7

Содержание

Введение

Глава 1. Способы загрязнения атмосферы

Глава 2. Глобальные последствия загрязнения атмосферы

Глава 3.Влияние загрязнения атмосферы на человека

Заключение

Список литературы

Введение

Экологические проблемы российского общества обострились в последнее время настолько, что без их учета нельзя решать политические и экономические задачи, составить представление о перспективах социального развития.

В настоящее время 2/3 населения России живут в условиях опасного загрязнения воздуха. Это несомненно сказывается на их здоровье, так как различные химические элементы наиболее интенсивно поглощаются организмом именно при дыхании. Но особенно вредно воздействие изменений окружающей среды оказывается на качестве генофонда. Загрязнение окружающей среды ведет к развитию мутагенеза и канцерогенеза. Ежегодно 250 тыс. детей рождаются с уродствами, 25% беременностей не донашиваются, 30 тыс. детей оказываются мертворожденными, 10 млн. населения в детородном возрасте не имеют детей, 10% браков оказываются бесплодными, у 10% детей имеются генетические дефекты. Таки образом, актуальность проблемы очевидна. Общественные организации и средства массовой информации должны обращать внимание политиков, руководителей предприятия и населения на существующие тенденции в ухудшении экологии.

Поэтому цель данной работы заключается в анализе проблемы загрязнения атмосферы.

Задачи следующие:

1) охарактеризовать основные факторы загрязнения атмосферы;

2) проанализировать глобальные последствия загрязнения атмосферы;

3) охарактеризовать влияние атмосферного загрязнения на здоровье человека.

Структура работы соответствует поставленным задачам, каждой из которой соответствует отдельная глава.

Глава 1. Способы загрязнения атмосферы

Привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами образует загрязнение атмосферы.

Естественными источниками загрязнения атмосферы служат вулканизм, лесные пожары, пыльные бури, выветривание и т. д. Эти факторы не угрожают отрицательными последствиями природным экосистемам, за исключением некоторых катастрофических природных явлений. Например, извержение вулкана Кракатау в 1883 г., когда в атмосферу было выброшено 18 куб. км. тонко измельченного пеплового материала; извержение вулкана Катмай (Аляска) в 1912 г., выбросившего 20 куб. км рыхлых продуктов. Пепел этих извержений распространился на большую часть поверхности Земли и вызвал уменьшение притока солнечной радиации на 10-20%, что вызвало в северном полушарии понижение среднегодовой температуры воздуха на 0. 5 С.

Однако в последние десятилетия антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферу: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации углекислого газа, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, системы «океан-атмосфера» и др.). К основным источникам загрязнения относятся: промышленные предприятия, транспорт, теплоэнергетика, сельское хозяйство и др. Среди отраслей промышленности особенно токсичные выбросы в атмосферу дают предприятия цветной металлургии, химической, нефтехимической, черной металлургии, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и т. д.

По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества подразделяются на твердые, жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% общей массы выбрасываемых в атмосферу веществ. Так, наибольший вклад вносят: углекислый газ - 55%, метан - 12% (с учетом непрямых последствий его вклад составляет 17%), фреон-11 - 5%, фреон-12- 11% и закись азота - 5%». Во многих странах промышленность также дает основную часть загрязнения, в частности, в ФРГ она дает 87% суммарных выбросов сернистого газа, 80% пыли, 40% оксида азота и т. д. Значительную долю загрязнения атмосферного воздуха, особенно в городах и поселках городского типа, вносит автотранспорт.

В крупных городах значительную долю выбросов в атмосферу дает именно автотранспорт. Так, в атмосферный воздух Москвы ежегодно поступает 1290 тыс. тонн загрязняющих веществ, из них более 70% приходится на автотранспорт. В среднем на каждого жителя столицы приходится по 120 кг. различных загрязняющих компонентов. В последние годы в Москве предпринимаются меры по оздоровлению возникшей ситуации: установка на предприятиях пылеулавливающих и газоочистных сооружений, вывод за городскую черту промышленных объектов, увеличение площади зеленых насаждений и т. д.

Вероятно, наиболее заметная в повседневной жизни форма загрязнения воздуха - это смог, который образуется при воздействии солнечных лучей на углеводороды (газы, которые выделяются при сжигании ископаемого топлива). В дни с особенно сильным смогом у людей режет глаза, першит в горле, а у тех, кто страдает респираторными заболеваниями, снижается жизненная активность.

Другой вид загрязнения воздуха - это дожди с высоким содержанием кислот, когда окись азота и газообразная двуокись серы вступают во взаимодействие с воздухом. Такие кислотные дожди наносят ущерб озерам и лесам в юго-восточной части Канады, северо-восточной части Соединенных Штатов и Западной Европе. Только в США и Западной Европе ими уничтожено уже более 30 млн. га. лесов, в ФРГ поражена половина лесной (преимущественно хвойной) растительности. Европа становится «лысеющим континентом». Кислотные дожди не минуют и территорию России: в европейской части страны уровень загрязнения западных ветров примерно в 10 раз больше, чем восточных. Основная часть вредных выбросов исходит от предприятий, использующих в качестве топлива уголь и изготавливающих электрооборудование.

Глава 2. Глобальные последствия загрязнения атмосферы

В новое тысячелетие человечество вступило в условиях экологического кризиса. Три глобальные экологические проблемы - загрязнение всех сред жизни, разрушение озонового слоя и прогрессирующее потепление климата - сделали вполне реальной угрозу самоуничтожения человечества. Преодоление экологического кризиса во всех его проявлениях, ведущих к деградации природы и, как следствие, к деградации и исчезновению человечества, жизненно необходимо. Не должны оказаться пророческими слова великого ученого-естествоиспытателя Жана Батиста Ламарка: «Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания».

Долгосрочной глобальной угрозой, причем с неизвестными масштабами воздействия, является истончение защитного озонового слоя стратосферы вокруг Земли, особенно четко проявившееся над Антарктидой (так называемая «озоновая дыра»). Этот слой, отличающийся повышенным содержанием озона, защищает от избыточного ультрафиолетового излучения Солнца. Ученые боятся, что при дальнейшем разрушении озонового слоя усилится активное воздействие солнечных лучей на земную поверхность, увеличивая вероятность возникновения смертельных форм рака кожи. «Разрушение озонового слоя вызывается хлорфторуглеводородами - веществами, которые используются в качестве промышленных очистителей, охладителей в холодильных установках и в качестве ингредиентов при производстве продуктов в пенящих и спреевых упаковках». Международная конференция в Вене (1985 г.) призвала страны резко снизить их производство.

Результатом загрязнения атмосферы может стать изменение климата Земли. Содержащаяся в атмосфере двуокись углерода играет большую роль в жизни человека, растений и животных, предохраняет землю от перегрева. При отсутствии атмосферы средняя температура земной поверхности была бы -23С, в действительности же она +15С. Но хозяйственная деятельность человека - прежде всего сжигание огромных масс топлива - нарушила баланс углекислого газа в природе. Это создает, по мнению многих ученых, реальную угрозу так называемого парникового эффекта - заметного потепления климата, изменение количества осадков, таяния льдов, повышения уровня Мирового океана. Так, например, в центральных районах Китая в июле 1988 г. температура в течении 10 дней сохранялась на отметке 36-46 С. Эта катастрофа повлекла за собой миллионы жертв и непомерный урон экономике Китая. Горячие воздушные массы поразили в тот год и всю Северную Америку. Из-за чрезмерной жары резко снизились урожаи. Результаты будущего потепления климата неизвестны, но ясно, что оно окажет сильное влияние на земледелие, значительно сократит площади, где можно выращивать определенные культуры, такие как пшеница.

Одной из причин, способствующих накоплению углекислого газа в атмосфере, стала вырубка лесов. Ежегодно в мире добывается 3,4 млрд. м3 древесины. Половина заготовок приходится на долю Канады, США, России. В ХХ в. уничтожено около половины тропических лесов планеты. Ежегодно теряется 16 - 17 млн. га леса. А ведь леса являются основными преобразователями углекислого газа в кислород в реакциях фотосинтеза. Огромный ущерб наносят лесные пожары. Причем дело не только в потере древесины и лесного покрова. Пожары как поставщики CO2 в атмосферу занимают второе место после сжигания топлива.

Быстро восстановить утраченные леса невозможно. Однако была высказана идея об ускорении вывода углекислого газа из атмосферы путем стимулирования процессов фотосинтеза, протекающих в океане. Для этого предложено “удобрить” антарктические воды железными опилками (около миллиона тонн). Полагают, что низкое содержание железа в морской воде этого района ограничивает развитие растительного планктона, который после такой “подкормки” сможет ежегодно поглощать свыше 6 млрд. т. CO2, т.е. примерно столько, сколько выбрасывает в атмосферу за год вся промышленность Земли.

Однако столь существенное вмешательство человека в природные процессы, механизмы которых до конца ещё не познаны, может привести к непредвиденным результатам.

С начала XX в. средняя температура приповерхностного слоя воздуха увеличилась на 0,7*С. Причем она быстро повышалась в первой трети 20-го столетия, с 1940 по 1970 г. оставалась на постоянном уровне или даже несколько уменьшалась, а в восьмидесятых годах снова стала медленно увеличиваться. Таким образом, в середине века, несмотря на рост концентрации углекислого газа в атмосфере и предпосылки для усиления парникового эффекта, температура не менялась.

Статистические методы анализа показали: природные колебания температуры имеют период около семидесяти лет. В сочетании с постоянным повышением температуры вследствие парникового эффекта эти колебания и привели к её выравниванию в середине столетия. Колебания температуры с семидесятилетним периодом наблюдаются только в северном полушарии, причем наиболее отчетливо в Северной Атлантике. Этот факт совпадает с результатами океанографических исследований. Они позволяют предположить, что климат Земли в большой степени зависит от океанического течения в северной части Атлантического океана. В зависимости от ускорения или замедления этого течения изменяется количество тепла, переносимого из тропиков в Арктику. Полагают, что такие изменения в океане и обусловливают семидесятилетние колебания температуры. Приведенный пример лишний раз показывает многофакторность и взаимосвязанность процессов в биосфере.

В печати активно дискутируется вопрос о том, к каким последствиям приведет увеличение содержания в атмосфере парниковых газов и температуры. Высказываются опасения, что повышение средней температуры в полярных областях может вызвать быстрое таяние льдов Антарктиды и Гренландии, а это повлечет за собой резкий подъем уровня Мирового океана, в результате чего затопятся прибрежные города и низменности, что приведет к экономическим и социальным потрясениям. Поэтому призывают к сокращению потребления угля, нефти, бензина и других видов топлива. Этим пользуются сторонники широкого использования атомной энергии. Они подчеркивают, что АЭС не выделяют углекислый газ, а потому в экологическом отношении самые безопасные.

Однако современный уровень безопасности на атомных электростанциях еще далек от требуемого . Об этом свидетельствуют частые аварии, возникающие при их эксплуатации, не говоря уже о чернобыльской трагедии, имеющей глобальные последствия. К тому же практически нерешенной остается проблема экологически безопасной утилизации отходов ядерной энергетики.

Потепление климата из-за роста концентрации CO2 в атмосфере приведет к увеличению испарения с поверхности океана и, следовательно, увеличению количества осадков. Однако процесс потепления будет происходить неравномерно: у полюсов интенсивнее, чем на экваторе. Из-за этого изменятся характер атмосферной циркуляции, сила и направление ветров и океанских течений, распространение осадков. В результате может повыситься частота крупных аномалий температуры, а также засух в континентальных районах средних широт.

Накопление в атмосфере углекислого газа должно привести не только к изменению климата. Еще В.И. Вернадский отмечал, что зеленые растения могут перерабатывать гораздо больше углекислого газа, чем поставляет им воздух современной атмосферы. Он рекомендовал использовать этот газ как удобрение. При удвоении содержания CO2 все культурные растения растут быстрее, раньше созревают, дают на 30-40% более высокий урожай. Таким образом, увеличение содержания CO2 в атмосфере и связанное с этим потепление климата представляет собой явление скорее положительное, чем отрицательное. Однако не все придерживаются таких оптимистических взглядов. Даже незначительный подъем уровня Мирового океана может привести к негативным последствиям. Есть районы (Голландия, некоторые островные государства), где фермеры отвоевывают у моря каждый клочок суши. Сокращение площади плодородных земель нежелательно. Поэтому, прежде чем сделать окончательные выводы о последствиях парникового эффекта, нужно как можно более тщательно проанализировать ситуацию.

Глава 3. Влияние загрязнения атмосферы на человека

Загрязнение воздуха, представляющее более явную и скорую угрозу здоровью людей, связано с попаданием в атмосферу токсинов, которые вырабатываются в некоторых производственных процессах. Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.

Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они: а токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе; б) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт; в) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества. В некоторых случаях воздействие одни из загрязняющих веществ в комбинации с другими приводят к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Большую роль играет продолжительность воздействия.

Установлена зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Так, в декабре 1930 г. в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались - это более чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 г. в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 592 человек. Широкую известность получили случаи сильного загрязнения атмосферы Лондона, сопровождавшиеся многочисленными смертельными исходами. В 1873 г. в Лондоне было отмечено 268 непредвиденных смертей. Сильное задымление в сочетании с туманом в период с 5 по 8 декабря 1852 г. привело к гибели более 4000 жителей Большого Лондона. В январе 1956 г. около 1000 лондонцев погибли в результате продолжительного задымления. Большая часть тех, кто умер неожиданно, страдали от бронхита, эмфиземы легких или сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Дело в том, что концентрация углекислого газа, превышающая предельно допустимую, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация более 750 млн к смерти. Объясняется это тем, что это исключительно агрессивный газ,, легко соединяющийся с гемоглобином ( красными кровяными тельцами). При соединении образуется карбоксигемоглобин, повышение (сверх нормы, равной 0.4%) содержание которого в крови сопровождается: а) ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени, б) нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2-5%), в) изменениями деятельности сердца и легких (при содержании более 5%), г) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью (при содержании 10-80%).

Степень воздействия оксида углерода на организм зависят не только от его концентрации, но и от времени пребывания (экспозиции) человека в загазованном СО воздухе.

Диоксид серы и серный ангидрид Диоксид серы (SO2) и серный ангидрид (SO3) в комбинации со взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредной воздействие на человека, живые организмы и материальные ценности. Эти окислители - основные составляющие фотохимического смога, повторяемость которого велика в сильно загрязненных городах, расположенных в низких широтах северного и южного полушария (Лос-Анджелес, в котором около 200 дней в году отмечается смог, Чикаго, Нью-Йорк и другие города США; ряд городов Японии, Турции, Франции, Испании , Италии, Африки и Южной Америки).

Назовем некоторые другие загрязняющие воздух вещества, вредно действующие на человека. Установлено, что у людей, профессионально имеющих дело с асбестом повышена вероятность раковых заболеваний бронхов и диафрагм, разделяющих грудную клетку и брюшную полость.

Берилий оказывает вредное воздействие(вплоть до возникновения онкологических заболеваний) на дыхательные пути, а также на кожу и глаза.

Пары ртути вызывают нарушение работы центральной верхней системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге ее воздействие приводит к расстройству умственных способностей.

В городах вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и рак легких. В Великобритании 10% случаев смертельных исходов приходится на хронический бронхит; населения в возрасте 40-59 лет страдает этим заболеванием.

В Японии в ряде городов до 60% жителей болеют хроническим бронхитом, симптомами которого является сухой кашель с частыми отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная недостаточность (в связи с этим следует отметить, что так называемое японское экономическое чудо 50-х - 60-х годов сопровождалось сильным загрязнением природной среды одного из наиболее красивых районов земного шара и серьезным ущербом, причиненным здоровью населения этой страны). В последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет число заболевших раком бронхов и легких, возникновению которых способствуют канцерогенные углеводороды.

Некоторые химические элементы радиоактивны: их самопроизвольный распад и превращение в элементы с другими порядковыми номерами сопровождается излучением. Наибольшую опасность представляют радиоактивные вещества с периодом полураспада от нескольких недель до нескольких лет: этого времени достаточно для проникновения таких веществ в организм растений и животных. Распространяясь по пищевой цепи (от растений к животным), радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в организм человека и могут накапливаться в таком количестве, которое способно нанести вред здоровью человека.

Заключение

Великий французский исследователь Жак Ив Кусто сказал: «Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устрашает природу». Пришла пора перестать устрашать друг друга, а совместными усилиями всех живущих на Земле - будь то человек или микроорганизм - совершенствовать наш общий дом - биосферу.

Задача Homo sapiens, то есть человека разумного заключается в том, чтобы не подрывать естественные основы своего существования, не мешать прогрессивным процессам в биосфере, растрачивая на это все возрастающее количество энергии, а постараться разобраться в законах и правилах, движущих этими процессами, и согласовать с ними свои цели и действия.

Мероприятия по охране атмосферы подразделяются на три больших группы. К первой группе относятся мероприятия по снижению валового количества загрязнителей, поступающих в атмосферу. Это улучшение качества топлива, в частности снижение содержания серы в жидком топливе, обогащение твердого топлива для его более полного сгорания, использование присадок к топливу, действующих как катализаторы и обеспечивающих его более быстрое сгорание. В эту же группу мероприятий входит совершенствование технологических процессов, включая разработку замкнутых циклов, без выделения вредных веществ в атмосферу. В качестве присадок к топливу используется нагнетание газообразного аммиака для борьбы с выбросами копоти и серы, впрыскивания непосредственно в камеру сгорания или в дымоход магнезии и растворов доломита.

К мерам борьбы с загрязнением воздуха выхлопными газами автомобилей относятся улучшение карбюрации, электронная схема зажигания, использование роторных двигателей, дожигание несгоревшего топлива, перевод автотранспорта на сжиженный газ, спирт или водород, использование автомобилей с электрическими, электротермическими или паровыми двигателями и, наконец, замена одних транспортных средств другими того же типа или более совершенных. К счастью, данные меры по экологизации транспорта проводятся с большим масштабом, особенно крупными конкурирующими автомобильными компаниями (Тойота и Форд).

Вторая группа включает мероприятия по защите атмосферы путем рассеивания, обработки и нейтрализации вредных выбросов: очистные сооружения (фильтры, пылеулавливатели), бактериальное разложение загрязнителей, растительное поглощение загрязнителей, отбор культивирования активных видов растений на поглощение вредных аэрозолей, растворов, паров и газов, сооружения на промышленных предприятиях сверхвысоких труб (300 м и более), с помощью которых проектировщики и строители стали увеличивать ареал рассеивания аэрозолей, что снижает их концентрацию у источника загрязнений, гидротермические и турбулентные условия нейтрализации (путем обычных окислительных или восстановительных реакций) и рассеяния вредных выбросов.

И наконец, третья группа мероприятий предполагает предотвращение загрязнение атмосферы путем рационального, дисперсного размещения «грязных» предприятий, источников вредных выбросов с учетом природной обстановки и потенциальной возможности загрязнения воздуха.

Для осуществления мероприятий по защите атмосферы важен строгий контроль за состоянием воздушной среды, а также экономическое и правовое стимулирование мер по борьбе с ее загрязнением. Одним из примеров уважения к природе является поступок председателя совета директоров компании «Монсанто» Ричарда Махони. Он увидев, как много токсичных отходов производит его компания, был поражен и постановил снизить уровень токсичных выбросов на 90%. Ему удалось не только очистить окружающую среду, но и сэкономить деньги.

Наконец, большое значение имеет низкая экологическая культура населения, незнание основных природоохранных требований, снисходительное отношение к губителям природы, а также отсутствие знаний и навыков, необходимых для эффективного отстаивания своего права на здоровую окружающую среду, провозглашенного в законе. Сейчас необходимо разработать правовой механизм защиты экологических прав человека. Когда каждый житель, здоровье которого пострадало от вредных выбросов какого-либо предприятия, подаст иск с требованием материально возместить нанесенный ущерб, оценив свое здоровье в достаточно в крупную сумму, предприятие просто экономически будет вынуждено срочно принять меры к снижению загрязнения.

Список литературы

1. Алексеенко В. А. Жизнедеятельность и биосфера. М., 2005.

2. Бушуев А. В. Экология: Энциклопедия. М., 2003.

3. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат 1991.

4. Горелов А. А. Социальная экология. М., 2005.

5. Игнатов В. Г., Кокин А. В., Кокин В. Н. Экологическое право. М., 2005.

6. Красилов В. А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. М., 1992.

7. Кормилицын В. И. , Цицкишвили М. С. , Яламов Ю. И.  Основы экологии. М., 1997.

8. Небел Б. Наука об окружающей среде. В 2 т. М., 1993.

9. Нестеров П. М. , Нестеров А. П.  Экономика природопользования и рынок. М., 1997.

10. Новиков Р. А.  О механизме регулирования окружающей среды от загрязнения. М., 1991.

11. Потапов А. Д. Экология. М., 2004.

12. Пыльнева Т. Г.  Природопользование. М., 1997.

13. Рамад Ф. Основы прикладной экологии. Воздействие человека на биосферу Под ред. Л. Т. Матвеева. Л. 1981.

14. Рекомендации по качеству воздуха в Европе. М., 2004.

15. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М., 1997.