Экологические особенности воздушного бассейна

Экология воздушного бассейна

Роль массы атмосферы в природных процессах биосферы. Современный газовый состав воздуха. Повышение средних температур и изменение микроклимата у земной поверхности. Сохранение целостности озонового экрана. Дымные туманы и смоги в воздушном пространстве.

Рубрика	Экология и охрана природы
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	05.05.2014
Размер файла	2,0 M

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/

Масса атмосферы нашей планеты ничтожна — всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако её роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает её от вредных космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.

Современный газовый состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара. Он представляет собой в основном газовую смесь двух компонентов — азота (78,09%) и кислорода (20,95%). В норме в нем присутствуют также аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%) и незначительные количества инертных газов, аммиака, метана, озона, диоксидов серы и других газов. воздух биосфера смог климат

Наряду с газами в атмосфере содержатся твердые частицы, поступающие с поверхности Земли и из космоса, а также различные продукты растительного, животного или микробного происхождения. Кроме того, важную роль в атмосфере играет водяной пар.

Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах.

Со второй половины XIX в. в связи с интенсивным развитием промышленности и сельского хозяйства, ростом городов начал изменяться пылевой и газовый состав атмосферы. Изменения, вызванные деятельностью человека в естественном составе атмосферы, являются загрязнениями воздуха.

Сведение лесов и распашка обширных земель, выдувание почв, лесные и степные пожары — все это сопровождалось ростом запыленности воздуха. С конца XIX в. по настоящее время количество пыли в атмосфере возросло почти в 20 раз. Особенно быстро увеличивалась запыленность воздуха последние десятилетия.

Большая часть пыли в атмосфере в настоящее время связана с выдуванием пахотных земель. Поэтому меры по борьбе с дефляцией важнее не только для сохранения почвенного плодородия, но одновременно они решают также проблемы охраны воздуха.

При сжигании топлива в атмосферу попадает большое количество зольных веществ. Помимо золы, воздух загрязняется разнообразными твердыми частицами промышленного происхождения. Например, миллионы тонн пыли образуются при производстве цемента, на металлургических заводах, при электросварке, при износе трущихся металлических деталей и конструкций и т.д. Распыляется в воздухе асфальт и бетон дорог, резина покрышек автомобилей. Химизация сельского хозяйства сопровождается попаданием в атмосферу все большего количества химических веществ.

С каждым годом увеличивается газовое загрязнение воздуха. Уголь, нефтепродукты, газ при сжигании выделяют большое количество сернистых соединений. Сернистый газ с водой воздуха образует капельки серной кислоты. Растворы серной и других кислот могут долго держаться в воздухе в виде плавающих капелек тумана или выпадать вместе с дождем. Такие дожди называют кислыми. Они разъедают металлы, краски, синтетические соединения, ткани, губительно действуют на почву, растения и животных.

Огромное количество газов выбрасывают в атмосферу автомобили. Из их выхлопных труб в атмосферу попадают сотни миллионов тонн окиси углерода, соединений азота, углеводородов и других веществ.

В результате деятельности человека в больших размерах изменяется количественное соотношение газов атмосферы. Нарастающими темпами увеличивается концентрация углекислого газа и уменьшается содержание кислорода. Чем больше сжигается в топках минерального топлива, тем быстрее идут эти процессы. В течение последних ста лет за счет сжигания топлива человек добавил в атмосферу 400 млрд. тонн углекислого газа. Лесные и степные пожары вызванные человеком, также увеличили его содержание. С другой стороны сократились площади лесов, являющиеся основными поглотителями газа. Все это привело к тому, что поступление углекислого газа в атмосферу стало превышать его потребление растениями и другими живыми организмами.

Повешение концентрации углекислого газа в атмосфере усиливает «тепличный эффект», создаваемый этим газом. Углекислый газ препятствует оттоку значительной части тепла, излучаемого земной поверхностью. Увеличение концентрации газа в атмосфере сопровождается повышением средних температур воздуха у земной поверхности. Некоторые ученые предполагают, что увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере приведет к более интенсивному росту растений, а это, в свою очередь,- к очищению атмосферы от его избытков. Однако значительно больше ученых придерживаются иной точки зрения: увеличение содержания углекислого газа в атмосфере неизбежно приведет к повышению температура воздуха на нашей планете. Это, в свою очередь, вызовет усиление таяния полярных льдов, поднятие уровня Мирового океана, частичное затопление суши, смещение природных зон и ряд других последствий. Остается дискуссионным лишь вопрос о том, как скоро это произойдет и сколь существенно это скажется на жизни людей.

До середины XIX столетия содержание кислорода в атмосфере оставалось постоянным. Затраты кислорода на окисление органических остатков в природе компенсировались фотосинтезом. Ныне это равновесие нарушено. Развитие энергетики, при которой сжигается топливо, ряд промышленных процессов требуют все большего количества кислорода. Особенно много кислорода потребляют развитые промышленные страны.

За весь период человеческой деятельности безвозвратно израсходовано на процессы горения 273 млрд. тонн кислорода. Однако это привело к уменьшению концентрации кислорода всего лишь на 0,02%, так как его содержание в атмосфере очень велико. Следовательно, несмотря на постоянный рост его потребления, кислородное голодание в обозримой перспективе человечеству не грозит.

В последние время возникла новая проблема, связанная с необходимостью сохранения озонового экрана — слоя озона, сконцентрированного на высоте 20-25 км от поверхности Земли. Озоновый экран поглощает значительную часть коротковолновой солнечной радиации, губительно действующей при большом количестве на живые организмы. Недавно было обнаружено, что периодически над Антарктидой возникает «озоновая дыра». Причины этого явления пока не ясны, но некоторые ученые связывают их с загрязнением атмосферы рядом химических веществ, производимых человеком.

Отдельно взятые вещества, загрязняющие воздух, менее опасны, чем их смеси. Химические реакции, протекающие непосредственно в воздухе, приводят к возникновению дымных туманов — смогов. Смоги, возникают при определенных условиях: во-первых, при большом количестве пыли и газов, выбрасываемых в воздух города; во-вторых, при длительном существовании антициклонных условий погоды, когда загрязнители скапливаются приземном слое атмосферы.

Смоги, бывают нескольких типов. Наиболее изучен и известен влажный смог. Он обычен для стран с морским климатом, где очень часты туманы и высока относительная влажность воздуха. Это способствует смешиванию загрязняющих веществ, их взаимодействию в химических реакциях. Тогда и возникает в 100-200-метровом слое воздуха ядовитый густой грязно-желтый туман — влажный смог.

Сухой смог отличается от влажного смога своими свойствами. Воздух сухой, поэтому смог здесь образует не туман, а синеватую дымку.

Третий вид смога — ледяной смог. Он возникает в Арктике и Субарктике при низких температурах в антициклоне. В этом случае выбросы даже небольшого количества загрязняющих веществ из топок приводят к возникновению густого тумана, состоящего из мельчайших кристалликов льда и серной кислоты. Смоги разных типов характерны для многих крупных городов мира, в том числе и для ряда городов нашей страны, где существуют физико-географические условия, благоприятные для возникновения смога.

Одним из способов борьбы с загрязнением воздуха заключается в удалении загрязняющих веществ как можно дальше от места выброса. Для этого строят высокие трубы на заводах и тепловых станциях. Трубы выбрасывают сажу, золу и газы в струи воздуха, которые переносят их на большие расстояния от места выброса и рассеивают в больших объемах воздуха. Но в связи с ростом объемов выброса этот способ перестает эффективно защищать атмосферу от загрязнений. Поэтому в настоящее время, помимо труб, во все более широких масштабах проводится строительство разного рода очистительных сооружений — фильтров, которые уменьшают выбросы в атмосферу. Но даже самые совершенные очистные установки не могут полностью уловить загрязняющие вещества, и какая-то их часть поступает в воздух. Наиболее полное решение проблемы загрязнения воздуха достигается только при организации безотходного производства. Постепенно появляется все большее число заводов, работающих по замкнутому циклу. Для организации такого безотходного производства необходимо формирование территориально — производственных комплексов, где выбросы одного предприятия могут служить сырьем для другого.

Все перечисленные меры не решают проблему сохранения газового состава атмосферы. С каждым годом количество сжигаемого топлива растет, а вместе с этим, увеличивается концентрация углекислого газа в атмосфере и снижается концентрация кислорода. Выход заключается в новых способах производства энергии.

Значительная доля загрязнения атмосферы от автотранспорта. Одно из решений этой проблемы заключается в создании электромобиля или автомобиля, работающего на водородном топливе. У такого автомобиля в качестве отходов образуется чистая вода.

В охране воздуха городов и населенных пунктов важная роль принадлежит зеленым насаждениям и зеленым зонам, расположенным вокруг городов и предприятий. Эти насаждения очищают воздух от пыли, улучшают его газовый состав, уменьшают силу городских шумов.

Значительный вклад в решение проблем охраны воздуха вносят географические науки. При строительстве предприятий, городов, населенных пунктов приходится учитывать господствующие направления ветров, характер рельефа, местные особенности климата, почвенного и растительного покрова и т. д. Данные метеорологии, климатологии, физической географии позволяют предусмотреть направления переноса загрязняющих веществ от мест выброса в атмосфере, определить время и степень их концентрации и развеивания.

Проблема охраны воздуха в городах страны остается весьма острой, концентрация вредных веществ в воздухе нередко превышает допустимые нормы в 10 и более раз. Это требует принятия более строгих мер с целью неукоснительного соблюдения принятого в стране закона «Об охране атмосферного воздуха»

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Экологические проблемы загрязнения воздуха в мире в целом, а также в Казахстане в частности. Состояние воздушного бассейна. Транспорт как источник загрязнения атмосферы. Экология Семея. Способы и перспективы улучшения состояния экологии атмосферы.

курсовая работа [295,0 K], добавлен 17.04.2014

Предмет и задачи экологии. Учение Вернадского о биосфере. Классификация экологических факторов. Абиотические факторы наземной среды. Лучистая энергия солнца. Влажность атмосферного воздуха, атмосферные осадки. Газовый состав атмосферы. Давление атмосферы.

лекция [141,8 K], добавлен 01.01.2009

Загрязнение воздушного бассейна. Изменение состава атмосферного воздуха путем поступления примесей естественного характера или антропогенного происхождения. Вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах. Изменение состояния атмосферы в Омске.

контрольная работа [465,6 K], добавлен 02.01.2012

Роль озона и озонового экрана для жизни планеты. Экологические проблемы атмосферы. Озоноразрушающие вещества и механизм их действия. Влияние уменьшения озонового слоя на жизнь на Земле. Меры, принимаемые по его защите. Роль ионизаторов в жизни человека.

реферат [31,1 K], добавлен 04.02.2014

Виды 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 15.10.2015

Источник

Характеристика воздушного бассейна

3.1 Характеристика воздушного бассейна

Загрязнение атмосферного воздуха является одной из самых серьезных экологических проблем многих городов. Влияние загрязнения воздуха на здоровье человека проявляется через сокращение средней продолжительности жизни, увеличение количества преждевременных смертей, рост заболеваемости и негативное влияние на развитие подрастающего поколения.

Для Донецка, как промышленного мегаполиса, вопросы загрязнения воздушной среды особенно актуальны. По данным Министерства охраны окружающей природной среды, из 53 городов, в которых проводятся наблюдения за состоянием атмосферного воздуха на стационарных постах, г. Донецк входит в число самых загрязненных городов Украины и занимает по ситуации на 2007 год 4 место.

Валовые выбросы в атмосферу городов в 2007 г. (тыс. тонн)

Хотя последнее время в городе наблюдается тенденция снижения валовых выбросов вредных веществ, однако уровень загрязнения атмосферного воздуха остается еще сравнительно высоким. Согласно статистическим данным существующее количество выбросов вредных веществ обеспечивается 170 предприятиями, однако основная доля выбросов (92–94%) приходится на АП «Шахта имени Засядько», 11 шахт Донецкой угольной энергетической компании, ЗАО «Донецк-сталь–МЗ» и ОАО «Донецккокс».

В городе наблюдается тенденция резкого уменьшения выбросов метана, что указывает на снижение интенсивности работы шахт. Однако, возросли выбросы вредных веществ на источниках, связанных с металлургическим производством и сжиганием топлива.

Валовые выбросы в атмосферу Донецкого региона

Без учета метана валовый выброс в атмосферный воздух города составляет 93 тыс. тонн в год и при таком подходе к оценке загрязненности занимает 10 место, пропуская вперед даже такие небольшие города, как Бурштын, Ладыжин, Алчевск. Рисунок 2 — Валовые выбросы в атмосферу городов в 2007 г. (тыс. тонн) без учета метана

Анализ данных показывает, что за последние 10 лет общие валовые выбросы вредных веществ уменьшились на 15 %. При этом выбросы от промышленных предприятий снизились на 32 %, а выбросы транспорта возросли на 76 %. В случае сохранения существующих тенденций, количество выбросов вредных веществ от передвижных источников к 2020 году превысит соответствующее количество выбросов от стационарных источников. В этом случае валовое количество выбросов по городу возрастет на 30 – 40 % и может составить от 280 до 300 тыс. тонн в год.

Анализ состава выбросов в атмосферу свидетельствует, что в 2007 году по сравнению с 2000 годом снизились выбросы оксида углерода (на 12 %), диоксида серы (на 44 %) и пыли (на 37 %), однако при этом возросли выбросы соединений азота (на 48 %).

Валовый выброс в 2007 г.

Наблюдаемая тенденция говорит о неуклонном возрастании роли передвижных источников. Предположительно до 2015 года объемы стационарных и передвижных сравняются (с учетом метана).

Прогноз изменения соотношения вклада передвижных и стационарных источников выбросов

Среди 170 предприятий города, оказывающих негативное воздействие на состояние атмосферного воздуха, особого внимания заслуживают 10 шахт ГП «ДУЭК», шахта им. Засядько, ЗАО «Донецксталь-МЗ» и ОАО «Донецккокс», на которые приходиться подавляющая часть общегородских промышленных выбросов. В структуре загрязняющих веществ преобладают оксид углерода (11,4%), соединения серы (5,8 %), оксиды азота (4,6 %), пыль (4,1 %). Приоритетными в загрязнении атмосферы города являются также аммиак, фенол, формальдегид, бензапирен и соединения тяжёлых металлов, которые при гораздо меньших объёмах выброса в атмосферу имеют выраженные токсические свойства и также оказывают негативное воздействие на здоровье жителей.

Мониторинг загрязнения атмосферы в городе ведется по следующим вредным веществам: пыль, диоксид и оксид азота, диоксид серы, оксид углерода, формальдегид, фенол, аммиак, тяжелые металлы, бенз(а)пирен.

В целом по городу за последние два года среднегодовые концентрации вредных веществ превышали среднесуточную предельно допустимую концентрацию (ПДКСС) по пыли, диоксиду азота, формальдегиду, бенз(а)пирену, аммиаку (2007г.) и фенолу (2007г.). Среднегодовые концентрации диоксида серы, оксида углерода, оксида азота, фенола (2006г.) и аммиака (2006г.) в целом были в пределах нормы.

В настоящее время можно отметить наличие в процессах загрязнения атмосферного воздуха города Донецка следующих тенденций.

— За последние пять-шесть лет в Донецке наблюдается монотонная тенденция роста уровня загрязнения атмосферы преимущественно за счет увеличения содержания в атмосфере диоксида азота, формальдегида, аммиака и фенола. В этот период по уровню загрязнения атмосферы наиболее неблагоприятными годами были 2003 и 2007 гг., в свою очередь наиболее благоприятным годом был 2002 год.

— В течение многих лет в список основных наиболее опасных загрязнителей атмосферного воздуха входили диоксид азота, формальдегид, пыль и бензапирен. По этим веществам наблюдаются концентрации выше допустимых норм (больше ПДКСС), однако за последние 2 года к этому списку добавился аммиак и фенол.

— Ситуация с загрязнением атмосферы сравнительно благополучная для оксида углерода, диоксида серы и тяжелых металлов.

— Сегодня в Донецке существует тенденция резкого увеличения загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота и формальдегидом (особенно в 2007 году). Содержание фенола за 2007 года выросло в 5 раз и впервые за 10 лет превысило норму. Наблюдается тенденция снижения уровня загрязнения атмосферы, пылью и бензапиреном. Для аммиака прослеживается тенденция роста уровня загрязнения.

Уровень загрязнения воздуха оксидом углерода, диоксидом серы, оксида азота и тяжелыми металлами за несколько последних лет остается без изменений.

Для диоксида азота и пыли наблюдаются опасные ситуации, когда концентрации превышают ПДКМР с вероятностью 50% и 12% соответственно и эти цифры на протяжении ряда лет не снижаются.

Общее сравнение уровня загрязнения атмосферного воздуха Донецка с другими городами Украины приведено в таблице 1

Качество атмосферного воздуха в городах Украины в 2006 г.

Источник