Загрязнение пресных вод
Понятие экологии как науки. Основные источники загрязнений, их виды (тепловое, химическое, биологическое и др.) и состав примесей природных вод. Экологические последствия загрязнений. Атмосфера: кислотные дожди, парниковый эффект, смог, озоновые дыры.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.05.2015 |
| Размер файла | 31,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Экология как наука
2. Источники загрязнений и состав примесей природных вод
3. Экологические последствия загрязнения природных вод
4. Атмосфера: кислотные дожди, парниковый эффект, смог, озоновые дыры
Список использованной литературы
1. Экология как наука
Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 г. Термин "экология" был предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Следовательно, это сравнительно молодая наука. Но именно она переживает в настоящее время период быстрого роста.
Экология (греч. oicos - дом и logos - наука) в буквальном смысле - наука о местообитании.
Существует много определений экологии, однако подавляющее большинство современных исследователей считает, что экология - это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают.
Понятие экологии очень обширно, поэтому в зависимости от акцента на той или иной ее задаче меняется и формулировка определения. Для "долгосрочного употребления" лучшим может быть, например, следующее: "Экология - это биология окружающей среды". Для последних десятилетий XX в. наиболее подходит одно из определений экологии, приведенное в полном словаре Уэбстера: "Предмет экологии - это совокупность или структура связей между организмами и средой". Эрнст Геккель дал этой науке исчерпывающее определение: "Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего - его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом экология - это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал условиями, порождающими борьбу за существовавание".
Экология, как и всякая другая наука, имеет два аспекта:
первый - это стремление к познанию ради самого познания,
второй - применение собранных знаний для решения практических проблем, связанных с окружающей средой.
Все возрастающее значение экологии объясняется тем, что ни один из вопросов огромной практической важности в настоящее время нельзя решить без учета связей между живыми и неживыми компонентами природы.
Практический выход экологии можно видеть, прежде всего, в решении вопросов природопользования; именно она должна создать научную основу эксплуатации природных ресурсов. Законы, лежащие в основе естественных природных процессов, будут в центре нашего внимания. Однако прежде необходимо остановиться на взаимоотношении экологии и охраны природы. Западные ученые обычно различают науку экологию и науки об окружающей среде. Экология изучает три группы факторов среды, воздействующих на организмы:
абиотические
биотические
антропогенные.
Охрана природы рассматривает только третий фактор - воздействие человека на среду, и то не во всем совпадает с общеэкологическим подходом. Охрана природы и шире и уже раздела экологии, который исследует влияние антропогенного фактора на природу. Уже - потому, что анализируется не любое воздействие, а лишь то, последствие которого может иметь значение для жизни человеческого общества. Шире - потому, что рассматривается влияние антропогенного фактора не только на органический мир, но и на неживую природу.
2. Источники загрязнений и состав примесей природных вод
Загрязнители попадают в пресную воду различными путями: в результате несчастных случаев, намеренных сбросов отходов, проливов и утечек.
Крупнейший потенциальный источник загрязнения -- cельское хозяйство.
В качестве одного из существенных источников загрязнения следует выделить животноводческие комплексы и птицеводческие хозяйства. Очистка стоков не всегда доводит их обработку до допустимых показателей, что грозит водоёмам и рекам, в бассейне которых расположены фермы, биогенным загрязнением, т. Е. в воду могут попасть не только различные биогенные элементы (азот, фосфор), но и патогенные микроорганизмы. В условиях нарушенной самоочищающей способности рек такие загрязнения приводят к загниванию донных отложений и придонных слоёв воды. (В. С. Перехрест и др., 1986 г.)
Всё большую угрозу для пресноводных водоёмов представляют стоки, сбрасываемые рыбоводческими хозяйствами, ввиду широкого применения ими фармацевтических средств борьбы с болезнями рыб.
Существенную угрозу представляет речной транспорт. Он загрязняет воздушный бассейн, а также непосредственно воду в процессе движения и ремонта. Спектр вредных веществ, выделяемых судами в атмосферу очень широк: окислы азота и серы, углеводороды, сажистые частицы с адсорбированными на их поверхности полициклическими ароматическими углеводородами, выделяемые с отработанными газами двигателей. (А. А. Иванченко, 1999)
Кроме того, в почву вносится большое количество азота, фосфора и калия, и часть этих удобрений попадает в пресную воду. Некоторые из них -- стойкие органические соединения, которые проникают в пищевые цепи и поражают организм животных и человека.
Процессы эвтрофирования водоёмов способствуют возникновению так называемой гаффской болезни. Это заболевание связано с интенсивным развитием в водоёмах синезелёных водорослей, которые обладают активной формой тиаминазы, которая выделяется в воду. Симптомами гаффской болезни является острая мышечная боль, затруднение дыхания, окрашивание мочи в бурый цвет и др.
Вследствие неправильной эксплуатации канализационных сооружений всё интенсивнее становится загрязнение подземных вод вокруг городов.
Атмосферное загрязнение пресной воды особенно пагубно. Есть два вида таких загрязнителей: грубодисперсные (зола сажа,пыль и капельки жидкости) и газы (сернистый газ и двуокись азота). И те, и другие являются продуктами промышленной или с/х деятельности. Когда в дождевой капле эти газы соединяются с водой, образуются концентрированные кислоты -- серная и азотная.
В последнее время актуальность приобрело радиоактивное загрязнение. Например, после аварии на японской АЭС в Фукусиме в океан попали радиоактивные отходы, вызвав гибель гидробионтов.
Распространение загрязнителей.
Твёрдые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники водоснабжения в результате выщелачивания. Cваленные на землю отходы растворяются дождём и попадают в грунтовые воды, а затем в местные ручьи и реки.
Жидкие отходы быстрее проникают в источники пресной воды. Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур либо попадают в местные реки, либо выщелачиваются в почве и проникают в грунтовые воды.
Время, требуемое для проникновения загрязнителей (нитратов или фосфатов) из почвы в грунтовые воды может длиться десятки тысяч лет.
Всё большую актуальность приобретает загрязнение подземных вод. С помощью современных технологий человек всё интенсивнее использует подземные воды, истощая и загрязняя их. Вокруг городов бурно развивается частное строительство жилья и мелких предприятий, с автономным водоснабжением. Например, в Подмосковье ежедневно бурится от 50 до 200 скважин разной глубины. По разным причинам, подавляющее большинство скважин эксплуатируется без соблюдения правил пользования такими источниками воды. Это приводит к быстрому локальному загрязнению подземных вод этого региона.
Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.
В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.
Сущность процесса.
Виды загрязнений:
1) Физическое загрязнение.
2) Химическое загрязнение. Усиление антропогенной нагрузки на экосистемы влияет на химический состав поверхностных и грунтовых вод, вызывая увеличение содержания аммонийной и нитратной форм азота, что приводит к нарушению санитарно-гигиенических норм состояния водоисточников, ухудшению качества воды (Соколов и др., 1990). Повышение содержания нитратов в поверхностных и грунтовых водах обусловлено увеличением размеров поступления азотистых соединений с внутрипочвенным и поверхностным стоком из агроландшафтов, сбросом недостаточно очищенных или не прошедших стадию биологической очистки промышленных и коммунально-бытовых стоков в водоёмы, стоками животноводческих комплексов, а также применение жидкого навоза в повышенных дозах в качестве удобрения, нерациональным применением минеральных азотных удобрений, использование которых увеличивает, в свою очередь, дополнительное поступление в водоисточники азота почвенного происхождения.
Наличие в водоёмах нитратов и нитритов наряду с фосфором приводят к усилению эвтрофирования водоёмов, во время которых появляются амины.
Другим опасным загрязнителем являются тяжёлые металлы (ТМ). Накопление цинка и кадмия в донных отложениях прежде всего связано с их осаждением на щелочных барьерах с гидроокисями железа и марганца и последующей хемосорбцией. Избирательность сорбции ТМ свежеосаждёнными гидроокисями убывает в следующей последовательности:
Cu>Zn>Ni Cd Co Ca>Mg
В поверхностных водах кадмий способен образовывать различны растворимые комплексы: карбонаты, сульфаты, хлориды, гидрооксиозы, комплексы с синтетическими хелатными агентами. Значительная доля кадмия в воде связана с органическим веществом, в частности с гуминовыми кислотами. Оксиды свинца и кадмия устойчивы в воде с нейтральной реакцией среды, оксид же цинка в таких условиях может растворяться.
Характерной особенностью распределения ТМ в грунтовых водах в пределах геохимического ландшафта является увеличение их содержания в области разгрузки, т. е. От геохимически автономных ландшафтов к подчинённым. Повышение содержания ТМ в грунтовых водах автономных и трансаллювиальных ландшафтов может быть связано с интенсивным загрязнением почв, из которых вымываются подвижные формы ТМ в горизонт грунтовых вод.
Огромное распространение преобрело загрязнение пестицидами. Пестициды характеризуются выраженной способностью к миграции в водных экосистемах, накапливаясь в донных отложениях, водных организмах, и длительно в них сохраняться.
3) Биологическое загрязнение.
4) Тепловое загрязнение. Сброс горячей воды оказывает негативное влияние на ряд процессов в водоёмах: изменяется направленность и интенсивность физико-химических процессов, снижается растворимость газов, происходит «цветение» воды, происходит изменение численности и состава различных гидробионтов.
5) Радиационное загрязнение. Радионуклиды в водных экосистемах распределяются неравномерно. Радионуклиды цезия и цинка накапливаются преимущественно в донных илах, а йода и стронция -- в воде. Примерно одна треть йода и одна четверть стронция сосредоточены в биомассе водных растений.
Поступающие в водоем загрязнения в зависимости от их объема и состава могут оказывать на него различное влияние:
1) изменяются физические свойства воды (изменяется прозрачность и окраска, появляются запахи и привкусы);
2) появляются плавающие вещества на поверхности водоема и образуются отложения (осадок на дне);
3) изменяется химический состав воды (изменяется реакция, содержание органических и неорганических веществ, появляются вредные вещества и т. п.);
4) уменьшается в воде содержание растворенного кислорода вследствие его потребления на окисление поступивших органических веществ;
5) изменяется число и виды бактерий (появляются болезнетворные), вносимых в водоем вместе со сточными водами. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а иногда и для технического водоснабжения; в них погибает рыба.
3. Экологические последствия загрязнения природных вод
Нарушение биогеохимических циклов веществ, снижение биологической продуктивности при деградации водных экосистем. При этом оценивается реакция популяций и сообществ на антропогенный стресс (см.), которая проявляется в изменении структурных (видовой состав, его разнообразие, биомасса популяций, их пространственное и временное распределение) и функциональных характеристик (первичная продукция, микробиологическая активность, трофические связи в сообществе). Специфика водной среды такова, что наиболее опасным является длительное воздействие загрязнения в малых дозах, приводящее к постепенному накоплению в среде загрязняющих веществ и в конечном итоге к деградации экосистем. Загрязнение вод органическими веществами воздействует на абиотические и биотические факторы как в проточных водах (реки), так и в больших стоячих водоемах (озера, замкнутые моря). В проточных водах слив отходов, богатых органическими веществами, вызывает полное нарушение экосистемы. При этом образуются четыре зоны, которые следуют одна за другой вниз по течению:
1) зона деградации, где воды реки смешиваются с загрязнителем;
2) зона активного разложения, где грибы и бактерии, аэробные, а затем и анаэробные, размножаются и разрушают органическое вещество;
3) зона восстановления, где постепенно происходит очистка воды и восстановление ее начальных характеристик;
4) зона чистой воды.
В результате активного развития сапрофитных микроорганизмов в зоне разложения резко падает концентрация растворенного кислорода и снижается численность водорослей. Вспышка автотрофов (сине-зеленые водоросли Oscillatoria, зеленые Ulothrix и др.) происходит в третьей зоне в результате появления нитратов и фосфатов, извлекаемых микроорганизмами-деструкторами из загрязняющих органических веществ. Когда удаление растворенного и взвешенного загрязняющего вещества заканчивается и восстанавливаются начальные условия, вновь появляется фитоценоз чистой воды. Нарушения речных зооценозов -- гораздо резче, так как никакие животные чистой воды не могут выжить в зараженной зоне. Э.п.з.в. стоячих водоемов обусловлены их эвтрофикацией.
Обогащение вод питательными элементами вызывает интенсивное развитие, т.е. увеличение численности и биомассы водорослей, что, в свою очередь, обусловливает возрастание численности и биомассы микроорганизмов, простейших, зоопланктона, мейофауны бентоса. Это приводит к увеличению мутности воды, что уменьшает слой фотосинтеза. В воде накапливается большое количество мертвой органики, разложение которой способствует истощению кислорода в нижних слоях воды. В результате изменения окружающих условий снижается видовое разнообразие сообществ, когда чувствительные виды исчезают, а численность индикаторных микроорганизмов (см.) увеличивается. Например, в Балтийском море (импактная экосистема (см.)) в 1980-х годах отмечено массовое распространение 5 родов сапрофитных бактерий, тогда как в Беринговом море (фоновая экосистема) -- свыше 10 родов. На последней стадии дистрофикации отмечается начало анаэробного брожения после полного исчезновения кислорода в глубинных слоях воды. Дистрофикация вод принимает автокаталитический характер. Грунты и грунтовые растворы приобретают восстановительные свойства, при этом из железоорганических соединений выделяются фосфаты. Растворение фосфатов вызывает новые "вспышки" фитопланктона и, следовательно, новый избыток органической материи. Это приведет к полному разрушению экосистемы. Загрязнение вод токсичными соединениями приводит к подавлению жизнедеятельности и гибели чувствительных к данному токси канту организмов.
4. Атмосфера: кислотные дожди, парниковый эффект, смог, озоновые дыры
Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровня естественного содержания.
Загрязняющее вещество - примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, объекты растительного и животного мира и другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным ценностям.
В последние годы содержание в атмосферном воздухе российских городов и промышленных центров таких вредных примесей, как взвешенные вещества, диоксид серы, существенно уменьшилось, так как со значительным спадом производства сократилось число промышленных выбросов, а концентрации оксида углерода и диоксида азота выросли в связи с ростом парка автомобилей. экология загрязнение вода атмосфера
Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказывают предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическая промышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно-бумажная промышленность, автотранспорт, а в некоторых городах и котельные.
Парниковый эффект
Систематические наблюдения за диоксидам углерода в атмосфере показывают, что оно растёт. Известно, что в атмосфере, подобно стеклу в оранжереи, пропускает лучистую энергию Солнца с поверхности Земли, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение Земли и тем самым создаёт так называемый тепличный (парниковый) эффект.
Глобальное изменение климата тесно связаны с загрязнением атмосферы промышленными отходами и выхлопными газами. Влияние тепловой цивилизации на климат Земли - реальность, последствия которой ощущаются уже сейчас. Глобальное потепление атмосферы связано с повышением содержания в ней углекислого газа из-за вырубки лесов, поглощающих его, и сжиганием такого топлива, как уголь и бензин, при котором происходит выброс этого газа в атмосферу.
Глобальное потепление способствует раннему таяния снега, в результате чего возрастает поглощение почвой солнечной энергии, которая испаряет в ней влагу, соседствуя засухе. Кроме того, тепловые, насыщенные влагой воздушные массы сдвигаются в северном направлении, в результате чего выпадает меньше дождей.
Первые заключения учёных о неизбежности антропогенного изменения климата привлекло внимания правительственных организаций в нашей стране. Ещё в 1961г. коллегия Госкомгидрометслужбы признала возможность потепления и решила организовать систематические исследования влияния хозяйственной деятельности на глобальный климат. Основными источникам CO2 антропогенного происхождения является сжигания ископаемого топлива (уголь, нефть, газ и др.) - ежегодна более 9 млн. т. условного топлива. Во всём мире в конце 80-х годов выбрасывалось в атмосферу около 8 млрд. т. диоксида углерода, что составило 1т. на каждого жителя планеты. Интересны показатели его выброса по определенным странам.
В последнее десятилетие отмечается постепенное возрастание в атмосфере содержания метана (в среднем около 1% в год), Это связано как с природными факторами (болота), так и с антропогенными причинами (сжигание биомассы, рисовые поля, крупный рогатый скот и пр.) Наибольшее количества метана выделяют крупный рогатый скот (74% от всех видов животных) и овцы, козы (13%); поэтому в ряде зарубежных стран осуществляется работы по снижению интенсивного ведения домашним скатом метана с помощью применения ингибиторов. Значительное количество метана поставляет горное производство: ежегодно на угольных месторождениях мира в шахтах выбрасывается от 34 до 46*10 в шестых т. метана.
Увеличение содержания в атмосфере оксида азота (примерно 0,3% ежедневно) объясняется в основном возрастанием производства и применения азотных удобрений в сельском хозяйстве. Фреоны (или хлорфторуглероды) широко применяются в промышленном производстве и их выбросы в мире достигают 1,4 мил. т. (при ежегодном росте 4%).
По данным Г.С. Голицина (1990), за период с 1880 по 1980 гг. вклад парниковых газов в глобальное потепление климата составили: диоксида азота-66%, метана-18%, фреонов-8%, оксида азота-3% и остальных газов-5%. Однако, увеличение концентрации перечисленных газов по разному влияет на величину парникового эффекта, что определяется особенностями лощен самой молекулы газа. Так, вычисленное воздействие на 1 молекулу воздуха на парниковый эффект в 25 раз интенсивнее, чем в случае с СО2, в молекуле фреона эффективнее в 11000 раз. Отмеченные обстоятельства играют существенную роль в глобальном потеплении климата, в связи с ростом концентраций метана и фреонов в атмосфере земли.
Отрицательные последствия парникового эффекта
Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к тому, что по сравнению с доиндустриальным периодом (конец девятнадцатого столетия) средняя глобальная температура воздуха повысилась на 0,5-0,6 градуса. К началу 2000 г. это повышение достигло уже 1,2 градуса, а к 2025 г. может достигнуть 2,2-2,5 градуса.
Среди приоритетных глобальных проблем особо выделяется повышение уровня Мирового океана в условиях потепления климата нашей планеты. Основные причины: таяние материковых и горных ледников, морских льдов, большее тепловое расширение океана и т.д. Поэтому во многих странах проводятся работы по моделированию экологических последствий повышение уровня моря достигает примерно 25 см. за 100 лет. При значительном повышение температуры воздуха (более 1,5-2 градуса), площадь горного оледенения, большая площадь и толща морских льдов начнут интенсивно уменьшаться, что приведет к контрастному повышению уровня моря и океана (к концу 21 века оно составит 0,5-2 м.). Все это приведет к возникновению сложных больше экологических и социально-экономических проблем: заполнение приморских равнин, усиление абразионных процессов, ухудшение водоснабжения приморских городов, деградация мангровой растительности и так далее. Подсчитано, что подъем уровня океана на 1 м. вызовет затопление 20% территории Бангладеш и сельхозугодий Египта, пострадают многие крупные приморские города Китая. К отрицательным последствиям парникового эффекта локального характера, особенно для России, где почти 50% ее территории занято многолетнемерзлыми породами (вечной мерзлотой) можно отнести: увеличение сезонного протаивания грунтов, что создает угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, активация процессов термокарста, заболачивания, ухудшение состояния лесных массивов на вечной мерзлоте и другие.
Озоновые дыры
В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской Антарктической Службы сообщили о совершенно неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40%. Вскоре этот вывод подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона простирается за пределы Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную часть нижней стратосферы. Наиболее подробным исследованием озонного слоя над Антарктидой был международный Самолетный Антарктический Озоновый Эксперимент. В его ходе ученые из 4 стран несколько раз поднимались в область пониженного содержания озона и собрали детальные сведения о ее размерах и проходящих в ней химических процессах. Фактически это означало, что в полярной атмосфере имеется озоновая "дыра". Озоновая дыра возникла предположительно в результате антропогенных воздействий, в т. ч. широкого использования в промышленности и быту хлорсодержащих хладонов (фреонов), разрушающих озоновый слой. Озоновая дыра представляет опасность для живых организмов, поскольку озоновый слой защищает поверхность Земли от чрезмерных доз ультрафиолетового излучения Солнца.
Содержание озона в атмосфере менее 0.0001%, однако, именно озон полностью поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение солнца.
Основная масса озона находится на высотах от 10 до 50 км., а его максимум - 18-26 км. Всего в стратосфере содержится 3,3 трлн. т. озона. В слое озоносферы озон находится в очень разложенном состоянии. Если бы все количество озона собрать при давлении 760 мм. рт. ст. и температуре 20 градусов, то толщина этого слоя составила бы всего 2,5-3 мм.
Важной особенностью атмосферного озона является то, что этот газ крайне неустойчив. Постепенно происходит процесс разрушения озона, поэтому даже для существования такого количества необходимых факторов, которые обеспечивают непрерывное его образование. В среднем в атмосфере Земли ежесекундно образуется и исчезает около 100 т. озона.
Несмотря на малое количество, атмосферный озон играет исключительно важную роль в процессах радиационного переноса солнечной энергии. Он практически полностью поглощает ультрафиолетовую радиацию Солнца.
Поглощение озоном солнечной энергии определяет нагрев атмосферы на высотах 30-60 км., что, в свою очередь, через сложнейшие механизмы взаимодействия формирует сложившиеся в атмосфере Земли динамические и тепловые процессы, определяет в конечном счете особенности циркуляции атмосферы и специфику климата на нашей планете.
Активную роль в процессах образования и разрушения озона играют окислы азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, фтор, бром. Общий баланс озона в стратосфере регулируется, поэтому сложным комплексом процессов. С учетом сложившегося в настоящее время газового состава стратосферы в порядке оценки можно говорить, что около 70% озона разрушается по азотному циклу, 17% -по кислородному, 10% -по водородному, около 2% -по хлорному и другим циклам и около 1,2% поступает в тропосферу. Важно отметить, что в этом балансе азот, хлор, кислород, водород и другие компоненты участвуют как бы в виде катализаторов, не меняют своего содержания, поэтому процессы, приводящие к их накоплению в стратосфере или удалению, существенно сказываются на содержании озона. В связи с этим попадание в верхние слои атмосферы даже относительно небольших количеств такого рода веществ может устойчиво и долгосрочно влиять на установившийся баланс, >связанный с образованием и разрушением озона, и привести к тем последствиям, о которых уже было сказано.
В 1987 г. правительства 56 стран, в том числе и СССР, подписали Монреальский протокол, по которому обязались в ближайшее десятилетие вдвое сократить производство фторуглеродов и других веществ, разрушающих озоновый слой. Более поздние соглашения (в 1990 г. в Лондоне, в 1992 г. в Копенгагене) содержат призыв постепенно прекратить производство таких веществ.
К 1996 г. промышленно развитые страны полностью прекратили производство фреонов, а также разрушающих озон галлонов и тетрахлорида углерода. Развивающиеся страны сделают это только к 2010 г. Россия из-за тяжелого финансово-экономического положения попросила отсрочки на три-четыре года.
Следующим этапом должен стать запрет на производство метилбромидов и гидрофреонов. Уровень производства первых с 1996 г. заморожен в промышленно развитых странах, гидрофреоны полностью снимаются с производства к 2030 г.
Влияние озоновых дыр на здоровье человека и природу
Истощение озонового слоя в атмосфере земли приводит к увеличению потока УФ-лучей на земную поверхность, что создает опасность для всего живого на нашей планете. По данным ВОЗ, уменьшение озона на 1% приводит к увеличению заболеваний людей раком кожи на 6%; значительно ослабляется иммунная система человека, Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты из-за катаракты.
Рост интенсивности ультрафиолетового излучения может привести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, к гибели фитопланктона в океане, к нарушению глобального баланса диоксида углерода и кислорода и т.д.
Кислотные дожди
Кислотный дождь - имеет рН менее 5,6. Выпадение кислотных дождей связано с антропогенным загрязнением атмосферы выбросами диоксида серы и оксидов азота (ежегодно в мире - более 255 млн. т.) (при сжигании любого ископаемого топлива: уголь, мазут, горючий сланец, автотранспорт).
Показатель рН меняется в разных водоемах, но в ненарушенной природной среде диапазон этих изменений строго ограничен. Природные воды и почвы обладают буферными возможностями, они способны нейтрализовать определенную часть кислоты и сохранить среду. Однако очевидно, что буферные способности природы не беспредельны.
В водоемы, пострадавшие от кислотных дождей, новую жизнь могут вдохнуть небольшие количества фосфатных удобрений; они помогают планктону усваивать нитраты, что ведет к снижению кислотности воды. Использование фосфата дешевле, чем извести, кроме того, фосфат оказывает меньшее воздействие на химию воды.
Влияние кислотных дождей на природу и человека
От этого в различных регионах мира погибают леса на площади более 31 млн. га. Так, на территории Германии кислотными дождями повреждено около 35% площади лесных массивов страны, а в Канаде уже погибли старейшие леса (возраст до 300 лет) из бальзамической ели. Кислотные выпадения привели к ухудшению состояния и гибели горных лесов из красной ели в северных Аппалачах. Все это резко снизило прирост лесов и ухудшило естественное лесовозобновление. Отмечены случаи поражения лесов и в нашей стране. Значительно снижается под воздействием кислотных дождей >урожайность некоторых с/х культур (хлопчатника, томатов, винограда, цитрусовых и др.) в среднем на 20-30% От кислотных осадков пострадали особенно озерные водоемы в Канаде, Норвегии, Швеции, Финляндии, США и др. Так, в Швеции около 15000 озер повреждены воздушными загрязнениями, причем в 1800 озерах полностью утрачены признаки жизни. В Канаде закислены более 14000 озер, в Норвегии из 5000 обследованных озер в 1750 исчезла рыба и т.д. Пострадали от кислотных выпадений также озера нашей страны. Например, на территории Карелии в результате выпадения кислотных дождей (с рН менее 4,7) отмечены частые случаи закисления многих озер, что вызвало сокращение запасов лососевых и сиговых рыб. Во многих озерных экосистемах увеличение кислотности вод, т.е. понижение величины рН, приводит к деградации популяций видов рыб и других обитателей. И в конечном счете бурное развитие белого мха свидетельствует о том, что данный водоем стал биологически мертвым.
Смог
С 30-х гг. над Лос-Анджелесом в теплое время года стал появляться смог - туман влажностью около 70%. Это явление назвали фотохимическим туманом, так как для его возникновения необходим солнечный свет, вызывающий сложные фотохимические превращения смеси углеродов и окислов азота, поступивших в воздух в результате автомобильных выбросов, в вещества, значительно превышающие по своей токсичности исходные атмосферные загрязнения.
В настоящее время во многих крупных городах мира - Нью-Йорке, Чикаго, Бостоне, Детройте, Токио, Милане - образуется фотохимический туман.
Смесь ряда первичных и вторичных загрязнителей, образующихся в нижней тропосфере, когда некоторые из первичных загрязнителей (особенно оксиды азота и углеводороды из выхлопных газов машин) взаимодействуют друг с другом под влиянием солнечного света, называется фотохимическим смогом.
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами.
Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождается инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При положительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расширяются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнение количества озона.
Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакции олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты, последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью.
Влияние смога на природу и человека
Главным продуктом фотохимических реакций является озон, вызывающий раздражение глаз, нарушающий функции легких и повреждающий деревья и урожай. Таким образом, степень опасности смога в целом определяется концентрацией озона в атмосфере на уровне Земли. Другими вредными составляющими смога являются альдегиды, пероксиацетилнитраты и окись.
Ничтожные количества этих вторичных загрязнителей в фотохимическом смоге достигают пикового уровня сразу пополудни в солнечный день, вызывая у людей раздражение глаз и дыхательных путей. Особенно уязвимы люди, страдающие астмой и другими заболеваниями дыхательных путей, а также здоровые люди, работающие на улице между 11 и 16 часами. Чем жарче день, тем больше озона и других составляющих фотохимического смога.
По своему Физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей.
Фотохимический туман сопровождается неприятным запахом, резко снижается видимость, у людей воспламеняются глаза, слизистые оболочки носа и горла, возникает удушье, обостряются легочные заболевания, бронхиальная астма. Фотохимический туман повреждает и растения. Сначала на листьях появляется водное набухание, через некоторое время нижние поверхности листьев приобретают серебристый или бронзовый оттенок, а верхние становятся пятнистыми с белым налетом. Затем наступает быстрое увядание.
Фотохимический туман вызывает коррозию металлов, растрескивание красок резиновых и синтетических изделий, портит одежду. Нарушает работу транспорта.
Список использованной литературы
1. Заиков Г.Е., Маслов С.А., Рубайло В.Л. Кислотные дожди и окружающая среда. М.: Химия, 2009.142 с.
2. Небел Б. Наука об окружающей среде. М.: Мир, 2005. Т.1-2.
3. Новиков Ю.В., Экология, окружающая среда и человек: Учеб. Пособие для вузов, средних школ и колледжей. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2006. - 320 с.
4. Тайлер, Миллер, Жизнь в окружающей среде. М.: Мир, 2009 - 212с.
5. Шандала М.Г., Звиняцковский Я.И. Окружающая среда и здоровье населения. Киев: Здоровье, 2001. С.152.
6. Современные технологии и оборудование для обработки воды на водоочистных станциях. - Сб. - М.: ВИМИ, 2008. - 92 с.
7. Экология. Охрана окружающей среды. Безопасность жизнедеятельности: Сб. науч. Тр. - СПб.:СПГУВК, 2009. - 221 с.
8. Экологический вестник России, 12,10. А. Г. Кочарян, И. П. Лебедева. Оценка поступления загрязняющих веществ от контролируемых источников в р. Волгу.
9. Банников, А.Г. и др. Основы экологии и охрана окружающей среды [текст]/А.Г. Банников, А.А. Вакулин, А.К. Рустамов. - Москва: Колос, 2007.
10. Шамилева, И.А. Экология: учебное пособие для студентов пед. вузов. [текст]/И.А. Шамилева. - Москва: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2004.
11. Экологический словарь. Аутэкология. [текст]/ http://ecology.sci-lib.com/article0000063.html
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Экологические проблемы атмосферы: загрязнение, парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди. Загрязненные города России. Глобальное потепление, выбросы веществ в атмосферу. Препараты, разрушающие озоновый слой. Загрязнение вод Мирового океана.
презентация [843,3 K], добавлен 12.02.2012Аэрозольное загрязнение атмосферы. Фотохимический туман (смог). Загрязнение радиоактивными осадками. Биологическое загрязнение или "Долина Смерти". Биологическое загрязнение или "красный прилив". Кислые атмосферные выпады на сушу (кислотные дожди).
контрольная работа [30,8 K], добавлен 28.03.2011Представление о физико-химической среде обитания организмов; особенности водной, почвенной и воздушной сред. Увеличение количества СО2, метана, паров воды в атмосфере. Парниковый эффект, кислотные дожди и закисление почв. Специфика городской среды.
контрольная работа [138,6 K], добавлен 28.08.2013Изучение основных факторов загрязнения воздушной среды: кислотные осадки, парниковый эффект, нарушение озонового экрана, радиоактивное загрязнение атмосферы. Последствия нарушения теплового баланса Земли. Анализ экологических проблем в западной Европе.
контрольная работа [86,7 K], добавлен 04.07.2010Локальный экологический кризис. Экологические проблемы атмосферы. Проблема озонового слоя. Понятие парниковый эффект. Кислотные дожди. Последствия кислотных осадков. Самоочищение атмосферы. Какие приоритеты считать основными? Что важнее экология или НТП.
реферат [36,5 K], добавлен 14.03.2007Виды антропогенные воздействий на биосферу. Атмосфера – элемент биосферы. Источники загрязнения и влияние атмосферных загрязнений на здоровье населения. Современный газовый состав атмосферы. Основные виды вмешательства человека в экологические процессы.
презентация [192,5 K], добавлен 15.10.2015Химическое загрязнение атмосферы. Аэрозольное загрязнение. Фотохимический туман (смог). Контроль за выбросами загрязнений. Загрязнение Мирового океана. Нефть. Пестициды. СПАВ. Канцерогены. Тяжелые металлы. Загрязнение почвы.
реферат [29,7 K], добавлен 11.03.2002Современное состояние природной среды. Атмосфера – внешняя оболочка биосферы, характеристика источников ее загрязнений. Основные пути охраны природной среды, атмосферы, почв и природных вод от загрязнений. Радиация и экологические проблемы в биосфере.
контрольная работа [34,1 K], добавлен 21.01.20105 основных видов вмешательства человека в экологические процессы. Виды загрязнений окружающей среды. Естественное и антропогенное загрязнение атмосферы. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы. Основные виды воздействия на почву.
презентация [17,2 M], добавлен 07.05.2015Экологическая проблема–проблема взаимоотношений общества и природы, сохранения окружающей среды. Тепловое загрязнение. Шумовое загрязнение. Электромагнитное загрязнение. Природоохранная политика человечества в сохранении и восстановлении экологии.
реферат [14,3 K], добавлен 19.12.2007Снижение концентрации стратосферного озона. Что такое озоновая дыра и причины ее образования. Процесс разрушения озоносферы. Поглощение ультрафиолетового излучения Солнца. Антропогенное загрязнение атмосферы. Геологические источники загрязнений.
презентация [760,0 K], добавлен 28.11.2012Общее понятие экологии. Прикладные аспекты экологической науки. Основные макросистемы природной среды. Характеристика, структура и значение атмосферы, ее функции. Глобальный характер антропогенных загрязнений и воздействий на атмосферу, их последствия.
реферат [23,1 K], добавлен 14.04.2009Глобалистика. Проблемы экологии. Химическое и аэрозольное загрязнение атмосферы. Фотохимический туман (смог). Химическое загрязнение природных вод. Неорганическое и органическое загрязнение. Загрязнение почвы. Пестициды как загрязняющий фактор.
реферат [27,3 K], добавлен 12.01.2007Воздействие нефти на животный и растительный мир при ее попадании в воды морей и океанов. Методы устранения нефтяных загрязнений. Способы очистки сточных вод. Основные виды и причины загрязнений атмосферного воздуха Земли. Методы защиты атмосферы.
реферат [33,9 K], добавлен 19.03.2015Охрана атмосферного воздуха - ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Загрязнение атмосферного воздуха, источники загрязнения. Глобальные экологические последствия загрязнения атмосферы. Нарушение озонового слоя. Кислотные дожди.
реферат [33,4 K], добавлен 13.04.2008Химическое загрязнение атмосферы. Основные загрязняющие вещества. Фотохимический туман. Контроль за выбросами. Химическое загрязнение природных вод. Неорганическое загрязнение. Органическое загрязнение. Загрязнение Мирового океана. Нефть, нефтепродукты.
реферат [17,9 K], добавлен 14.07.2008Исследование влияния вредных веществ в атмосфере на функционирование экосистем. Классификация загрязнений природных вод, пути попадания загрязнений в почву. Разработка комплекса основных мер по предотвращению возможной экологической катастрофы на планете.
курсовая работа [63,9 K], добавлен 11.12.2010Специфика химического загрязнения атмосферы, опасности парникового эффекта. Кислотные дожди, роль концентрации озона в атмосфере, современные проблемы озонового слоя. Загрязнение атмосферы выбросами автомобильного транспорта, состояние проблемы в Москве.
курсовая работа [345,4 K], добавлен 17.06.2010Понятие и основные типы природных экосистем. Пути нарушения человеком устойчивого уровня эксплуатации природных ресурсов. Классификация химических загрязнений в зависимости от их токсичности. Уголовная ответственность за экологические преступления.
контрольная работа [35,5 K], добавлен 22.02.2011Возникновение, источники и характеристика физических загрязнений. Виды физических загрязнений и действие каждого из этих подвидов на окружающую среду и здоровье человека. Последствия регулярной работы с компьютером без применения защитных средств.
реферат [30,5 K], добавлен 30.01.2011
