Конспект лекций по Экологии Лекция 1 icon

Конспект лекций по Экологии Лекция 1


4 чел. помогло.
Смотрите также:
Предлагаемый конспект опорных лекций отражает традиционный набор тем и проблем курса «Введение в...
Конспект лекций по курсу тмм. Автор: Тарабарин В. Б 10. 1997г. Лекция 1...
Конспект лекций 2010 г. Батычко Вл. Т. Муниципальное право. Конспект лекций. 2010 г...
Организация предпринимательской деятельности: Конспект лекций...
Опорный конспект лекций по макроэкономике Автор: Фридман А. А...
Конспект лекций 2011 г. Батычко В. Т. Семейное право. Конспект лекций. 2011 г...
Конспект лекций удк 651. 5 Ббк 60. 844 Конспект лекций по курсу «Делопроизводство»...
Конспект лекций удк 651. 5 Ббк 60. 844 Конспект лекций по курсу «Делопроизводство»...
Конспект лекций Конспект лекций по дисциплине "Организационное поведение"...
Конспект лекций 2011 г. Батычко Вл. Т. Конституционное право зарубежных стран. Конспект лекций...
Конспект лекций 2010 г. Батычко В. Т. Уголовное право. Особенная часть. Конспект лекций. 2008 г...
Конспект лекций 2010 г. Батычко В. Т. Уголовное право. Общая часть. Конспект лекций. 2010 г...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
вернуться в начало
скачать

^ 3. Биологическое загрязнение

1. Чрезвычайно опасными являются биологические загрязнения, которые вызываются патогенными мик­роорганизмами. Такие эпидемии, как холера, оспа, чума вызываются бактериями, грипп, СПИД — вирусами. Недостаточно очищенные и обезвреженные бытовые сточ­ные воды содержат большой комплекс патогенных мик­роорганизмов, вызывающих кожные, кишечные, глис­тные заболевания. Однако бактерии содержатся повсе­местно и жизнь на земле была бы не возможна без этих одноклеточных микроорганизмов, помогающих разла­гать и утилизировать органические остатки.

2. Более того, существуют непатогенные или условно-патогенные микроорганизмы, которые в качестве био­топа (места обитания) избрали организм человека. Так, полости рта, носа, толстого кишечника, влагалища яв­ляются местом обитания многих микроорганизмов, которые не только не вредят человеку, но и стимулиру­ют его защитные силы, способствуют перевариванию остатков пищи, вырабатывают витамины. Однако пре­вышение нормы при неблагоприятных для человека ус­ловиях (изменение температуры окружающей среды, снижение иммунитета и пр.) количества этих микро­организмов изменяет соотношение микроорганизмов, приводя к дисбактериозу, а это уже болезнь. При этом условно-патогенные организмы, которые в норме явля­ются сапрофитами (такие, как дрожжеподобные гриб­ки — кандиды и некоторые вирусы) вызывают заболе­вания — кандидозы и ОРВИ соответственно.

3. В отдельную группу стоит отнести лекарственные загрязнения. Некоторые лекарственные препараты даже в терапевтической дозе оказывают неблаготворное вли­яние на организм человека. Такие препараты, как ами­допирин, фенацетин запрещены к производству, так как являются выраженными канцерогенами. Антибиотики тетрациклинового ряда обладают ототоксичеким эффек­том. При неправильном подборе дозы, они, поражая слуховой нерв, вызывают глухоту. А прием тетрацик­лина во время беременности может вызвать глухоту у новорожденного ребенка. Кроме того, многие антибио­тики поражают биоценоз кишечника и других внут­ренних сред организма, вызывая дисбактериозы и кандидозы.

К особому виду загрязнений относятся загрязнения внутренней среды организма за счет использования в пищу нетрадиционных продуктов питания, в том чис­ле белка микробного происхождения, выращенного на различном сырье. В качестве микроба-продуцента пред­лагают к использованию условно-патогенные грибы кандида альбиканс, а в качестве среды культивирова­ния — нормальные парафины нефти. В этом случае внут­ренняя среда организма человека может подвергнуться загрязнению нетрадиционными для нее жирными кис­лотами с нечетным количеством атомов углерода, не­типичными для макроорганизма аминокислотами, остаточными количествами среды культивирования, а также антигенными детерминантами микроба-продуцен­та, что может привести к различным заболеваниям, в том числе к кандидозам.

В последнее время широко обсуждается вопрос, свя­занный с загрязнением внутренней среды человека чу­жеродным генетическим материалом, получаемым орга­низмом при употреблении в пищу продуктов, получен­ных с применением технологии генной инженерии.

Эти продукты называются трансгенными. Их полу­чают из растений, в клетку которых вмонтирован чу­жеродный ген. Эти растения ничем не отличаются от своих «собратьев», за исключением одного гена, кото­рый наделяет растение каким-то новым качеством. В частности, благодаря «особому» гену колорадский жук не ест картошку, растения не болеют, помидоры подо­лгу, не перезревая, висят на кусте и т.д.


^ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

В XX в. мощность, используемая человеком на отопление, освещение, транспорт, промышленное и сельскохозяйственное производство, обработку и передачу информации и т.п., достиг­ла в среднем 2 — 3 кВт/чел.

На душу населения современный человек затрачивает по­чти в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек.

Так, в США удельная мощность потребления невозобновимых ископаемых ресурсов энергии на одного человека превышает 10 — 12 кВт/чел.

^ 1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

В настоящее время свои энергетические потребности человече­ство удовлетворяет в основном за счет углеродсодержащих видов топлива (каменного угля, нефти, газа, дров, сланцев, торфа) и урана.

С 1973 по 1998 г. глобальное потребление энергоно­сителей возросло в 5 раз.

Разведанные запасы каменного угля оцениваются в 1280 млрд т, нефти — 137 млрд т (1993 г.) (66% на Среднем Востоке), газа — 142 трлн м3 (40% в Восточной Европе и СНГ, 36% — в России, 32% — на Среднем Востоке (данные на 1993 г.)).

Прогнозируемые (неразведанные) запасы нефти в 1993 г. оце­нивались в 100—120 млрд т, угля — 3860 млрд т, газа — 400 трлн м3, в том числе в России 236 трлн м3. В 1995 г. добыча нефти составля­ла 3,32 млрд т в год (Средний Восток давал 30% добычи, СНГ — 13, Россия -11, США - 11%), газа - 2,3 трлн м3 (СНГ - 35, Россия — 29, США — 25 %). В 2000 г. добыча нефти возросла до 3,5 млрд т.

Таким образом, при современном уровне добычи нефти и газа их запасы кончатся после 2050 г.

Запасы урана 235U, который используется в качестве топлива для реакторов на тепловых нейтронах, будут исчерпаны к 2050 году.

Альтернативные источники энергии — энергия ветра, солнца, геотермальная энергия (энергия горячих подземных вод), энергия течений — пока вносят незначительный вклад в мировое произ­водство энергии.

Важную роль в жизни населения развивающихся стран играют дрова. По данным ФАО, в 1998 г. более 2 млрд человек в странах Азии, Африки и Латинской Америки (примерно до 90% сельско­го и более 30% городского населения) для приготовления пищи и обогрева используют древесину. На эти цели в развивающихся странах расходуется 80 % древесины.


^ 2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОЙ

ЭНЕРГЕТИКИ

В типичной тепловой электростанции (ТЭС) происходит сжи­гание углеродсодержащего топлива, и под действием этого тепла в котле возникает пар с температурой Т= 600 °С, который приводит в движение турбину, связанную с ротором трехфазного синхрон­ного генератора.

Недостатки:

1. Необходимость использования проточной воды, которая от пара нагревается, приводит к теплово­му загрязнению окружающей среды. Кроме того, создание, переда­ча и использование электрической энергии ведут к электромаг­нитному загрязнению окружающей среды. В результате теплового загрязнения воздушной среды температура вокруг ТЭС повышается на 3°С, что приводит к повышению туманности атмосферы и возникновению смога. Тепловое загрязнение водной среды приводит к снижению содержания растворенного кислорода в воде и развитию процессов эвтрофикации.

2. Сжигание углеродсодержащих топлив приводит к появлению двуокиси углерода СО2, которая выбрасывается в атмосферу и способствует созданию парникового эффекта.

3. Наличие в сжигаемом угле добавок серы приводит к появлению окислов серы, они поступают в атмосферу и после реакции с парами воды в облаках создают серную кислоту, которая с осадками падает на землю. Так возникают кислотные осадки с серной кислотой.

3. Другим источником кислотных осадков являются окислы азо­та, которые возникают в топках ТЭС при высоких температурах (при обычных температурах азот не взаимодействует с кислоро­дом атмосферы). Далее эти окислы поступают в атмосферу, всту­пают в реакцию с парами воды в облаках и создают азотную кис­лоту, которая вместе с осадками попадает на землю. Так возника­ют кислотные осадки с азотной кислотой. Общее количество выбросов оксидов серы и азота в мире ежегодно составляет 250 млн. т. В России отмечены случаи выпадения осадков с pH =2,3, что соответствует кислотности уксуса. В России очаги приходятся на Кольский полуостров, Норильск, Челябинск.

ТЭС на угле, вырабатывающая электроэнергию мощностью 1 ГВт = 109 Вт, ежегодно потребляет 3 млн т угля, выбрасывая в окружающую среду 7 млн т СО2, 120 тыс. т двуокиси серы, 20 тыс. т оксидов азота NO2 и 750 тыс. т золы.


^ 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТОМНОЙ

ЭНЕРГЕТИКИ

Важную роль во многих странах играет атомная энергетика

В 2000 г. в мире эксплуатировалось 437 энергоблоков АЭС. Элект­роэнергия на АЭС вырабатывается в 25 странах мира. По абсолют­ной мощности первое место занимают США (109 реакторов), вто­рое — Франция (56 реакторов), третье — Япония (51 реактор), четвертое — Великобритания (35 реакторов), пятое — Россия (29 реакторов).

Удельный вес атомной энергетики в производстве электроэнергии в разных странах составлял: в нашей стране 15 %, в США — 19, Японии — 28, ФРГ — 34, Швеции — 51, Франции — 75, во всем мире — 17 %.

Использование ядерного топлива не создает на АЭС двуокиси углерода СО2, т.е. не способствует развитию парникового эффек­та, а также не создает окислов серы и азота, приводящих к кис­лотным осадкам. Теплотворная способность ядерного топлива при­мерно в 2 млн раз выше, чем у углеродсодержащего топлива.

Если все АЭС в мире заменить на ТЭС (на угле), то потребова­лось бы дополнительно 600 млн т угля, в окружающую среду по­ступило бы 2 млрд т углекислого газа, более 30 млн т оксидов азота, 50 млн т серы, 4 млн т летучей золы. Эксплуатация АЭС позволяет экономить в мире 400 млн т нефти ежегодно. Себестои­мость энергии на АЭС в нашей стране в 1,5 — 2 раза меньше, чем на ТЭС. Однако в расчете на единицу производимой электриче­ской энергии АЭС сбрасывают в окружающую среду больше тепла, чем ТЭС в аналогичных условиях. Это связано с меньшим КПД АЭС.

Тепловое загрязнение окружающей среды АЭС и ТЭС может быть весьма большим. В ФРГ рассматривался перспективный план строи­тельства 15 АЭС и 8 ТЭС в бассейне Рейна, однако выяснилось, что когда в действие вступят все станции, температура в ряде притоков Рейна поднимется до 45 °С, и всякая жизнь в них будет уничтожена.

Кроме того, наличие большого количества АЭС приведет к пере­работке (остекловывание отходов и захоронение в глубинных ста­бильных геологических формациях), транспортировке и захороне­нию в шахтах или на дне моря больших количеств продуктов радио­активного распада, способных уничтожить все человечество. Опас­ность для людей представляют и аварии на АЭС, сопровождающие­ся выбросом радиоактивных продуктов распада в атмосферу.

Чернобыльская катастрофа.

Неизгладимое впечатление на человечество произвела катаст­рофа на Чернобыльской АЭС. Из-за недостатков конструкции ре­актора и ошибочных действий персонала в 1 ч 24 мин ночи 26 мая 1986 г. вышел из-под контроля реактор РБМК четвертого блока, раздался взрыв, начался пожар и из 180 т радиоактивного топлива в воздух взлетело около 63 кг радиоактивных продуктов деления, что примерно в 100 раз превышает количество продуктов деления (740 г) в атомной бомбе, взорванной над Хиросимой. Сотни ты­сяч человек подверглись радиоактивному облучению. Период по­лураспада некоторых изотопов, получившихся в результате деле­ния урана, например 1311, весьма мал (8 сут.), а некоторых (строн­ций 90Sr) превышает 28 лет. В результате территория вокруг Чер­нобыльской АЭС на 300 лет стала опасной для жизни.

Радиоактивные облака двинулись в Европу через Белоруссию, Польшу до Скандинавии и на юг через Киев, Болгарию, Турцию до Израиля.

Более 2/3 радиоактивного пепла выпало в Белоруссии и по­крыло пятую часть ее территории. Смертельной угрозе подвергся генофонд нации. В течение 5 лет после катастрофы зафиксирован рост числа раковых заболеваний щитовидной железы у детей в 22 раза, в 90 раз возросло число больных саркомой (раком крови) среди взрослых. Ущерб, нанесенный Чернобылем Республике Бе­ларусь, превышает 200 млрд дол. В результате Чернобыльской ка­тастрофы загрязнено около 58 тыс. км2 площадей в России, где проживает 2 млн 650 тыс. человек. Наибольшее количество радио­активно зараженных территорий расположено в Брянской, Ка­лужской, Тульской и Орловской областях. В зоне поражения оказалось 30 млн. человек.


В результате отношение мирового общественного мнения к атом­ной энергетике резко изменилось. Парламент Швеции принял ре­шение о закрытии в 1998 г. первой АЭС, а к 2010 г. — последней АЭС, аналогичное решение принято в ФРГ. К 1987 г. в США с 1973 г. не построено ни одного реактора. Многие государства, в том числе Италия, отказались от строительства новых АЭС. Однако про­должают их возводить Индия, Южная Корея, Япония, Словакия, Россия, Иран, Пакистан, Бразилия, Украина, Чехия, Франция.

С целью повышения безопасности АЭС академик А.Д. Сахаров предлагал строить их под землей, подсчитав, что себестоимость строительства увеличится только на 20%. Во Франции разрабаты­ваются безопасные реакторы с двумя защитными оболочками. Внутренняя рассчитана на давление теплоносителя, возникающее при разрушении корпуса реактора, удержание продуктов деления и ядерного топлива. Наружная предохраняет реактор от внешнего воздействия (падения самолета, террористического акта и т.п.).

^ 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ

В нашей стране в 1993 г. на ГЭС было выработано 175 млрд кВт • ч электроэнергии — 18% общего количества, в США — 12%. Гид­роэнергия непрерывно возобновляется и будет существовать до тех пор, пока энергия Солнца поступает на Землю.

Однако работа ГЭС имеет ряд экологических недостатков:

  1. затопление земель, пригодных для сельского хозяйства
    (в частности, при строительстве каскада ГЭС на Волге);

  2. изменение климата в зонах водохранилищ;

  3. нарушение условий существования и нереста рыбы, сокра­
    щение рыбных запасов (в частности, на Волге и Енисее);

  1. разрушение ГЭС при военных действиях приведет к спуску
    воды водохранилища, возникновению волны высотой в десятки
    метров, которая может уничтожить города, расположенные ниже ГЭС;

  2. строительство ГЭС приводит к наведенной сейсмичности, в
    частности в США и Индии возникали землетрясения, разрушив­шие ГЭС.

^ 5. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

1. Солнечная энергия. В настоящее время исследования по использованию солнечной энергии ведутся на всех континентах. В США к 2020 г. предполагают удовлетворить от 10 до 30% своих энергетических потребностей страны за счет солнечных установок, Поток солнечной энергии, достигающий земной поверхности, в 9 тыс. раз больше суммарной энергии, производимой в мире в настоящее время с помощью органических видов топлива и урана.

^ Солнечная энергия обладает рядом преимуществ. Она имеется повсюду, практически неисчерпаема и доступна в одной и той же форме на бесконечно долгий период времени. Чтобы обеспечить свои энергетические потребности в 2100 г., человечеству доста­точно использовать меньше 0,1 % падающей на Землю солнечной энергии или сороковую часть солнечной энергии, падающей на пустыни.

Недостатки. Однако солнечная энергия обладает низкой плотностью потока (800—1000 Вт/м2), ее интенсивность меняется в течение суток, зависит от сезона и т.д. Как падающая, так и рассеянная солнечная радиация относится к прямым видам солнечной энер­гии. Косвенными видами солнечной энергии являются энергия ветра, волн, приливов, тепловые градиенты океана, гидроэнергия и энергия, полученная благодаря фотосинтезу.

В Италии и США уже созданы солнечные электростанции. Их экологическими недостатками являются большие затраты мате­риалов и нарушения экологического равновесия под солнечными батареями, занимающими площадь в несколько гектаров.

^ 2. Биотехнологическое топливо. Одним из наиболее пер­спективных в будущем представляется процесс раз­ложения воды на водород и кислород под действием солнечной радиации. Дело в том, что запасы воды на Земле практически неогра­ниченны, а водород — это ценный химический про­дукт, который можно ис­пользовать в виде экологи­чески чистого топлива, не дающего вредных отходов. Водород является лучшим топливом из всех известных видов: по теплотворности на единицу массы он в 2,6 раза превосходит природный газ и в 3,3 раза нефть или бензин. Кроме того, по мнению ряда ученых, он может пере­даваться по трубам на большие расстояния с затратами, близкими к стоимости передачи электрической энергии.

Извлечь водород из воды можно как электролитически, что довольно дорого, так и прямым химическим (или фотохимиче­ским) путем. Однако видимая часть солнечного света воду прак­тически не разлагает. Поэтому вся проблема сводится к тому, что­бы найти соответствующие катализаторы.

^ 3. Энергия ветра. Все большее внимание привлекает использование энергии вет­ра, поскольку в масштабах планеты энергия ветра в 1000 раз превышает гидроэнергию. В Дании в 1997 г. вращались лопасти 4000 электростанций, использующих энергию ветра.

Дания является ведущей страной по применению энергии ветра. Национальные программы освоения энергии ветра развернуты так­же в Нидерландах, Канаде, ФРГ, Франции, Швеции, КНР и дру­гих странах.

Опытные работы, проведенные в ФРГ, показали, что современные оптимальные по энергетике ветроэлектростанции (ВЭС) будут иметь гигантские размеры: на 90-метровых башнях дол­жны вращаться пропеллеры с размахом лопастей 80—100 м, кото­рые приводят в движение роторы генераторов электрической энер­гии ВЭС. Башни должны отстоять друг от друга на расстоянии 300 м., поэтому ВЭС занимают сейчас большие площади.

В качестве главного экологического недостатка ВЭС отмечают генерацию ими инфразвукового шума, вызывающего постоянное угнетенное состояние, чувство дискомфорта и беспокойства. Как показывает опыт эксплуатации подобных установок в США, этот шум не выдерживают ни животные, ни птицы. Территории, где размещаются ВЭС большой мощности, оказываются практически непригодными для проживания.

В России построено 1500 ветроустановок разной мощности. В на­шей стране целесообразно использовать ВЭС в Калининградской области, на побережье Каспийского и Черного морей, на Байкале, Камчатке и Сахалине, побережье Северного Ледовитого океана.

^ 4. Геотермальная энергетика на базе термальных (горячих подзем­ных) вод развивается достаточно интенсивно в США, на Филип­пинах, в Мексике, Италии, Японии, где построены геотермаль­ные тепловые электростанции. В России большие ресурсы геотер­мальной энергии имеются на Камчатке, Сахалине и Курильских островах, меньшие — на Кавказе. Геотермальная энергия может применяться в сельском (обогрев теплиц) и коммунальном (го­рячее водоснабжение) хозяйствах.


Лекция №2.

^ АТМОСФЕРА – НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ВОЗДУШНАЯ СРЕДА. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ.


1. Строение, состав, значение атмосферы в природе.


Атмосфера Земли - газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосферой принято считать область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое. Масса атмосферы составляет около 5,15х1015тонн. Многочисленные наблюдения показывают, что атмосфера имеет четко выраженное слоистое строение.

Атмосфера состоит из следующих основных слоёв:

тропосфера - поверхностный слой Земли высотой 8-18 км. В ней содержится 80% массы атмосферы. Высота тропосферы изменяется от 8-10 км в полярных широтах, до 12 км - в умеренных, до 16-18 км - у экватора. Тропосфера обладает турбулентностью (беспорядочным бурным перемещением слоев воздуха), в ней сосредоточен водяной пар, природная и антропогенная пыль, В результате конденсации водяного пара на ядрах пыли образуются облака, и выпадают осадки в виде дождя, града и снега, развиваются явления погоды.

стратосфера ограничивается высотой 50-60 км над уровнем моря. Для стратосферы характерны слабые воздушные потоки, малое количество облаков и постоянство температуры (-56°С) до 25 км, дальше температура повышается и на уровне 46-56 км достигает 0°С. В верхней части стратосферы, на высоте 20-25 км, наблюдается максимальная концентрация озона, поглощающего большую часть ультрафиолетовой радиации солнца и предохраняющего живую природу от её вредного действия. Озон является производной молекулярного кислорода. Образование озона происходит с помощью солнечной радиации и электрических разрядов. Толщина озонового слоя в зависимости от широты и времени года колеблется в пределах 0,23-0,52 см. Озоновый слой подвижен. Летом его больше, он выше, зимой - наоборот. Наибольшее количество озона находится в зоне тропических лесов, наименьшее - в широтах Арктики и Антарктиды;

ионосфера достигает высоты 1000 км. Обладает повышенной ионизацией молекул газа. Этот слой предохраняет биосферу от вредного воздействия космической радиации, влияет на отражение и поглощение радиоволн. В нём возникают полярные сияния;

экзосфера - слой атмосферы, который располагается выше 800 км и простирается до 2000-3000 км. Здесь температура превышает 2000°С, причём скорость движения газов приближается к критической величине (11,2 км/с). В этой сфере рассеяния господствуют атомы водорода гелия, образующие вокруг Земли корону, простирающуюся до высоты 20 км.

Приземная часть атмосферы, в которой живут большинство организмов, представляет собой смесь молекулярных, диссоциированных и ионизированных газов, находящихся на разных высотах. между которыми постоянно происходят реакции, Основные составные части атмосферы подразделяются на три группы: постоянные, переменные и случайные.

К первой группе относятся: кислород (21% по объему), азот (около 78 %) и инертные газы (около 1%).

Ко второй группе относятся: диоксид углерода (0,02 - 0,04 %) и водяной пар (до 3 %).

К третьей группе относятся случайные компоненты (загрязнители).

Масса атмосферы очень мала по сравнению с массой Земли, составляет миллионную её часть, но несмотря на это роль и значение атмосферы в природе огромно. Атмосфера обеспечивает возможность жизни на Земле: так, человек может прожить около 5 недель без пищи, 5 дней без воды, всего 5 минут без воздуха, без озонового экрана не более 7 секунд. Если учесть, что человек за сутки потребляет в среднем 1,0 кг пищи. 2,5 л воды и 12 кг воздуха, то станет ясным, что чистый воздух является наиболее важным экологическим фактором в жизни живых организмов.

Атмосфера регулирует тепловой режим Земли. Средняя температура Земли благодаря атмосфере составляет 15оС, без неё суточные колебания на нашей планете находились бы в пределах. 200°С. Атмосфера формирует климат и погоду на земле, защищает живые организмы от падающих метеоритов, распределяет потоки света. Воздух разбивает солнечные лучи на миллионы мелких лучей, рассеивает их, создаёт равномерное освещение, к которому адаптировано большинство живых организмов. Без атмосферы на земле царила бы тишина, так как воздух является хорошим проводником звуков. Наконец атмосфера влияет на режим рек, почвенно-растительный покров. Воздушные потоки участвуют в формировании ландшафтов.


^ 2. Источники и состав загрязнения атмосферы.


Под загрязнением понимают привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных физико-химических и биологических веществ, агентов, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека.

Различают естественные и искусственные (антропогенные) источники загрязнения атмосферы. Естественные загрязнения атмосферы происходят при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах (возникающих от ударов молнии), выносе морских солей, испарении болот. В атмосфере постоянно присутствует аэропланктон - бактерии (в том числе и болезнетворные), споры грибов, пыльца растений и др.

Антропогенные загрязнения привносятся в атмосферу в результате деятельности человека. Они подразделяются на:

  1. ^ Биологические загрязнители - отходы производств, связанные с органическими веществами, в том числе бактерии, вирусы;

  2. Химические - изменяющие химические свойства среды (химические элементы, кислоты, щелочи);

  3. Механические - не взаимодействующие со средой (пыль, сажа, аэрозоль и др.);

  4. Физические - тепловые, шумовые, световые, электромагнитные, радиоактивные;

  5. Микробиологические - вакцина, сыворотка, лекарство микробного происхождения.

По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества подразделяются на твердые, жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% от обшей массы выбрасываемых в атмосферу веществ.

Источники загрязнения атмосферы приведены на схеме.



Природные источники загрязнения распределены равномерно по поверхности планеты, и они уравновешены обменом веществ. Настоящую опасность представляют антропогенные источники загрязнения. Они выбрасывают в атмосферу огромное количество отравляющих веществ, и это количество растёт с каждым днём. Источников антропогенного загрязнения атмосферы, вызывающих нарушения экологического равновесия в биосфере, множество. Однако самыми значительными из них являются два: транспорт и индустрия. Тысяча автомобилей с карбюраторным двигателем в день выбрасывают около 3 т угарного газа, 100 кг оксидов азота, 500 кг соединений неполного сгорания бензина.

При сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа) большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид серы.

Индустрия является источником поступления в атмосферу различных загрязнителей. Прежде всего, это диоксид серы, оксиды углерода, аммиак, сероводород, фенол, хлор, углеводороды, сероуглерод, серная кислота, фторсодержащие соединения, аэрозольная пыль, тяжёлые металлы, радиоактивные соединения и многие другие вредные вещества. Помимо выбросов химических веществ, серьёзными загрязнителями атмосферы являются выбросы большого количества водяного пара, шум, электромагнитные излучения, тепловое загрязнение, в том числе выбросы нагретого воздуха.

^ Особенностью Омской области является высокая концентрация промышленности, вследствие этого город Омск определяет экологическую ситуацию в регионе: 89,4% суммарных выбросов от стационарных источников и 63,5% от автотранспорта принадлежит Омску. В 2002 году сумма выбросов в атмосферу на территории Омской области составила 660 тысяч тонн, в том числе 240 тыс. т (37,0%) от стационарных источников, и 420 тысяч тонн (63,0%) от автотранспорта. Автотранспорт является мощным источником загрязнения приземного слоя атмосферы, поверхностных и подземных вод, почвы. Отработанные газы автомобильного транспорта содержат более 200 токсических веществ. По выбросам от автотранспорта Омск занимает 4 место, а по валовым выбросам – 3 место после С-П, Москвы и Челябинска.

На первом месте по промышленным выбросам в атмосферу стоят предприятия электроэнергетики (ТЭЦ, котельные) - 58%, далее нефтеперерабатывающие - 25,0%, машиностроительные - 3,6%, химические и нефтехимические - 3,4%.

1. Тепловые электростанции (ТЭЦ) города и котельные выбра­сывают в атмосферу угарный и углекислый газ, оксиды серы, азо­та, меган, пыль, сажу, золу, мышьяк, тяжёлые металлы, сернистый ангидрид, окислы азота и углерода, а также ацетонитрил, метанол, пыль катализаторную и др.

Общее количество источников выбросов ЗВ на предприяти­ях - 689, из них организованных - 456, оснащено очистными уст­ройствами - 53.

В 2000 г. таких веществ в атмосферу города поступило более 55,0 тыс. т.

2. Нефтеперерабатывающая промышленность стоит на втором месте после электроэнергетики по количеству загрязняющих ве­ществ, выбрасываемых в атмосферу г. Омска. Основными загряз­нителями воздуха в отрасли являются углеводороды предельного ряда и ароматические.

3. Химическая и нефтехимическая промышленность города представлена такими крупными предприятиями, как ОАО "Омс­кий каучук", ОАО "Омскхимпром", ОАО "Омсктехуглерод". ОАО "Омскшина", цех Омский АО "Уральские самоцветы". ООО "Завод Колорит".

От данных предприятий в атмосферу поступают такие за­грязняющие вещества, как сернистый ангидрид, оксиды углерода. диоксид азота, углерода, спирты, эфиры, хлорорганическне соеди­нения. Наибольшее количество ЗВ в 1998 г. было выброшено в ат­мосферу ОАО "Омскшина" - 4.8 тыс. т и ОАО "Омсктехутлерод" -3,1 тыс. т.

4. Машиностроение

Основными источниками загрязнения атмосферы на маши­ностроительных и металлообрабатывающих предприятиях явля­ются: литейное производство, цеха механической обработки, галь­ванические, покрасочные, сварочные цеха и участки. Выбросы в атмосферу предприятий характеризуются присутствием в них сернистого ангидрида, окиси углерода различных видов пыли и взвешенных веществ, окислов азота, а также ксилола, толуола, ацетона и др.


^ Опасные загрязнители атмосферы.


Диоксид серы (SO,) (сернистый ангидрид) — бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, в основном угля, а также при перера­ботке сернистых руд. Он в первую очередь участвует в формиро­вании кислотных дождей. Общемировой выброс S2 оценивается в 190 млн т в год. Максимальная разовая ПДК для диоксида серы составляет 0,5 мг/м, а среднесуточная — 0,05 мг/м3.

Длительное воздействие диоксида серы на человека приводит вначале к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а затем - к воспалению или отеку легких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания. Раздражает дыхатель­ные пути, вьпывает спазм бронхов, особенно при повышенной влажности воздуха. Вследствие образования серной и сернистой кислоты нарушаются углеводный и белковый обмены, окисли­тельные процессы в головном мозге, печени, селезёнке, мышцах, снижается содержание витаминов В и С. Доказана зависимость частоты возникновения ОРЗ и хронических неспецифических за­болеваний лёгких у взрослых и детей при одновременном воздей­ствии на организм сернистого ангидрида и окиси углерода.

Сероводород бесцветный газ, ядовит, раздражающий дыха­тельные пути и глаза. Хроническое отравление вызывает катар верхних дыхательны): путей, бронхиты, головные боли, ослабле­ние слуха, общую слабость, расстройство пищеварения, исхудание, малокровие, вегетососудистые нарушения. Выделяется при очист­ке нефтепродуктов, при разложении белковых веществ.

Окислы азота поражают альвеолярную ткань, что приводит к отёку лёгких и сложным рефлекторным расстройствам, в крови образуются нитраты и нитриты, которые действуют на артерии, вызывая разрушение сосудов и гипотонию, а также ведут к кисло­родной недостаточности.

Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, со­ставляет 65 млн т в год. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55%, на энер­гетику — 28%, на промышленные предприятия — 14%, на мелких потребителей и бытовой сектор — 3% .

Аммиак. Высокие концентрации вызывают обильное слезо­течение и боль в глазах, удушье, сильные приступы кашля, рвоту, задержку мочи, резкие расстройства дыхания и кровообращения.

Азот вместе со всей группой инертных газов, разбавляет ки­слород до такой степени, которая необходима для нормального дыхания человека, без этого жизнь на земле была бы невозможна. Азот при высоком атмосферном давлении оказывает наркотиче­ское воздействие на организм, что проявляется в виде головокру­жения, провалов в памяти. При нормальном атмосферном давле­нии повышенное содержание азота вьпывает явления кислородной недостаточности, первые признаки которой наступают при повы­шении азота до 83%, тяжёлые формы - при 90%, при 93% содержа­нии азота в воздухе наступает смерть.

Углекислый газ по своему физиологическому действию яв­ляется возбудителем дыхательного центра, в больших концентраиях оказывает наркотическое воздействие, а также раздражает кожу и слизистые оболочки. При больших концентрациях (10%. 15%) углекислота вызывает смерть от удушья, вследствие резкого снижения кислорода в воздухе. Летальный исход может быть мгновенным при большой концентрации углекислого газа (СО)), которая встречается в заброшенных колодцах, шахтах, подвалах.

Угарный газ - быстродействующий, соединяется с гемогло­бином в 200-300 раз быстрее, чем кислород. Вызывает удушье, па­раличи, при тяжёлых формах наступает смерть. Летальный исход может наступить через несколько минут в непроветриваемом га­раже при работе двигателя машин.

Винилхлорид выделяется при нагревании (от +27"С и выше) и при сжигании полиэтиленовых плёнок и пластика. Содержится он в тетропаках. Обладает концерогашьш свойством замедленно­го действия. Скрытый период может длиться от 10 до 15 лет.

Озон (О3) - газ с характерным запахом, более сильный окис­литель, чем кислород. Его относят к наиболее токсичным из всех обычных загрязняющих воздух примесей. В нижнем атмосфер­ном слое озон образуется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений (ЛОС). Поскольку к ЛОС относят порядка 260 химических со­единений, при образовании озона получаются смеси, состоящие из сотен химических веществ и называемые фотохимическим «смогом».

Асбестовая пыль способствует раковым опухолям и фиброзу легких.

Свинец выделяется с выхлопными газами автомобилей, яв­ляется ядом замедленного действия. Симптомы: усталость, кишеч­ные колики, бледность кожных покровов, по краям десен появля­ется тёмная ''свинцовая кайма". Повышенные концентрации вы­зывают у беременных женщин преждевременные роды, у мужчин - половое бессилие. В целом, свинец, попадая в организм человека, разрушает нервные клетки, вызывает параличи.

Ртуть- ядовитое вещество, содержащееся в отработанных люминесцентных лампах, приборах, промышленных отходах. Раз­рушает печень, почки, вызывает выкидыши у женщин. Переработ­кой вышедших из эксплуатации ртутьсодержащих приборов и ламп занимался специальный цех на заводе имени Баранова.

Примышленная пыль, особенно зола, содержит токсические вещества - мышьяк, ртуть, свинец.

Аэрозоли- это твёрдые или жидкие частицы, находящиеся но взвешенном состоянии в воздухе. Твёрдые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для живых организмов, у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дым­ки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твёрдых а жидких частиц между собой или водя­ным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. Основным источником аэрозольных загрязнений в городе Омске являются ТЭЦ, цементные заводы, сажевый завод, нефтепе­рерабатывающие и нефтехимические предприятия. В своём составе аэрозоли содержат: железо, марганец, цинк, кадмий, свинец, аро­матические углеводороды, соли кислот и др. вешества.

Шум - специфический загрязнитель атмосферы. Уровни шу­ма определяются в децибелах. Порог слышимости - 0, шелест ли­ствы - 10. шёпот - 25, акустический шум на селе 30-55. шум в го­роде - 30-60 - это предельно допустимые нормы. Повышенный и про­должительный шум увеличивает артериальное давление крови, вызывает рост сердечнососудистых заболеваний, снижает работо­способность, приводит к бессоннице.

Радиоактивное загрязнение.

Радиационный фон в городе Омске на открытой местности в среднем находится в пределах от 10 до 12 микрорентген/час, в за­крытых помещениях до 30 микрорентген/час, что соответствует ПДК по России- Однако в 1990-1992 годах силами Госатомнадзора при проведении мониторинга в городе Омске было обнаружено более 200 аномальных участков, на которых радиационный фон превышал допустимые нормы в тысячу раз. Зонами экологическо­го бедствия были объявлены: 4 разъезд, 14 военный городок, ули­ца Красный пахарь, Авиагоролок, завод керамзитожелезобетон­ных изделий и ряд других.

Причинами радиоак­тивного загрязнения на территории Омска являются: утерянные источники гамма-излучения (приборы): несанкционированно ис­пользованный металлургический шлак, загрязнённый цезием 137; завезённый для строительства гранитный щебень Айсаринского карьера (Казахстан) с содержанием в нем ураново-рудного мате­риала; склады с минеральными удобрениями, в которых содержат­ся радионуклиды Ra-226 и К-40.





Скачать 3,27 Mb.
оставить комментарий
страница3/13
Дата30.09.2011
Размер3,27 Mb.
ТипКонспект, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
плохо
  2
средне
  3
хорошо
  1
отлично
  6
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх