ней находится озоновый слой, поглощающий большую часть ультрафиолетовой радиации и предохраняющий жизнь на Земле.

Выше находится ионосфера, которая обладает повышенной ионизацией молекул газа, а так же оберегает все живое от вредного воздействия космической радиации, влияет на отражение и поглощение радиоволн. Далее до 10000 км простирается экзосфера, где плотность воздуха с увеличением высоты убывает, приближаясь к разреженности вещества в максимальном пространстве.

          Главными составными частями атмосферы являются азот, кислород, аргон и углекислый газ.

          Атмосфера – это огромное количество воздуха, но к сожалению очень загрязненного.

Это в первую очередь отражается на здоровье человека, и именно поэтому в настоящее время, загрязнение атмосферного воздуха, проблема весьма актуальна.

Но главная задача в этой проблеме, разработать как можно больше способов очистки воздуха, и защитить атмосферный воздух от каких либо факторов загрязняющих основной наш источник существования.     

Источники и состав загрязнения воздуха.  

                     Проблема чистоты атмосферы не нова. Она возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. В течение практически двух столетий задымление воздуха носило местный характер.

Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве.

Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в 20 столетии привел к такому увеличению объемов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентрации.  

          Загрязнение атмосферы имеет естественное и искусственное происхождение. 

          Среди естественных факторов выделяются: 

  • Внеземное загрязнение воздуха космической пылью и космическим излучением
  • Земное загрязнение атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, возникающих от ударов молний, выносе морских солей.

  

             Условно разделяют естественное загрязнение атмосферы на континентальное и морское, а так же неорганическое и органическое. К источникам органического загрязнения относят аэро-планктон-бактерии, в том числе болезнетворные, споры грибов, пыльцу растений (включая и ядовитую пыльцу амброзии) и т.д. 

             На долю естественных факторов в конце 20 столетия приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека. 

            Искусственное загрязнение атмосферы разделяют на радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям промышленности и видам технологических процессов. 

             Главными и наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. По особенностям строения и характеру влияния на атмосферу загрязнители, как правило, подразделяют на механические и химические.  

             Вследствие деятельности человека в атмосферу поступают углекислый газ СО2 и угарный газ СО, диоксид серы SО2, метан СН4, оксиды азота NО2, NО и N2О. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта – углеводороды (бенз (а) пирен и др.) 

          Наиболее массовые загрязнители, вырабатываемые всеми техногенными источниками в атмосферу Земли, представлены в таблице 1,2 

Загрязнители, выбрасываемые всеми техногенными источниками в атмосферу Земли (90-е годы 20 столетия) 

Таблица 1 

ЗагрязнителиМлн. т/год
Твердые частицы дыма и промышленная пыль580
Окислы  углерода360
Летучие углеводороды и другая органика320
Окислы  серы160
Окислы  азота110
Соединения  фосфора18
Сероводород10
Аммиак8
Хлор1
Фтористый водород1

 

Основные загрязнители атмосферного воздуха в России 

Таблица 2

ЗагрязнителиОсновные искусственные  источникиСреднегодовая концентрация в воздухе, мг/мВоздействие на окружающую среду и здоровье человека
Твердые частицы (пыль, зола и др.)Сжигание топлива 0,04 — 0,4Сжигание солнечного освещения и видимости, увеличение облачности, туманности. Разрушение и  загрязнение материков. Возможное снижение температуры земли в результате длительного воздействия.
Сернистый ангидрид SО2Сжигание топлива0,5 — 1Хроническое поражение  растений, снижение урожайности в  сельском хозяйстве, уничтожение лесов, заболевание дыхательных путей.
Оксиды  азотаОкисление атмосферного азота и азота топлива при  высокой температуре0,05 – 0,2Поглощение  солнечного света NО2 образование фотохимических туманов – смогов. Разрушение ряда материалов, снижение урожайности, уничтожение  лесов, уменьшение содержания гемоглобина в крови.
Оксид углерода СОНеполное сгорание топлива1 — 50Уменьшение  содержания гемоглобина в крови.
Летучие углеводороды и их продуктыНеполное сжигание топливаДо-3Поражение растений при концентрации выше 0,02 мг/метр куб  раздражающее действие на глаза.

          Вещества, загрязняющие атмосферу, подразделяются так же на первичные и вторичные 

           Первичные – это вещества, содержащиеся непосредственно в выбросах предприятий и поступающие с ними от разных источников. Вторичные – являются продуктами трансформации первичных или вторичного синтеза. Они нередко более опасны по сравнению с первичными веществами.                              

     Физические и экологические последствия загрязнения атмосферы 

     Атмосфера Земли постоянно циркулирует: поднимающийся вверх теплый воздух у экватора замещается холодными воздушными потоками, движущимися от полюсов.

Направление ветра зависит от величины перемещающего воздушные массы градиента атмосферного давления, а скорость ветра возрастает с увеличением перепада атмосферного давления.

Воздушные массы могут перемещаться потоками, параллельными поверхности Земли, а так же вертикальными струями, которые возникают под действием тепловых градиентов.

Турбулентное перемешивание приземного слоя атмосферы может происходить при взаимодействии с поверхностью или при тепловом расслоении атмосферы. Механические и температурные перемещения наблюдаться могут одновременно. На содержание вредных веществ в атмосфере оказывает влияние их рассеивание турбулентными потоками, действие осадков или их оседание из-за наличия гравитационных сил.  

     Сжигание ископаемого топлива (уголь, нефть) играет определяющую роль в загрязнении атмосферы. За счет газов антропогенного происхождения образуются кислотные осадки и смог. 

     Кислотные осадки – это серная и азотная кислоты, образующиеся при растворении в воде диоксидов серы и азота и выпадающие на поверхность земли вместе с дождем, туманом, снегом или пылью. 

     Попадая в озера, кислотные осадки нередко вызывают гибель рыб или всего животного населения. Они также могут вызывать повреждения листвы, а часто гибель растений, ускорять коррозию металлов и разрушение здания. Кислотные дожди большей частью наблюдаются в районах с развитой промышленностью.

Хотя и капельки воды быстро удаляются из атмосферы, они все же распространяются на сотни километров от производящих выбросы теплостанций, промышленных предприятий и т.д. среди вредных веществ, содержащихся в воздухе городов, имеется большая группа, обладающая канцерогенной активностью.

Это в первую очередь бенз (а) пирен  и другие ароматические углеводороды, поступающие от котельных промышленных предприятий и с выхлопными газами автотранспорта. 

     Исследования канцерогенных веществ, содержащихся в воздушной среде, показывают, что возникновение раковых болезней у людей происходит, в частности, от постоянного суммирования небольших доз канцерогенов в течение длительного времени. 

     С увеличением численности мирового парка автомобилей растет валовый выброс вредных продуктов. Состав отработанных газов двигателей автомобилей зависит от работы их работы. При разгоне и торможении увеличивается выброс токсичных веществ. 

     Неблагоприятное влияние на организм человека оказывает соединение свинца, имеющийся в выхлопных газах автотранспорта. Присутствие свинца в организме человека возрастает с увеличением его содержания в воздухе, что приводит к снижению активности ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом, к нарушению обменных процессов. 

     В местах активного использования газотурбинных и ракетных двигателей (аэродромы, космодромы, испытательные станции) загрязнение от этих источников сопоставимы с загрязнениями от автотранспорта. Суммарный выброс токсичных веществ в атмосферу самолетами растет. Это обусловлено главным образом повышением расхода топлива и увеличением авиационного парка. 

     Фоновое техногенное загрязнение атмосферы формируется преимущественно под влиянием промышленных выбросов и условий регионального и глобального рассеяния загрязняющих веществ в атмосфере. 

     В атмосфере фоновых районов европейской территории России содержание диоксида серы в холодный период года изменяется. Зимой повышение концентраций загрязнителей связанно с ухудшением метеорологических условий их рассеяния, увеличением количества промышленных выбросов, замедлением трансформации веществ при низкой температуре воздуха. 

     В атмосферном воздухе, в первую очередь промышленных центров и городов, в результате сложных химических реакций смеси газов (главным образом окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), протекающих в нижних его слоях под действием солнечного света, образуются различные вещества, ядовитый туман.

Такой ядовитый туман получил название «смог». Его возникновению способствуют определенные метеорологические условия: отсутствие ветра и дождя, а также температурная инверсия. Смог крайне вреден для живых организмов. Во время смога ухудшается самочувствие людей, резко увеличивается число легочных и сердечно-сосудистых заболеваний, возникает эпидемия гриппа.

Густой ядовитый туман, появляющийся в осеннее — зимнее время, получил название смога лондонского типа. Его главным компонентом является сернистый газ, вызывающий катар верхних дыхательных путей, бронхит. Более опасный тип смога – фотохимический, или лос-анджелесский, наблюдающийся в теплое время года, например в Нью-Йорке, Бостоне, Детройте, Чикаго, Милане, Мадриде.

Он возникает в воздухе, загрязненном выбросами автотранспорта, под действием солнечной радиации и в результате фотохимических реакций. Фотохимический смог вызывает раздражение глаз, слизистых оболочек носа и горла, обострение легочных и различных хронических заболеваний, приводит к болезни и гибели домашних животных растений.

Он вызывает коррозию металлов, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, порчу одежды. 

Источник: https://www.freepapers.ru/19/jekologicheskie-problemy-atmosfery/124504.802991.list1.html

Загрязнение атмосферы человеком: причины и последствия

Экологические проблемы атмосферы

Человечество не стоит на месте, оно постоянно развивается. Но это развитие не всегда идёт на благо природе. Каждый год наша атмосфера загрязняется разнообразными отходами производства и химическими веществами.

Воздух за последнее столетие стал гораздо грязнее, увеличилось количество болезней, связанных с этим, да и просто дышать стало тяжелее.Но не сказать, что бы эти изменения являлись критическими. Хоть атмосфера и загрязняется, для человека особого вреда нет.

Ведь по сравнению с теми же средними веками, уровень жизни человека сильно улучшился, как и её продолжительность. Да и дышится сейчас и не легко, и не тяжело — человек может приспособиться ко многому, к такому воздухе тоже может.

Поэтому, если бы дело касалось только людей, можно было бы сказать, что такие изменения лишь на благо. Но не всё так просто.

Больше всего вреда от загрязнения получает не человек, а природа: вымирают многие животные, растения бесследно исчезают с лица Земли, меняется климат. В последствии, если ничего не изменить, это обязательно затронет и человека.

Химическое загрязнение атмосферы

К химическим загрязнениям относятся такие пагубные воздействия на атмосферу, как загрязнения различными химическими веществами (в основном, получаемые в итоге работы ТЭС, выплавки некоторых металлов, производства цемента и сжигания нефтепродуктов) и загрязнения от промышленности. Также загрязняют воздух транспорт и деятельность человека (отопление жилищ, к примеру, или сжигание мусора).

Загрязняющие вещества.
Активно поступать в атмосферу различные загрязняющие вещества начали в начале 19 века.

Именно с того периода началось бурное развитие промышленности, которое остановить сейчас не представляется возможным. Ибо отказаться от всех изобретений человечеству не под силу, ведь это делает нашу жизнь проще и комфортнее.

И всё бы не плохо, если бы при этом не наносился колоссальный ущерб природе.Автор фото — Yakudza, ссылка на источник.

Лидером загрязнений атмосферы являются тепловые электростанции (ТЭС). Они сжигают множество материалов, а продукты горения поступают в воздух, и это далеко не только дым. Что гораздо хуже, в воздух также после их работы поступают углекислый и сернистый газ.Огромный урон также наносит выплавка цветных металлов (хотя и не только цветных).

Благодаря ей в воздух поступают соединения мышьяка, ртути и фосфора, оксиды азота, хлор, фтор, аммиак и многие другие вещества.Химические предприятия являются причиной загрязнения атмосферы соединениями хлора различного уровня токсичности.

Вредные вещества также получаются в результате отопления жилищ, сжигания топлива для нужд промышленности, сжигания и переработки различных отходов (как бытовых, так и промышленных).

Аэрозольное загрязнение.
Аэрозоли (некие частицы, находящиеся в воздухе) являются причиной множества заболеваний людей, они очень опасны для человека. Скопления таких частиц видятся в атмосфере как некая дымка, туман, мгла.
Аэрозоли не поступают в воздух в готовом виде, они образуются в атмосфере в результате взаимодействия различных частиц между собой.

Источниками таких загрязнений являются ТЭС, цементные, магнезитовые, металлургические и сажевые заводы.

В результате их деятельности воздух загрязняется соединениями углерода, кремния и кальция, а также оксидами различных металлов (цинк, свинец, мышьяк, бериллий, хром, никель, медь и другие), углеводородами и солями кислот.

Также большой вред наносят различные насыпи ненужного материала: отходов производства или добычи полезных ископаемых.

Загрязняется воздух и многими иными способами, например, в результате взрывов, которые являются поставщиком пыли и оксида углерода, или в результате обработки шихт, полуфабрикатов и продуктов потоками горячего газа.

Загрязнение атмосферы от подвижных источников.
Автотранспорт и авиация, без которых жизнь современного человека немыслима, также являются причиной загрязнения воздуха.

Им отводится особая группа — загрязнение от подвижных источников.Лидером в этом списке являются автомобили, они наносят больше всего вреда. Второе место занимают самолёты. Также немалый вред наносит различная сельскохозяйственная техника.

Самый безопасный для природы вид транспорта — железнодорожный.

Интересно, что автомобили на магистралях выделяют гораздо меньше загрязняющих веществ, чем в городах. Это объясняется тем, что больше всего вредных веществ автомобиль выделяет при разгоне, торможении и при движении на медленной скорости.

А в городах всё это смешано вместе: и скорость небольшая, и частые остановки на светофорах.Существует мнение, что дизельные двигатели загрязняют воздух меньше бензиновых. Это не так.

Дизельные двигатели наносят вреда если не больше бензиновых, то и не меньше, по крайней мере. Но они куда больше вреда наносят людям и непосредственно водителю. В некоторых случаях, водителям просто опасно для жизни езжать на машинах с дизельным двигателем.

Подумайте дважды, прежде чем садиться за руль. Стоит ли ваше здоровье того, чтобы прокатиться на машине лишний раз?

*К загрязнению атмосферы также относят шумы, которые создают, в основном, летательные аппараты: самолёты, вертолёты, истребители… Такие шумы негативно сказываются на здоровье человека в целом, и ещё больший урон наносят его нервной системе.

Смог

Смог, или фотохимический туман — это смесь различных газов и частиц (оксиды серы и азота, озон, фотооксиданты), которая образуется при определённых условиях в атмосфере Земли.

А именно: при интенсивной солнечной радиации, безветренной погоде и при наличии большого количества загрязняющих веществ, основными среди которых являются углеводороды и оксид азота.

Смог очень часто образуется над большими городами, поскольку там концентрация загрязняющих веществ больше. Он очень опасен для здоровья человека.

Особенно сильное воздействие оказывает на дыхательную и кровеносную системы. Довольно часто является причиной смерти людей с ослабленным здоровьем.

Разрушение озонового слоя атмосферы

Озоновый слой атмосферы призван защищать нашу планету и всё живое на ней от губительного ультрафиолетового излучения (это лишь одна из его функций, но в данном контексте она главная).В результате деятельности человека озоновый слой постепенно разрушается. Особенно пагубное воздействие на него оказывают оксид азота, соединения хлора и брома.

Справедливости ради, стоит отметить, что воздействие человека на озоновый слой не так уж велико. То есть да, конечно, загрязняющие вещества разрушают его, но есть и иные факторы, не зависящие от человека, которые способствуют разрушению слоя.

Например, полярная зима (из-за отсутствия солнечного излучения в это время озоновый слой разрушается), или перламутровые облака стратосферы, а также сильный полярный вихрь.

Когда содержание озона на неком участке сильно понижается, в том месте образуется озоновая дыра. Это не значит, что там совсем нет озона, просто его содержание меньше нормы (220 единиц Добсона).

На данный момент в озоновом слое нашей планеты огромное количество дыр. Но все они относительно небольшие и особой угрозы не представляют.

Самая большая дыра находится над Антарктидой — около 1000 километров диаметром.

Уже предприняты различные меры для уменьшения пагубности воздействия на этот защитный слой. Так, значительно сократились выбросы в атмосферу веществ, содержащих хлор и бром (просто стали использовать другие вещества — атмосфера всё равно загрязняется, но хоть не разрушают слой).
Прогнозируется, что самая большая дыра в озоновом слое затянется за 30-40 лет.

Парниковый эффект

Ещё одной серьёзной проблемой Земли является парниковый эффект (глобальное потепление) — температура постепенно повышается и это уже оказало немалое влияние на климат и погодные явления, а может оказать ещё большее влияние.

Источник: https://naturae.ru/atmosfera-zemli/problemy-atmosfery/

2.1. Экологические проблемы атмосферы. 2. Экологические проблемы окружающей среды. Экология

Экологические проблемы атмосферы

2.1.1.Состав атмосферы

2.1.2. Изменение газового состава и запыленность атмосферного воздуха

2.1.3. Последствия загрязнения воздушной среды

2.1.1. Состав атмосферы

Возникновение атмосферы связано с геологическими и геохимическими процессами, обусловленными вулканической деятельностью, сопровождающейся выносом из глубины недр азота и диоксида углерода. До появления жизни на Земле первичная атмосфера состояла из метана, аммиака, углерода.

1,8 млрд. лет назад произошла эволюция атмосферы с возникновением жизни на Земле и увеличением содержания кислорода. Появилась “вторичная атмосфера” — азотно-кислородная. В нижнем слое — тропосфере – содержится около 90% массы атмосферы.

Её протяженность от 8 до 18 км. В тропосфере содержится около 78% азота и 20% кислорода. В верхних слоях атмосферы молекулы кислорода под действием солнечной радиации расщепляются на атомы, образуя озон. Концентрация озона примерно постоянна, процесс его образования уравнивается процессом распада.

Озон в объёме две миллионные части атмосферы находится в стратосфере, на высоте 20 – 30 км.

Озоновый слой интенсивно поглощает излучения в ультрафиолетовой части спектра, защищая органическую природу от смертоносного действия ультрафиолетовых лучей, а также влияет на тепловой баланс Земли.

Непостоянный по содержанию водяной пар находится в основном в тропосфере, где постоянно происходит его испарение, конденсация, перенос, что влияет на климатические условия.

Атмосферные аэрозоли – взвешенные коллоидные и твердые частицы, загрязнители земного и космического происхождения. Они оказывают заметное влияние на радиационные процессы в атмосфере.

2.1.2. Изменение газового состава и запыленность атмосферного воздуха

Создается иллюзия неисчерпаемости. Уже с 19 века по мере развития промышленности газовое равновесие нарушается. Происходит увеличение углекислого газа и уменьшение кислорода за счет сжигания органического топлива. В результате естественных процессов в атмосферу ежегодно поступает около 70 млрд.

т углекислого газа (вулканическая деятельность, лесные пожары, “дыхание почвы” и т. д.), а в результате антропогенной деятельности — более 25 млрд. т. При сжигании топлива уничтожается более 23% кислорода, продуцируемого при фотосинтезе.

Реактивный лайнер за 8 часовой перелет из Европы в Америку расходует 75 т кислорода, который может воспроизвести 50 тыс. га леса за это время. При сжигании происходит увеличение азота, промышленностью выбрасывается ежегодно в атмосферу более 50 млн.т оксидов азота.

Изменения пока незначительны, но происходят повсеместно, нарушая природное динамическое газовое равновесие. При небольших количествах компонентов самоочищение атмосферы обеспечивает природное газовое равновесие.

Но систематическое выделение компонентов от антропогенных источников значительно увеличивают концентрацию и локальные загрязнения окружающей среды. Помимо газового происходит аэрозольное “запыление”, масса аэрозолей в год составляет от 1 до 6 млн. т, что составляет 10-20% от общего количества аэрозольных частиц в атмосфере.

Причина – газопылевые выбросы предприятий, транспорт. Состав аэрозолей — азот, сульфаты, тяжелые металлы (свинец, ртуть, мышьяк и т. д.), зола, пыль. Радиоактивные вещества попадают в атмосферу с дымовыми газами ТЭС, при авариях АЭС, испытаниях ядерного оружия. В стратосфере эти загрязнения могут находиться от 3 до 9 лет, в тропосфере – несколько месяцев, затем с осадками попадают на Землю.

Самое пагубное из выбрасываемых загрязнений – окислы серы. Результат этого — кислотные дожди, которые разрушают леса, растительность, здания, памятники архитектуры. Значительный вред приносят автомобили, количество выхлопных газов превышает 20 млн. тонн в год. В результате – смог.

Фотохимический туман (смог) возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое.

По своему физиологическому воздействию на организм человека смоги крайне опасны для дыхательной и кровеносной систем, и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Как было образно замечено: “или люди сделают так, что в воздухе станет меньше дыма, или дым сделает так, что на Земле станет меньше людей”.

2.1.3. Последствия загрязнения воздушной среды

Еще в начале 60-х годов было замечено увеличение содержания углекислого газа в атмосфере, который задерживает отдачу с Земли в космос тепла от солнечной энергии, как в застекленном парнике.

Это явление назвали парниковым эффектом, предсказали повышение температуры приземного слоя Земли.

Проверили и убедились, что парниковый эффект нарастает, к середине 21 века должен удвоиться, температура планеты повысится в среднем от 1,5 градусов близ экватора до 4 градусов в высоких широтах, что приведет к глобальному потеплению.

Высказано опасение, что парниковый эффект грозит большими бедствиями. При повышении температуры льды растают, это вызовет подъем уровня мирового океана от 25 до 140 см, что приведет к затоплению городов, стран и т. д. Потепление приведет к увеличению испарений, будет больше осадков, что уже замечено в Европе.

Изменится климат на планете, появятся пустыни, усиление ветра приведет к эрозии почв, ожидаются экологические потери в новых физико-географических условиях. Это модная ныне катастрофическая теория.

Мы пока не ощутили таких глобальных прогнозируемых изменений, но это объяснили запыленностью атмосферы и меньшим проникновениям солнечной энергии.

Есть и другое мнение ученых. Ледник Антарктиды существует 30 млн. лет, выдержал несколько эпох потепления климата Земли, гораздо более значительного. Около 20 млн. лет назад температура была выше на 5-6 градусов, в Якутии росли леса грецкого ореха. А льды Гренландии еще древнее. Около 40 тыс.

лет назад по пустынной теперь Сахаре текли реки, Сахара была саванной. Наблюдаемый сейчас парниковый эффект – это результат естественного изменения климата на планете, при котором уже давно установлены периоды оледенения и потепления. Парниковый эффект не несет бедствий для народов, наоборот, это благоприятные климатические условия.

Но все ученые едины во мнении, что нельзя нарушать естественный баланс атмосферы.

Беспокойство за судьбу озонового слоя не утихает в мире уже с 70-х годов прошлого столетия. Озоновый слой разрушают сверхзвуковые самолеты, фреоны – органические вещества, широко применяющиеся в промышленности, в быту – в холодильниках, кондиционерах, дезодорантах.

В конце 80-х годов страны объявили запрет на применение фреона в аэрозольной упаковке. Появляются “озоновые дыры”, во всех регионах наблюдается убыль озона за 15 лет на 3%. Над Антарктидой наблюдается реальный процесс антропогенного воздействия на озоновый слой.

Фреоны разносятся по всей атмосфере, а над Антарктидой попадают в особые условия, где происходит интенсивное разрушение озона. 1 молекула хлора может разрушить 10 тысяч молекул озона. Уменьшение озонового слоя на 1% приводит к увеличению числа больных раком кожи на 3%.

Особенно интенсивно разрушали озоновый слой испытания ядерного оружия в верхних слоях атмосферы, старты космических ракет. Один старт космической ракеты может разрушить от 10 тысяч до 10 млн. т озона. А произведено более 50 тысяч стартов.

Запрещение испытания ядерного оружия в верхних слоях атмосферы и сотрудничество стран по исследованию космического пространства позволит сократить разрушение озонового слоя. Восстановление озонового слоя происходит естественным путем: озон образуется из кислорода, который поступает в атмосферу путем фотосинтеза зеленых растений.

Источник: https://siblec.ru/gumanitarnye-nauki/ekologiya/2-ekologicheskie-problemy-okruzhayushchej-sredy/2-1-ekologicheskie-problemy-atmosfery

Истощение озонового слоя

В атмосфере на высоте $20$-$50$ км от поверхности Земли, находится слой с особой формой кислорода. Этот слой получил название озонового слоя. Молекула атмосферного кислорода в результате ультрафиолетового излучения Солнца присоединила третий атом кислорода, и получился озон.

Слой это очень тонкий, небольшое его количество вместе с потоками воздуха может проникать в нижние слои атмосферы. В результате фотохимических реакций в больших городах при сухой и жаркой погоде может образоваться приземный озон.

Он очень опасен, потому что способен разрушить легкие человека, страдают от него также деревья и придорожные кусты. Озон высокий, поглощая ультрафиолетовые лучи, защищает человека.

Ученые обнаружили этот слой только в $70$-е годы прошлого столетия и одновременно с этим сделали открытие, что фреоны, широко использующиеся в холодильных установках, кондиционерах, аэрозолях, озон разрушают. Английские ученые в $1985$ г. обнаружили озоновую «дыру» над Антарктидой. Размер этой «дыры» равнялся площади США.

Исследования показали, что в атмосфере над материком была высокая концентрация соединения, который образуется при разрушении молекулы озона хлором. Данный факт явился доказательством того, что фреоны создают проблемы озоновых «дыр».

Замечание 1

Представители $44$ государств в $1985$ г. приняли Конвенцию об охране озонового слоя планеты, а в следующем году подписали Монреальский протокол, ограничивающий производство и потребление веществ, разрушающих озон.

Озоновые «дыры» как бы затягиваются, они не постоянны, но заполнение происходит молекулами соседнего участка, а это приводит к тому, что содержание озона уменьшается.

Уменьшение озона даже на $1\%$, считают специалисты, увеличивает заболеваемость раком кожи на $3$-$6\%$.

Истощение озонового слоя может непредсказуемо изменить климат планеты, это связано с тем, что температура воздуха, с уменьшением количества озона, будет снижаться, изменится направление господствующих ветров, а вслед за этим и погода.

Замечание 2

Всемирная метеорологическая организация, анализируя данные общего содержания озона еще в $1995$ г. подтвердила тенденцию уменьшения атмосферного озона.

К настоящему времени, его годовое содержание понизилось на $4$-$5\%$. Уменьшение озона характерно не только для Антарктиды, оно стало заметно проявляться и в районах Арктики.

В $1994$ г. была зафиксирована озоновая аномалия в Северном полушарии. Она «накрыла» огромную площадь от побережья Северного Ледовитого океана до Крыма. Озоновый слой терял свой объем на $10$-$15\%$, и даже до $30\%$ в отдельные месяцы.

Катастрофическое падение озона на $40\%$ произошло в $1995$ г. над районами Восточной Сибири. Над планетой образовалась ещё одна озоновая «дыра». Ученые не могут сказать, будет ли она расти и какую территорию захватит.

Страны, подписавшие Венскую Конвенцию, не только разрабатывают, но и пытаются осуществить мероприятия по охране озонового слоя.

Суть этих мероприятий сводится к следующему:

  • Прекратить производство фреонов и тетрахлорида углерода, разрушающих озон;
  • Запретить производство метилбромидов и гидрофреонов;
  • Восстановить озоновый слой над Антарктидой с помощью установок для его производства;

Кислотные дожди

Определение 1

Кислотные дожди – это любые атмосферные осадки, содержащие какое-то количество кислот.

Кислота снижает уровень $pH$, чем ниже этот уровень, тем больше ионов водорода содержится в растворе, а это значит, что среда является более кислой. Среднее значение pH для дождевой воды равняется $5,6$, когда эта величина меньше – говорят о кислотных дождях.

Виновниками этого являются оксиды серы, азота, хлористый водород, летучие органические соединения (ЛОС).Сам термин в употребление ввел британский химик во второй половине $XIX$ века.

Он занимался загрязнением Манчестера и заметил, что изменение состава дождевой воды вызывают пары и дым, попадающие в атмосферу от работающих предприятий. Проведенные исследования показали, что такой дождь обесцвечивает ткани, способствует коррозии металла, разрушает стройматериалы, уничтожает растительность.

О вредном воздействии кислотных дождей заговорили спустя почти $100$ лет. Впервые её подняли на конференции ООН по окружающей среде в $1972$ г. По происхождению кислотные дожди бывают естественные и антропогенные.

Причины естественных кислотных дождей:

  • Деятельность микроорганизмов;
  • Вулканическая деятельность;
  • Распад азотсодержащих природных соединений;
  • Грозовые разряды;
  • Горение древесины и биомассы.

Причины антропогенных кислотных дождей:

  • Загрязнение атмосферы;
  • Теплоэлектростанции и металлургические предприятия;
  • Запуск твердотопливных ракет;
  • Предприятия, по производству серной кислоты;
  • Выхлопные газы автомобильного транспорта;
  • Химические предприятия.

Последствия кислотных дождей:

  • Окисление водных ресурсов, особенно рек и озер;
  • Вредное воздействие на растительность;
  • Разрушение памятников культуры, архитектуры, трубопроводов, машин;
  • Отрицательное воздействие на здоровье человека.

Замечание 3

Проблема кислотных дождей носит глобальный характер, и решать её необходимо всем странам, объединив свои усилия.

Реальный выход связан с сокращением выбросов предприятий в атмосферу и гидросферу и установка дорогостоящих фильтров, которые не могут быть дороже жизни и здоровья человека. В перспективе страны мира должны стремиться к созданию экологически безопасных производств.

Будущее планеты – это будущее сегодняшних детей, внуков и правнуков. Только личная заинтересованность заставит человека сделать реальные шаги в решении этой проблемы.

Источник: https://spravochnick.ru/geografiya/ekologicheskie_problemy_atmosfery/

Booksm
Добавить комментарий