Природные и антропогенные источники загрязнения среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РТ

Альметьевский государственный нефтяной институт

Кафедра прикладной химии

Реферат на тему:

"Природные и антропогенные источники загрязнения среды"

Выполнил: ст.гр.10-11

Сафуанова А.А.

Принял: Рымашевская И.Н.

Альметьевск 2012



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНТРОПОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ

1.1 Аэрозольные загрязнения

1.2 Химическое загрязнение природных вод

1.3 Неорганическое загрязнение

1.4 Органическое загрязнение

ГЛАВА 2. ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА

2.1 Нефть и нефтепродукты

2.2 Синтетические поверхностно-активные вещества

2.3 Соединения с канцерогенными свойствами

2.4 Тяжелые металлы

2.5 Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг)

2.6 Тепловое загрязнение

2.7 Кислые атмосферные выпады на сушу

ГЛАВА 3. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ

3.1 Землетрясения

3.2 Цунами

3.3 Вулканизм

3.4 Лесные пожары

3.5 Выветривание

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ

Загрязнением в узком смысле считается привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для неё физических, химических и биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих агентов в среде.

Непосредственными объектами загрязнения служат основные компоненты экотопа (местообитание сообщества): атмосфера, вода, почва. Косвенными объектами загрязнения являются составляющие биоценоза - растения, животные, микроорганизмы.

Развитие промышленности неразрывно связано с расширением круга используемых химических веществ. Увеличение объемов применяемых пестицидов, удобрений и других химикатов - характерная черта современного сельского хозяйства и лесоводства. В этом объективная причина неуклонного усиления химической опасности для окружающей среды, таящейся в самой природе человеческой деятельности.

Источники загрязнения весьма разнообразны: среди них не только промышленные предприятия и теплоэнергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, намеренно вводимые человеком в экосистемы для защиты полезных продуцентов от вредителей, болезней и сорняков.

Среди ингредиентов загрязнения - тысячи химических соединений, особенно металлы и оксиды, токсические вещества, аэрозоли. Разные источники выбросов могут быть одинаковыми по составу и характеру загрязняющих веществ. Так, углеводороды поступают в атмосферу и при сжигании топлива, и от нефтеперерабатывающей, и от газодобывающей промышленности.

Целью моей работы является изучение антропологических и природных источников загрязнения среды.



ГЛАВА 1. АНТРОПОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ

1.1 Аэрозольные загрязнения

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется при В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70 % ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.

В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов.

Основные загрязнители воздуха:

Взвеси. Взвеси представляют собой крошечные частицы и капли, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии. Мы наблюдаем их в виде смога или дымки. Другие загрязнители присутствуют в газообразном или парообразном состоянии и невидимы, за исключением буроватого диоксида азота. Взвеси могут переносить другие загрязнители, растворенные в них или приставшие к их поверхности.

Углеводороды и другие летучие органические соединения. Эта группа включает в себя бензин, растворители для красок и растворы органических чистящих веществ, переходящие в воздух в виде паров.

Угарный газ. Он очень ядовит.

Оксиды азота. Несколько газообразных соединений азота и кислорода.

Оксиды серы, в основном диоксид, т. е. сернистый газ. Он ядовит как для растений, так и для животных.

Свинец и другие тяжелые металлы.

Озон и другие фотохимические окислители.

Кислоты, в основном серная и азотистая. Они чаще всего присутствуют в виде капель жидкости, образующих кислотные дожди и туманы.

Аэрозольные загрязнения.

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.

Производственный процесс выброс пыли, млн.т./год

1. Сжигание каменного угля 93,60

2. Выплавка чугуна 20,21

3. Выплавка меди 6,23

4. Выплавка цинка 0,18

5. Выплавка олова 0,004

6. Выплавка свинца 0,13

7. Производство цемента 53,37

Смог фотохимический сухой (Лос-анжелесского типа) - смесь продуктов вторичного загрязнения воздуха, возникающих в результате разложения загрязняющих веществ солнечными лучами (озон, оксиды азота, угарный газ, органические вещества). Достигает максимального уровня около полудня при температуре 24-32 С, низкой влажности и дополняется инверсией. Вызывает раздражение глаз и снижает зрение.

Предельно допустимая концентрация - экологический норматив - максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время не влияет на здоровье человека и его потомства, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.

1.2 Химическое загрязнение природных вод

загрязнение океан окружающий захоронение

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения , поступающие в водную среду , классифицируют по-разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания вредных примесей как неорганической( минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверностноактивные вещества, пестициды).

1.3 Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения , токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглащаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

1.4 Органическое загрязнение

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300-380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований. Предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностноактивные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах.

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера). Располагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником болезней человека( брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизиться ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.



ГЛАВА 2. ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА

2.1 Нефть и нефтепродукты

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно- коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-х годов в океан ежегодно поступало около 6 млн.т.нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн.т.нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн.т.нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн.т.нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10%(280 мм), 60-70% ( 400 мм ). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов : прямую « нефть в воде» и обратную «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащих поверхностно- активные вещества.

2.2 Синтетические поверхностно-активные вещества

Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды.

Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные.

Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ.

Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

2.3 Соединения с канцерогенными свойствами

Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные( нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды ( ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадка Мирового океана ( более 100 мкг/км массы сухого вещества) обнаружено в тентонически активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

2.4 Тяжелые металлы

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс.т.ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс.т. ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла 910 тыс.т./год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метил ртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает (20-30)-10^3 т.свинца в год.

2.5 Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг)

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах , бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологий. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0,85% свинца; 0,001% ртути; 0,001% кадмия. Во время сброса прохождения материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода.

2.6 Тепловое загрязнение

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурная стратификация препятствуют водообмену поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающихся органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей. На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляется на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.

2.7 Кислые атмосферные выпады на сушу

Одна из острейших глобальных проблем современности и будущего - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почвы. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод.

Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств оксилов серы, азота, углерода. Эти оксилы, поступая в атмосферу переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде « кислых дождей» на сушу.



ГЛАВА 3. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ

3.1 Землетрясения

Землетрясения представляют собой одну из форм проявления современной жизни Земли. Мощные подземные толчки и колебания земной коры приводят порой к заметным изменениям рельефа и нередко влекут за собой катастрофические последствия. Землетрясения - очевидный показатель мощи и активности внутренних сил Земли. Они связаны с процессами развития мантии и земной коры, с формированием тектонических нарушений, с образованием горных цепей. Они - свидетельства непрерывного накопления потенциальной упругой энергии в толще Земли, энергии, которая высвобождается в форме землетрясений различной мощности каждый год.

Под землетрясением понимаются всякие колебания земной коры и подземные удары, вызванные естественными причинами.

Землетрясения продолжаются обычно несколько секунд и выражаются в подземных толчках большей или меньшей силы или в волнообразных колебаниях земной поверхности.

Для определения силы землетрясений были предложены различные шкалы. Наибольшее распространение получила 12-балльная шкала, еще используют 10-балльную шкалу Рихтера.

В сейсмических районах землетрясения происходят часто. За год на всем земном шаре регистрируется несколько сот тысяч землетрясений. Наибольшей частотой отличаются слабые землетрясения; реже возникают сильные.

Какой-либо правильной периодичности в появлении землетрясений нет, но в целом сейсмический режим на протяжении веков и тысячелетий почти не меняется. Освобождение энергии в форме землетрясений сохраняет почти постоянный ритм.

Землетрясения распределены по земному шару неравномерно. В некоторых местах они происходят часто и достигают большой силы. В других происходят редко и проявляются слабо.

3.2 Цунами

С землетрясениями теснейшим образом связано такое катастрофическое явление, как цунами. Этот японский термин, в переводе на русский язык «волны в гавани», закрепился за этими разрушительными морскими волнами с середины 20 века. Основной причиной, вызывающей цунами, являются смещения земной коры на дне океанов. Эти смещения являются импульсом для сдвига упругой водной среды. Сдвиг распространяется со скоростью почти 200 м/с. На больших глубинах высота волны невелика (до 5,3 м). При вступлении на мелководье нижние слои водной толщи начинают тормозиться, а верхние, приобретая дополнительную скорость, продолжают движение, в результате волна начинает расти вверх, и при глубине 20 м высота цунами достигает 20-метровой высоты.

Приурочены цунами к основным сейсмическим областям, расположенным вблизи океанов, но все же цунами - явление, свойственное, прежде всего, Тихому океану. На его долю приходит более 80% цунами.

Надо отметить, что не все землетрясения вызывают цунами, а лишь те, которые вызывают смещение пластов горных пород. При этом, чем больше будет такое смещение, тем более разрушительной силой будет обладать образовавшаяся волна.

Цунами, вырвавшись на мелководье, производит огромную разрушительную работу по преобразованию не только прибрежных мелководных систем, но и береговых экосистем также. Полностью нарушается травянистый покров, выкорчевываются деревья, смывается почва, изменяются мелкие формы рельефа.

3.3 Вулканизм

Вулканизм. Вулканические явления принадлежат к величественным и в то же время грозным, катастрофически быстрым процессам. Неудивительно поэтому, что на заре своей истории человек обожествлял огнедышащие горы или населял их богами, поклонялся им, создавал о них мифы и легенды.

На земном шаре существуют два уже известных нам складчатых пояса - Средиземноморский (Тетис) и Тихоокеанский пояса, в пределах которых проявляются три главных признака деятельности внутренних сил планеты - большие разломы, вулканизм и землетрясения. В некоторой мере сходные признаки характеризуют срединные подводные хребты в океанах.

Вулкан представляет собой отдельные возвышенности, которые состоят из магматического очага, жерла, кратера и продуктов извержения мощных накоплений лав и вулкано-обломочных пород, формирующих конус вулкана.

Различают континентальные, подводные и островные вулканы. Всего в настоящее время насчитывается немногим больше 500 континентальных и островных действующих вулканов. Большое количество действующих и потухших вулканов размещено на дне океанов, особенно Тихого океана.

Вулканы являются природными поставщиками углекислого газа, а также других газов в атмосферу. Во время извержения вулкан выбрасывает в воздух огромное количество мелких твердых частиц (вулканический пепел), который разносится на огромные расстояния от места извержения и вызывает обильные осадки, таяние снега, что, в свою очередь, может явиться причиной других катастрофических явлений - схода снежных лавин, селей, оползней и т.д.

Более крупные частицы оседают вблизи вулкана, засыпая мощным слоем (до нескольких метров) прилежащие территории. С одной стороны, этот пепел является очень хорошим удобрением, и именно поэтому человек, несмотря на такое далеко не лучшее соседство, издавна селился вблизи вулканов. С другой стороны, засыпается растительный покров и даже кустарники.

Из кратера вулкана вытекает огромное количество жидких продуктов извержения - лавы, которая сжигает на своем пути следования все живое. Таким образом, вулкан оказывает огромное влияние на изменение экосистем на десятки и даже сотни километров вокруг.

К природным катастрофическим явлениям относятся: сели, ураганы, вызванные тропическими циклонами, смерчи, снежные лавины и т.д.

3.4 Лесные пожары

Леса играют огромную роль в жизни человека. Площадь, покрытая лесом, по миру в целом составляет 3 млрд. га, а биомасса составляет 1600 млрд. тонн сухого вещества.

Влияние леса на окружающую среду весьма многогранно, и его трудно переоценить.

Основное положительное воздействие лесов на окружающую природную среду заключается в стабилизации природных процессов. Леса регулируют сток воды, интенсивность снеготаяния; выравнивают температурный режим, снижая амплитуду колебаний, очищают воду и воздух от механических и иных примесей; стабилизируют атмосферу, снижая скорость ветра, поглощая или конденсируя вредные для человека газы и выделяя кислород; подавляют развитие болезнетворных микробов; уменьшают шумы.Леса являются источником получения древесины и другой продукции, необходимой для развития различных отраслей народного хозяйства.

Естественную пожарную опасность лесов значительно увеличивает массовое посещение их отдыхающими, сборщиками ягод, грибов, а также присутствие в лесу участников экспедиций и работников других организаций, ведущих работы в лесу.

Важнейшие климатические и экологические особенности Земли в решающей степени определяются наличием и свойствами ее газовой оболочки - атмосферы.

Благодаря специфическому газовому составу, способности поглощать и отражать солнечную радиацию, озоновому слою, в котором задерживается основная часть коротковолнового излучения Солнца, благоприятному температурному режиму и присутствию водяного пара атмосферу можно назвать одним из основных источников жизни на земле.

Экологические последствия от лесных пожаров заключаются в загрязнении атмосферного воздуха углекислым газом и продуктами пиролиза лесных горючих материалов, выгорания кислорода. В общей массе антропогенных загрязнений воздуха наибольшую значительную дозу составляют окислы углерода.

В результате сгорания органических материалов при лесных пожарах в атмосферу выделяется в форме окисей углерода и сажи от 15 до 45 Мт в год. С лесными пожарами в воздух попадают частицы сажи, т.е. углерод и продукты неполного сгорания древесины. Различные органические вещества, в числе которых много фенольных соединений, обладающих мутагенными и канцерогенными свойствами.

Задымление воздуха ведет к ухудшению микроклимата земли; увеличению числа туманных дней, уменьшению прозрачности атмосферы и обусловленному им снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации.

Загрязняющие атмосферу вещества распределяются неравномерно, и в некоторых местах их концентрация уже теперь является недопустимо высокой. И даже весьма малые концентрации некоторых веществ являются опасными.

Лесные пожары, загрязняющие окружающую среду, наносят большой ущерб растительному и животному миру. Из-за пожаров резко ухудшаются условия естественного возобновления лесов, они приводят к образованию редин и пустырей, смены хвойных пород древостоями малоценных лиственных пород - березы и осины.

Особенно тяжелые последствия лесные пожары наносят в районах распространения неустойчивых экосистем.

Сокращение кормовой базы, в результате лесных пожаров, вызывает массовую миграцию и сокращение численности диких животных. Лесные пожары ухудшают также санитарное состояние лесов, снижают их устойчивость к повреждениям вредителями и болезнями.

Пожар является самым страшным врагом молодых лесов, особенно расположенных на открытом месте среди лугов и полей. Очень многие лесные посадки, особенно в наиболее сухих южных районах края, гибнут в результате повреждения травяными пожарами, возникающими из-за неосторожного обращения с огнем или умышленным поджогом травы.

Весной, как только сходит снег, жители сельских поселений начинают поджигать прошлогоднюю сухую траву на лугах, покосах, приусадебных участках, в парках и на дачах.

Считается что пал полезен для роста молодой поросли. Это глубокое заблуждение!

Такое впечатление создается, потому что на фоне черной гари ростки молодой травы более заметны. Не поджигайте прошлогоднюю траву! Это бессмысленно и опасно. Весенние палы - экологическая дикость.

Пал сокращает видовой состав травостоя. В огне сгорают семена однолетних растений и выживают только некоторые многолетние виды.

В огне гибнут полезные насекомые, их личинки и яйца. Все меньше становится бабочек, шмелей и других полезных насекомых, опыляющих цветы растений, в том числе овощные, ягодные и плодовые.

Огонь не щадит лягушек, ящериц и других мелких животных. Особый урон наносят палы гнездованиям и выводкам птиц.

Пал обедняет почву. Прошлогодняя трава вместо того, чтобы постепенно статьплодородным перегноем (гумусом), превращается в золу, все полезное из которой вымывается с первыми дождями.

3.5 Выветривание

Выветриванме - разрушение минералов и горных пород под воздействием физических и химических атмосферных факторов, в том числе воды, различных видов радиации (солнечной, космической и др.), ветра, организмов (продуктов их жизнедеятельности и распада после смерти). В некоторых случаях понятие В. трактуется достаточно широко, и к нему также относят ряд процессов, связанных с переносом вещества и даже с образованием новых минеральных фаз. Это связано с тем, что в определенных случаях разрушение исходного минерала и образование нового, более устойчивого в гипергенных условиях, крайне затруднительно разделить и в пространстве, и во времени. Традиционно выветривание подразделяется на три типа: физическое, химическое и биологическое. Физическое выветривание обычно связано с образованием и расширением микротрещин в горной породе под влиянием многократного прогревания и охлаждения и/или промерзания и оттаивания. Помимо того, что этот процесс приводит к дезинтеграции твердых монолитных пород, переносу дериватов и, в конечном счете, к образованию рыхлых осадочных пород, он является необходимым условием начала действия химического и физического выветривания. Химическое и биологическое выветривание, которое начинается одновременно с физическим и усиливается по мере дробления минеральных зерен, имеет важнейшее значение для функционирования биосферы. Только за счет выветривания элементы минерального питания извлекаются из литосферы и вовлекаются в биологический круговорот. Элементы, высвобождаемые в процессе выветривания, могут использоваться биотой непосредственно на месте либо депонироваться в почве и поверхностных водах. Помимо элементов минерального питания, при выветривании высвобождается ряд микроэлементов, которые в больших концентрациях оказываются токсичными для живых организмов. Прежде всего это касается алюминия; этот элемент занимает третье место по распространенности в земной коре, потребность же организмов в алюминии ничтожна. Повышенные концентрации алюминия в поверхностных водах и почвах оказываются токсичными для ряда организмов и приводят к увеличению кислотности почвенных растворов. Высвобождение биофильных и/или токсичных элементов в процессе выветривания является важнейшим фактором, регулирующим пространственное распределение биогеоценозов. Выветривание является универсальным процессом на поверхности Земли; чаще всего оно сопряжено с почвообразованием. Это связано как с полидисперсностью почвенных систем, что обеспечивает высокую удельную поверхность, необходимую для поверхностных реакций, так и с высокой биологической активностью большинства почв. Наиболее значимым отличием выветривания в почвах от выветривания в горных породах является существенно большее участие живых организмов и продуктов их разложения в процессах разрушения минералов. Хотя известно воздействие микроорганизмов на минералы вне почвенных тел, в почвах минералы подвергаются массированному воздействию микрофлоры, грибов, высших растений, почвенной мезофауны и т.д. Количество экзогенных химических реакций, возможных в горных породах, невелико. В почвах благодаря участию живых организмов возможно гораздо большее количество химических реакций. Проведенные эксперименты показали, что основным разрушителем горных пород являются живые организмы, которые ускоряют выветривание в десятки и сотни раз.»

В процессе выветривания происходит глубокое изменение элементарного и минерального состава горных пород. Массивные породы резко изменяют свой первоначальный облик и превращаются в глинистую или щебенчатую кору В. пестрой, пятнистой или белой окраски. Процесс преобразования исходных пород в кору В. чрезвычайно сложен и включает в себя многочисленные частные процессы и явления. В зависимости от содержания кислорода, углекислоты и органических кислот почвенные и грунтовые воды оказывают различное растворяющее действие на минералы и горные породы. Одни минералы вступают в реакции обмена с химическими соединениями, находящимися в растворе; другие -- подвергаются гидролизу и гидратации, в результате чего они коренным образом преобразуются. Явления дезинтеграции горных пород приводят к образованию чрезвычайно тонкодисперсных систем, обусловлива ющих широкое развитие коллоидных и мета соматических процессов (метасоматоз -- процесс замещения одного минерала другим без изменения объема). Биогенная деятельность, проявляющаяся либо в непосредственном воздействии на минеральную массу животных и растительных организмов, либо в действии продуктов их жизнедеятельности, энергично преобразует исходные горные породы. Все перечисленные процессы действуют на горные породы совместно и одновременно, так что действие одного из этих процессов невозможно отделить от действия остальных. Поэтому неверно расчленять сложный, но единый процесс выветривания на физическое, химическое, органическое. Следует говорить о физических, химических, биологических и других процессах выветривания.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы еще успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобится целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надежные данные о современном взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

Можно кратко сформулировать последствия загрязнения следующим образом:

1. Загрязнение среды есть процесс нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств, приложенных человеком к добыче и заготовке сырья и материалов, превращающихся в безвозвратные отходы , рассеиваемые в биосферу.

2. Загрязнение имеет следствием необратимое разрушение как отдельных экологических систем, так и биосферы в целом, включая воздействие на глобальные физико-химические параметры среды.

3. Вследствие загрязнения теряются плодородные земли, снижается продуктивность экологических систем и биосферы в целом.

4. Загрязнение прямо или косвенно ведет к ухудшению физического и морального состояния человека как главной производительной силы общества.

5. Защита окружающей среды от загрязнения - одна из ключевых задач в общей проблеме оптимизации природопользования, сохранения качества среды для настоящего и будущих поколений людей.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Общая экология: М. В. Гальперин -- Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.

2. Человек, экология, питание и здоровье: В. А. Лисовский, О. Д. Голощапов, И. М. Мухин, Ю. А. Грухин -- Наука, 2002 г.- 208 с.

3. Экология нефтегазового производства: Ю. А. Подавалов -- Инфра-Инженерия, 2010 г.- 416 с.

4. Эколого-гигиенические проблемы среды обитания человека: В. М. Черепов, Ю. В. Новиков -- РГСУ, 2007 г.- 1076 с.

Размещено на Allbest.ru