Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

по географии

на тему: «Геоэкологические проблемы атмосферы»

Содержание

Введение

Источники и состав атмосферного воздуха

Геоэкологические последствия загрязнения атмосферы

Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Заключение

Список литературы

Введение

• Выбранная мною тема, а именно «Геоэкологические проблемы атмосферы» является одной изактуальных проблем в мире.Значение атмосферы в географической оболочке велико. Она преобразует поступающую радиацию Солнца и космические лучи. Воздушная оболочка предохраняет земную поверхность от чрезмерного нагревания днем и остывания ночью. Сформировавшаяся миллиарды лет назад газовая оболочка Земли претерпевает изменения, причиной которых является природное и антропогенное загрязнение. Основными формами загрязнения являются газы, испарения и осадки, пыль и взвешенные частицы, зола, шум, радиоактивное и магнитное излучение и аэрозоли. Некоторые формы сами являются загрязнителями, а другие несут в своем составе различные вещества и элементы. Последствиями таких загрязнений стали парниковый эффект, кислотные дожди и разрушение озонового слоя. Для улучшения качества воздуха и обеспечения безопастной жизнедеятельности человека, проводятся различные мероприятия для защиты воздушного бассейна.

Источники и состав атмосферного воздуха

Основными источниками загрязнения атмосферы является природные и антропогенные. Природные источники загрязнения атмосферного воздуха представлены вулканизмом, биологическими процессами, морями и океанами, космическими веществами. К природно-антропогенным источникам относятся ветровая эрозия и лесные пожары.

К одним из основных источник загрязнения атмосферы является ветровая эрозия. На всей земной поверхности ежегодно из атмосферы осаждается 4,6-8,3 млрд т терригенной пыли. Основными районами образования этой пыли являются степи и пустыни. Эти районы характеризуются повышенной запыленностью воздуха. На уровень запыленности воздуха влияет степень увлажненности почвенного покрова, отсутствие и слабое развитие растительности.

Не менее важным природным источником загрязнения воздуха является вулканизм. Вклад вулканизма в атмосферный аэрозоль оценивается величиной около 40 млн т в год. В результате извержения вулканов в атмосферу выбрасывается пыль, газы: CO?,SO?, H?O,H?,N, NCl,HF.По мнению некоторых ученых, существование сульфатного аэрозольного слоя в стратосфере связано с вулканической деятельностью.

Биологические процессы влияют на содержание углекислого газа, кислорода, азота в атмосфере. В процессе фотосинтеза поступает около 2•10№№ т кислорода. Микробиологические процессы играют важную роль в содержании серы в атмосфере. Сера входит в состав аминокислот, после отмирания растений основная часть органической серы разлагается микроорганизмами. В анаэробных условиях при этом образуется сероводород, в аэробных- сульфаты. При разложении органических остатков в атмосферу выделяется значительное количество метана.

Значительным источником загрязнения атмосферы являются лесные пожары. Пожары влияют на газовый состав атмосферы. Наземная часть биомассы, которая обычно частично сгорает при пожарах, составляется 70-80%. Если считать, что при лесных пожарах в среднем сгорает 30% поверхностной биомассы, то с 1 кмІ лесной площади ,охваченной пожарами, в тропических лесах выбрасывается 5-6 тыс. т углерода( в виде CO и CO?)

Источником поступления в воздух различных веществ и элементов являются моря и океаны. Испарение влаги с этих водоёмов обогащает воздух кристалликами морских солей. Наибольшее количество солей поступает в атмосферу при больших волнах и штормах. В прибрежных районах Великобритании на 1 мІ почвы выпадает от 25 до 35 г солей.

В атмосферу поступает космическая пыль. Эта пыль связана с Солнцем или образуется в зодиакальных туманностях. По содержанию химических элементов частички подразделяются на «каменные» и «железные». В «каменных» преобладают Na,Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Cr, в «железных»- Fe, Co,Ni. Возрастание количества космической пыли нарушает тепловой баланс атмосферы, что влияет на климат.

Антропогенными источниками загрязнения воздуха являются промышленность, транспорт, коммунально-бытовое и сельское хозяйство. Основные промышленные источники выбросов загрязняющих веществ- это теплоэнергетика, черная и цветная металлургия ,химическая промышленность , производство стройматериалов.

Структура выбросов загрязняющих веществ различная в зависимости от источника выбросов. По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ классифицируют на

1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды);

2) жидкие(кислоты, щелочи ,растворы солей и др.);

3) твердые (пыль, сажа и др.)

Геоэкологические последствия загрязнения атмосферы

Парниковый эффект. Явление парникового эффекта существовало с момента появления атмосферы, хотя и не было столь заметным.Парниковый эффект - повышение температуры нижних слоев атмосферы планеты вследствие накопления парниковых газов. Природа явления объясняется различной прозрачностью атмосферы для излучения из космоса и от поверхности планеты. Для солнечных лучей атмосфера планеты прозрачна, как стекло, и поэтому они легко проходят сквозь нее. А для теплового излучения нижние слои атмосферы «непробиваемы», слишком плотные для прохождения. Потому-то часть теплового излучения остается в атмосфере, постепенно опускаясь к самым нижним ее слоям.

Впервые о явлении заговорили в 1827 году. Тогда появилась статья Жана Батиста Жозефа Фурье «Записка о температурах земного шара и других планет», где он подробно изложил свои представления о механизме парникового эффекта и причины его появления на Земле.

Главный вклад в парниковый эффект земной атмосферы вносит водяной пар или влажность воздуха тропосферы, влияние других газов гораздо менее существенно по причине их малой концентрации. Вместе с тем концентрация водяного пара в тропосфере существенно зависит от приповерхностной температуры: увеличение суммарной концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению влажности и парникового эффекта, вызванного водяным паром, который в свою очередь приведет к увеличению приповерхностной температуры. При понижении приповерхностной температуры концентрация водяных паров падает, что ведет к уменьшению парникового эффекта, и, одновременно с этим при снижении температуры в приполярных районах формируется снежно-ледяной покров, ведущий к повышению альбедо и, совместно, с уменьшением парникового эффекта, вызывающим понижение средней приповерхностной температуры.

В последние десятилетия содержание парниковых газов в атмосфере очень сильно выросло. Появились и новые, ранее не существовавшие вещества с "парниковым" спектром поглощения - прежде всего фторуглеводороды.Газы, вызывающие парниковый эффект, - это не только диоксид углерода (CO?). К ним также относятся метан (CH?), закись азота (N?O), гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ). Однако именно сжигание углеводородного топлива, сопровождающееся выделением CO2, считается основной причиной загрязнения.Причина быстрого роста количества парниковых газов очевидна, - человечество сейчас сжигает за день столько ископаемого топлива, сколько его образовывалось за тысячи лет в период образования месторождений нефти, угля и газа. От этого «толчка» климатическая система вышла из «равновесия» и мы видим большее число вторичных негативных явлений: особо жарких дней, засух, наводнений, резких скачков погоды, причем именно это и наносит наибольший урон.

Кислотные дожди. Атмосферные осадки, характеризующиеся сильнокислой реакцией (обычно рН<5,6), получили название кислотных дождей. Впервые этот термин был введен британским химиком Р.Э. Смитом в 1872 г.

Несмотря на то что сигнал тревоги прозвучал больше ста лет назад, индустриальные государства долго игнорировали опасность кислотных осадков. Но вот в 60-е гг. XX в. экологи сообщили об уменьшении косяков рыбы и даже полном ее исчезновении в некоторых озерах Скандинавии. В 1972 г. проблема кислотных дождей была впервые поднята учеными-экологами Швеции на Конференции ООН по окружающей среде.

Наряду с гибелью озер происходит деградация лесов. Хотя лесные почвы менее восприимчивы к подкислению, нежели водоемы, произрастающая на них растительность крайне негативно реагирует на увеличение кислотности. Кислые осадки в виде аэрозолей обволакивают хвою и листву деревьев, проникают в крону, стекают по стволу, накапливаются в почве. Прямой ущерб выражается в химическом ожоге растений, снижении прироста, изменении состава подпологовой растительности.

Кислотные осадки разрушают здания, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут способствовать просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

Разрушительному действию кислотных осадков подвергаются многие памятники мировой культуры. Так, за 25 веков мраморные статуи всемирно известного памятника архитектуры Древней Греции Акрополя постоянно подвергались воздействию ветровой эрозии и дождей. В последнее время действие кислотных осадков ускорило этот процесс. Кроме того, это сопровождается и осаждением на памятниках корки сажи в виде двуокиси серы, выделяемой промышленными предприятиями

Основная причина выпадения кислотных дождей -- наличие в атмосфере за счет промышленных выбросов оксидов серы и азота, хлористого водорода и других кислотообразующих соединений. В результате дождь и снег оказываются подкисленными. Образование кислотных дождей и их воздействие на окружающую среду показано на рисунке.

Развитие промышленности, транспорта, освоение новых источников энергии приводят к тому, что количество промышленных выбросов постоянно увеличивается. Это связано главным образом с использованием горючих ископаемых на тепловых электростанциях, промышленных предприятиях, в двигателях автомобилей и в системах отопления жилых домов.

В результате сжигания ископаемого топлива в атмосферу Земли поступают соединения азота, серы, хлора, других элементов. Среди них преобладают оксиды серы -- S0?и азота -- NOx (N?0, N0?). Соединяясьсчастицамиводы, оксидысерыиазотаобразуютсерную (H?SO?) иазотную (HNO?) кислотыразличнойконцентрации.

Истощение озонового слоя. Озоновый слой находится в атмосфере между 15 и 40 км над поверхностью Земли. Этот слой выполняет роль экрана смертоносной ультрафиолетовой радиации, ослабляя ее примерно в 6500 раз. В атмосфере озон образуется из кислорода под действием электрических разрядов и космической радиации. Мощность озонового слоя меняется от экватора к полюсам. Также количества озона изменятся при вулканических извержениях, изменении солнечной активности, температуры воздуха.

Содержание озона в Северном полушарии снижается севернее 40 ?с.ш на 5-20%, над Антарктидой уменьшение количества озона превышает указанную величину на 30%-40%.

Озоновой «дырой» называется значительное понижение этого газа (до 50%) в озоновом слое стратосферы планеты на большом пространстве.Образованию озоновых дыр над Антарктидой способствует режим общей циркуляции атмосферы. В зависимости от развития антарктического антициклона глубина озоновой дыры изменяется. Особенно интенсивный антарктический антициклон образуется зимой Южного полушария, температура в стратосфере минимальна (-80 С ?). Развиваются условия, способствующие разрушению озона. В Северном полушарии частый обмен воздухом между полярными т умеренными широта препятствует формированию мощного вихря. Поэтому температура стратосферы выше и разрушение озона существенно меньше.

В настоящее время озоновые дыры образуются над Евразией, над Северной и Южной Америкой. Существует несколько гипотез о причинах образования озоновых дыр. Все гипотезы о происхождении озоновых дыр могут быть объединены в три группы: метеорологическую, техногенную и эндогенную. Метеорологическая группа гипотез объясняет образование озона и изменение его содержания в конкретном объёме атмосферы в зависимости от характера метеорологических процессов и перепадов температур.

Техногенная группа гипотез рассматривает основным фактором разрушения озона антропогенный. К разрушению озонового слоя приводят фреоны, хлориды, бромсодержащие соединения, оксиды азота. Эндогенная гипотеза озонового слоя носит название гипотезы водородно-метановой продувки. В основе этой концепции лежит представление о взаимодействии эндогенный флюидов- водорода, метана и азота- со стратосферным озоном. Существует также теория о том, что озоновый слой разрушается из-за возрастающей активности Солнца.

Последствия образования озоновых дыр разнообразны. Снижение количества озона в атмосфере увеличивает интенсивность и дозы ультрафиолетового излучения. Это излучение поражает глаза, кожу и иммунную систему человека. Озоновые дыры негативно влияют на биоту. Ультрафиолетовое излучение, особенно коротковолновое, обладает высокой энергией и способностью повреждать биомолекулы. Под воздействие этого излучения уменьшается фотосинтез растений, нарушается их рост, сокращается их количество. Образование озоновых дыр увеличивает число мощных лесных пожаров. В связи с этими негативными последствиями решение этой проблемы в настоящее время имеет научное и практическое значение.

загрязнение атмосфера воздух парниковый

Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами можно выделить три основные группы мероприятий:

1. технологические;

2. санитарно-технические;

3. планировочные.

К технологическим мероприятиям можно отнести: создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ. С экономической точки зрения дешевле бороться с вредными веществами в местах их образования.

Экологизация технологических процессов предусматривает:

* создание непрерывных технологических процессов производства;

* замену местных котельных установок на централизованное тепло;

* предварительное очищение топлива и сырья от вредных примесей;

* герметизацию процессов, использование гидро- и пневмотранспорта при транспортировке пылящих материалов;

* замену угля и мазута природным газом;

* применение гидрообеспыливания;

* перевод на электропривод компрессоров, сваебойных агрегатов, насосов;

* частичную рециркуляцию, т. е. повторное использование отходящих газов.

Учитывая исключительную актуальность охраны атмосферного воздуха от загрязнения отработанными газами автомобилей, первоочередной проблемой является создание экологически чистых видов транспорта. В настоящее время ведется активный поиск более чистого топлива, чем бензин. В качестве его заменителя рассматриваются экологически чистое газовое топливо, метиловый спирт, малотоксичный аммиак иводород. Продолжаются интенсивные разработки по замене карбюраторного двигателя на более экологичные типы -- дизельный, паровой, газотурбинный.

Санитарно-технические мероприятия включают в себя специальные меры защиты при помощи очистных сооружений.Поскольку нынешний уровень развития экологизации технологических процессов, внедрения замкнутых технологических циклов и т.д. недостаточен для полного предотвращения выбросов токсичных веществ в атмосферу, на предприятиях повсеместно используются различные методы очистки отходящих газов от аэрозолей (пыли, золы, сажи) и токсичных газо- и парообразных примесей (NO, NO?, SO? , SO? ).

В группу планировочных мероприятий входит комплекс приемов, включающих:

* правильное взаимное размещение источников выброса и населенных мест с учетом направления ветров;

* выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами;

* сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.;

* организацию санитарно-защитных зон;

* озеленение населенных мест и др.

Заключение

Важную роль во всех природных процессах играет атмосфера. Она служит надежной защитой от вредных космических излучений, определяет климат данной местности и планеты в целом. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды, её животворным источником.

Проблема загрязнения атмосферного воздуха рассматривается в качестве одной из основных проблем современности. Это обусловлено разнообразными последствиями загрязнения воздушной среды: образованием озоновых дыр, кислотных дождей, смогов, уменьшением биологического разнообразия планеты.

Решение указанных геоэкологических проблем требует международного сотрудничества, так как атмосфера не имеет государственных границ, а загрязняющие вещества перераспределяются по всему земному шару.

Список литературы

· Геоэкологические проблемы атмосферы /Е.И Галай, И.ПГалай

· http://www.oblasti-ekologii.ru/ecology/zagryaznenie-atmosfery/ohrana-atmosfernogo-vozduha

· http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/ozonovyy-sloy.html

· http://greenologia.ru/eko-problemy/parnikovyj-effekt.html

Размещено на Allbest.ru