Охорона довкілля
Поняття раціонального природокористування. Передтечі виникнення екохімії як науки. Антропогенні зміни середовища та міграція забруднень. Будова та характеристика зон атмосфери. Проблема парникового ефекту та глобального потепління. Структура літосфери.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | шпаргалка |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 22.01.2018 |
| 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.
Як свідчать спостереження, у ріках, які розташовані нижче від діючих ТЕС і АЕС, порушуються умови нересту риб, гине зоопланктон, риби уражаються хворобами й паразитами.
Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є:
-- стічні води промислових та комунальних підприємств;
-- відходи від розробок рудних і нерудних копалин;
-- води рудників, шахт, нафтопромислів;
-- відходи деревини при заготівлі, обробці, сплаві лісових матеріалів (кора, тирса, тріска, колоди, хмиз та ін.);
-- викиди водного, залізничного та автомобільного транспорту;
-- первинна переробка льону, коноплі та інших технічних культур.
Найінтенсивнішими забруднювачами поверхневих вод є великі целюлозно-паперові, хімічні, нафтопереробні, харчові та текстильні підприємства, гірничорудні і металургійні комбінати, а також сільськогосподарське виробництво.
Дуже небезпечним є сплавляння лісу, обробленого сильнодіючими отрутохімікатами -- антисептиками, що застосовуються в лісовій промисловості. Вода стає непридатною для споживання і для життя водних організмів. Під час сплавляння розсипом багато деревини тоне і загниває на дні, що також призводить до підвищення смертності живих організмів водного середовища.
Сільське господарство -- один з найбільших споживачів і, одночасно, забруднювачів природних вод внаслідок використання міндобрив, пестицидів та інших хімікатів, функціонування великих тваринницьких комплексів, зрошування земель.
Щорічно лише азотних добрив вноситься в ґрунт понад 50 млн тонн. Повсюдно відбувається забруднення вод добривами і пестицидами, небезпечними своєю токсичністю. У багатьох сільських районах з інтенсивним застосуванням азотних добрив вже сьогодні в 50 % колодязів вода містить нітрати, а нітритів -- вже понад норму -- 20 мг/л; в переважній більшості випадків їхній вміст сягає 100--1500, а подекуди -- більше 2000 мг/л. Відомі випадки тяжких захворювань, навіть смертності дітей, особливо немовлят.
Сполуки азоту і нітратні іони належать до мутагенних речовин, які призводять до генетичних захворювань. За даними ВООЗ, з 1966 до 1980 року кількість людей, що народилася зі спадковими хворобами збільшилася з 4 до 10,5 %.
Дуже небезпечними е синтетичні миючі засоби, котрі потрапляють у водоймища, і навіть незначна їх кількість викликає неприємний смак і запах води та утворює піну і плівку на поверхні, що утруднює доступ кисню та призводить до загибелі водних організмів. До особливих видів забруднення належить також заростання водойм водоростями, особливо синьо-зеленими, гниття яких викликає захворювання і загибель риби. Ця дуже гостра проблема характерна для водоймищ басейну Дніпра.
Особливо небезпечним для здоровґя людини є забруднення природних вод побутовими стоками. Така забруднена вода зовсім непридатна для постачання населенню, оскільки містить збудники різноманітних інфекційних захворювань (паратиф, дизентерія, інфекційний вірусний гепатит, туляремія та ін.). Підраховано, що на нашій планеті майже 500 млн людей щорічно хворіє через користування забрудненою водою. В Індії, наприклад, де фекальні інфекції викликають велику кількість інфекційних захворювань, за десятиріччя (1940--1950 рр.) померло від шлунково-кишкових захворювань 27 430 тис. чоловік.
До страшних наслідків призводить забруднення вод важкими металами. В Японії масове забруднення вод морської затоки поблизу міста Мінамато викликало хворобу мінамато, при якій ртуттю отруювалась риба, що є основним джерелом білкової їжі населення даного міста. У хворих порушувалася мова, послаблювався зір, параліч сковував мґязи рук, ніг. Інша хвороба -- ітай-ітай -- викликана хронічним отруєнням кадмієм, що знаходиться в рисі. А рис нагромаджував що речовину через забруднення відходами гірничодобувної промисловості, розміщеної навколо полів. Смертність серед хворих досягла 50 %.
Останнім часом великої шкоди завдають природним водам кислотні дощі. Чим частіше випадають кислотні дощі й чим більшу концентрацію кислоти вони містять, тим швидше зменшується кількість і видовий склад живих істот, у водоймах гинуть ікринки земноводних, равлики, прісноводні креветки, вимирають бактерії, а отруєні листки і стебла нагромаджуються на дні, зникає планктон. З донних залишків починається вилуговування отруйних металів: алюмінію, ртуті, свинцю, кадмію, олова, берилію, нікелю та ін. Внаслідок цього багато риб гине від пошкодження зябер, викликаного отруйною дією алюмінію. Далі розвиваються кисло-любні мохи, гриби, нитчасті водорості, які пригнічують решту рослинності. Гине риба, в першу чергу щука й окунь. Коли ж іще збільшиться концентрація кислоти у воді -- риби в озері чи в річці не залишиться. Вимирають жаби, комахи. Вода здається чистою, оскільки в ній відсутні майже всі мікроорганізми. Наявні лише анаеробні бактерії, котрі виділяють вуглекислий газ, метан, сірководень.
12. Характеристика кругообігу Карбону
Великий (геологічний) колообіг вуглецю можна представити у вигляді схеми.
Мал. 5
Біотичний кругообіг вуглецю є складовою частиною великого кругообігу у зв'язку з життєдіяльністю організмів. Вуглекислота, або СО2, що знаходиться в атмосфері (23,5·1011 т) або в розчиненому стані у воді, служить сировиною для фотосинтезу рослин і переробки вуглецю в органічну речовину живих істот, тобто в процесі фотосинтезу перетворюється в цукор, потім перетворюється на протеїни, ліпіди і т. д. Ці речовини служать вуглеводною харчуванням наземним тваринам і рослинам, тобто надходять у розпорядження консументов різних рівнів, а далі - редуцентов.
При диханні організмів СО2 повертається в атмосферу. Певна частина вуглецю накопичується у вигляді мертвої органіки і переходить у викопний стан. Коли настає смерть, то сапрофаги і биоредуценты двох типів розкладають і мінералізують трупи, утворюючи ланцюги живлення, у кінці яких вуглець нерідко надходить у кругообіг у формі вуглекислоти («ґрунтове дихання»).
Тварини-сапрофаги і сапрофатические мікроорганізми, що живуть у ґрунті, перетворюють накопичені в ній залишки в нове утворення органічної матерії, більш або менш потужний шар коричневої або чорної маси - гумус.
Іноді через нестачу повітря чи високій кислотності ланцюг буває неповної або короткою, тобто органічні залишки накопичуються у вигляді торфу і утворюють торф'яні болота. У деяких болотах шар торфу досягає потужності 20 м і більше. Тут і призупиняється природний (біологічний) колообіг. Поклади кам'яного вугілля або торфу - продукт процесів фотосинтезу рослин минулих геологічних епох.
Однак сонячну енергію, акумульовану в викопному паливі, людина інтенсивно вивільняє при спалюванні палива, при цьому СО2 надходить в атмосферу.
Основна маса вуглецю біосфери акумульована в карбонатних відкладах дна океану (вапняки і корали): 1,3·1016 т), кристалічних породах - 1,0·1016 т У кам'яному вугіллі і нафті - 3,4·1015 т. Саме цей вуглець бере участь у повільному геологічному середовищі. Життя на Землі і газовий баланс атмосфери підтримуються кількістю вуглецю, що міститься в рослинних (5·1011 т) і тварин (5·109 т) тканинах. Проте в даний час людина інтенсивно замикає на себе круговорот речовин, у тому числі і вуглецю.
Так, наприклад, підраховано, що сумарна біомаса всіх домашніх тварин вже перевищує біомасу всіх диких наземних тварин. Площі культурних рослин наближаються до площі природних біогеоценозів, і багато культурні рослини екосистеми за своєю продуктивністю значно перевершують природні.
З іншого боку, надходження діоксиду вуглецю в атмосферу в результаті спалювання енергоносіїв веде до глобальних порушень у біосфері - порушення теплового балансу. За останнє сторіччя вміст СО2 збільшилася на 10%, причому основний приріст відбувся в останні десятиліття.
В атмосфері затримується близько половини всього «антропогенного» СО2, решта поглинається Світовим океаном. Вважається, що екосистеми (наземні) асимілюють близько 12% СО2, загальний час його перенесення - 8 років.
У посібнику Н.М. Кузьменко, Е. А. Стрельцова і А. В. Кумачева «Екологія на уроках хімії» наголошується, що ще в 1962 році кліматолог і метеоролог М. І. Будыко застерігав, що спалювання величезної кількості палива неминуче призведе до зростання в атмосфері СО2. Так, у 1956 р. вміст СО2 було 0,028%, в 1985 р. - 0,034%, а в 1989 р. склало 0,035%. Отже, за 33 роки вміст СО2 зросло на 25% від початкової величини.
За прогнозами, до середини XXI століття вміст CO2 в атмосфері подвоїться.
Накопичення СО2 в атмосфері у всьому світі зв'язується зараз з так званим «парниковим ефектом» (цьому сприяє також накопичення СН4, СFCl2, N2О). Діоксид вуглецю не поглинає видиму і ближню УФ-області сонячної радіації, а з іншого боку, ІЧ-випромінювання Землі поглинається СО2 в атмосфері, не пропускається в космос.
Затримування тепла поблизу поверхні Землі - процес дуже важливий для підтримки життя на Землі, інакше середня температура була б на 33оС нижче існуючої. Але перспективи швидкого підвищення t о с Землі дуже небезпечні, так як призведуть до підвищення рівня Світового океану. Багато кліматології розглядають тривалу спеку 1988 р. в Північній півкулі наслідки «парникового ефекту».
13. Характеристика кругообігу Нітрогену
Мал. 6
Незважаючи на найбільшу складність, цей кругообіг здійснюється швидко і безперешкодно. Повітря, що містить 78% азоту, одночасно служить і величезним вмістилищем і запобіжним клапаном системи. Він безперервно і в різних формах живить кругообіг азоту.
Цикл азоту полягає в наступному. Його головна роль полягає в тому, що він входить до складу життєво важливих структур організму - амінокислот білка, а також нуклеїнових кислот. В живих організмах міститься приблизно 3% всього активного фонду азоту. Рослини споживають приблизно 1% азоту; час його кругообігу складає 100 років.
Від рослин-продуцентів азотовмісні сполуки переходять до консументам, від яких після відщеплення амінів від органічних сполук азот виділяється у вигляді аміаку або сечовини, а сечовина потім також перетворюється в аміак (внаслідок гідроліза).
Надалі в процесах окислення азоту аміаку (нітрифікації) утворюються нітрати, здатні асимілюватися корінням рослин. Частина нітритів і нітратів у процесі денітрифікації відновлюється до молекулярного азоту, що надходить в атмосферу. Всі ці хімічні перетворення можливі в результаті життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів. Ці дивовижні бактерії - фіксатори азоту - здатні використовувати енергію свого дихання для прямого засвоєння атмосферного азоту і синтезування протеидов. Таким шляхом в ґрунт щорічно вноситься ще близько 25 кг азоту на 1 га.
Але найефективніші бактерії живуть у симбіозі з бобовими рослинами в клубеньках, що розвиваються на коренях рослин. В присутності молібдену, який служить каталізатором, і особливої форми гемоглобіну (унікальний випадок у рослин) ці бактерії (Rhizobium) асимілюють величезні кількості азоту. Утворюється зв'язаний) азот постійно дифундує в ризосфері (частину ґрунту), коли бульби розпадаються. Але ще азот надходить у наземну частину рослин. Завдяки цьому бобові виключно багаті протеїнами і дуже поживні для травоїдних. Річний запас, таким чином накопичується в культурах конюшини і люцерни, становить 150-140 кг/га.
Крім бобових такі бактерії живуть на листі рослин (у тропіках) з сімейства Rublaceae, а також актиноміцети - на коренях вільхи, фіксують азот. У водному середовищі - це сині водорості.
Отже, азот із різноманітних джерел надходить до коренів у вигляді нітратів, абсорбується коренями і трансформується в листя для синтезу протеїнів. Протеїни є основою азотного живлення тварин, а також їжею деяких бактерій (паразитів). Організми, що розкладають органічну речовину після смерті, переводять азот органічних сполук у мінеральні. Кожна група биоредуцентов спеціалізується на якійсь одній ланці цього процесу. Ланцюг закінчується діяльністю аминообразующих організмів, що утворюють аміак (NН3), який далі входить в цикл нітрифікації: Nitrosomonas окисляє його до нітритів, а Nitrobarter окисляє нітрити в нітрати.
З іншого боку, бактерії-денітріфікатори розкладають нітрати, звільняють N2, який випаровується в атмосферу. Але цей процес не дуже небезпечний, так як розкладає приблизно 20% загального азоту, і то лише на ґрунтах, дуже удобрених гноєм (приблизно 50-60 кг азоту на 1 га).
Кругообіг азоту в даний час піддається сильному впливу з боку людини. З одного боку, масове виробництво азотних добрив та їх використання призводить до надмірного накопичення нітратів. Азот, який надходить на поля у вигляді добрив, втрачається через відчуження врожаю, вилуговування і денітрифікації.
З іншого боку, при зниженні швидкості перетворення аміаку в нітрати амонійні добрива накопичуються в ґрунті. Можливе пригнічення діяльності мікроорганізмів у результаті забруднення ґрунту відходами промисловості. Однак ці процеси носять локальний характер. Набагато більше значення має надходження оксидів азоту в атмосферу при спалюванні палива на ТЕЦ, транспорті, заводах («лисячий хвіст»). У промислових районах їх концентрація в повітрі стає дуже небезпечною. Під впливом випромінювання відбуваються реакції органіки (вуглеводнів) з оксидами азоту з утворенням високотоксичних і канцерогенних сполук.
14. Характеристика кругообігу Фосфору
Мал. 7
Фосфор здійснює кругообіг у наземних екосистемах як важливої і необхідної складової частини цитоплазми: биоредуценты мінералізують органічні сполуки фосфору з відмерлих організмів у фосфати, які знову споживають коріння рослин. Величезні запаси фосфору, накопичені за минулі геологічні епохи, містять гірські породи; у процесі руйнування ці породи віддають фосфати наземним екосистемам; однак значні кількості фосфатів виявляються залученими в кругообіг води, коли відбувається їх вилуговування водою і винесення в моря і океани. Тут вони збагачують солоні води, живлять фитопланктоны і пов'язані з ним харчові ланцюги. Потім разом з відмерлими залишками фосфати занурюються в океанічні глибини, частина втрачається в глибинних відкладах, частина повертається на землю за допомогою морських птахів. Тут мається на увазі гуано, величезні поклади якого на узбережжі Перу вказують на те, що колись морські птахи відігравали велику роль у його накопиченні, ніж тепер. Повернення фосфору можливий ще і завдяки рибальству. Рибу в усьому світі використовують як добрива (рибне борошно), у тому числі під посіви рису. Вважають, що кожен рік, таким чином, повертається в кругообіг 60 тис. т фосфору, що зовсім не компенсує витрату тих 2 млн. т фосфатів, які щорічно добуваються з покладів і швидко вилуговуються при використанні в якості добрив.
Рано чи пізно, це стає тривожним і небезпечним. Фосфор - це слабка ланка в життєвому ланцюзі, що забезпечує існування людини.
15. Характеристика антропогенного та ресурсного кругообігу речовини
Людина інтенсивно трансформує процеси кругообігу всіх хімічних елементів не тільки на локальному, але й біосферному рівні. Людство - частина біосфери (з його виробництвом).
Принципових відмінностей в утилізації природних ресурсів між людиною та іншими організмами ні з точки зору екології: відмінності полягають лише в масштабах. Той факт, що людина навчилася утилізувати природні ресурси, створюючи для цього спеціальні засоби, суті справи не змінює. Наскільки б не були масштабними процеси антропогенної трансформації речовини, вони здійснюються в рамках глобальних біогеохімічних циклів. Людина не в змозі радикально змінити ці цикли. Найбільше, що він може, - це змінити баланс речовини на певних етапах глобальних циклів чи на певних територіях.
Людина знаходить і видобуває природні ресурси, перевозить їх до місць переробки, виготовляє з них енергію, яку-небудь продукцію та предмети, які в підсумку надходять в користування у вигляді засобів виробництва або виробів, споруд і т. д., тобто людина залучає природні ресурси (речовини) в ресурсний цикл.
Під ресурсним циклом розуміють сукупність перетворень і переміщень певної речовини або групи речовин на всіх етапах використання його людиною (виявлення, вилучення з природного середовища, переробку, використання, повернення в природу). Але якщо природні цикли речовин замкнуті, то ресурсний цикл як кругообіг практично не замкнутий, тобто використані речовини не повертаються в місця їх вилучення.
На кожному етапі ресурсного циклу неминучі втрати. При видобутку частина сировини залишається у місцях залягання, а у відвали йде так звана «пуста порода», на отримання якої витрачається енергія. Значна частка видобутого копалин втрачається при транспортуванні до заводам і фабрикам при перевантаженні, переробки. Якщо ресурс використовується як паливо, то при його згорянні утворюються шлаки, які йдуть у відвали, оксиди, що летять в атмосферу, і т. д.
Якщо ж нафта, вугілля переробляються промисловістю, то неминуче утворення побічних твердих, рідких, газоподібних продуктів, як технологічних відходів, що формують так звані хвостові викиди, які завдають шкоди екосистемам, порушують якість середовища, негативно впливають на здоров'я людей.
Таким чином, виходить парадоксальна ситуація: забруднення середовища дають природні ресурси! На їх видобуток, перевезення витрачаються величезні кошти, енергія, час, але вони ж в кінцевому підсумку погіршують якість навколишнього середовища. У зв'язку з даною ситуацією виник афоризм: забруднення середовища - це природні ресурси, які опинилися не на своєму місці.
Але при видобутку корисних копалин та переробці сировини утворюється велика кількість відходів. Академік Прянишников пише, що кількість відходів зростає, як і видобуток сировини, за експоненціальним законом і людство все більше і більше працює на відходи. Так, на кожну тонну виробленого калійного добрива утворюється від трьох до чотирьох тонн галітовых відходів, в основному містять хлорид натрію. Великотоннажним відходом виробництва фосфорних добрив є фосфогіпс, якого при переробці апатитового концентрату виходить 4,25 тонн, а при переробці фосфоритів Каратау - 5,6 тонни на кожну тонну екстракційної фосфорної кислоти. Велика кількість відходів утворюється при збагаченні фосфатної сировини.
При збагаченні мідних руд у відходи йде флотаційний сірчаний колчедан. Він використовується для виробництва сірчаної кислоти. Однак при випалюванні сірчаного колчедану утворюється колчеданный недогарок (» 0,73-0,75 т на 1 т піриту). Щороку його накопичується більше 5 млн. тонн. Недогарок використовується далеко не повністю, хоча містить в основному залізо, а також кольорові та дорогоцінні метали. Просочуючись через відвали, поверхневі води внаслідок вилуговування сульфідів збільшують кислотність і збагачуються залізом, міддю, нікелем, кальцієм, сульфатами та іншими речовинами. Ці води забруднюють річки, водойми та підземні води.
Висока концентрація важких металів може виявитися токсичним для рослин, пригнічуючи їх ріст.
Теплові элекростанции дають десятки мільйонів тонн пилоподібної золи і кускових шлаків в рік. Відвали великої теплової електростанції займають сотні гектарів цінних земель, але ці відходи становлять сировину для виробництва будівельних матеріалів. Зола може бути сировиною для добування ряду металів: заліза, алюмінію. Золу можна використовувати у виробництві наповнювачів бетону, силікатної цегли, шлакометаллов та ін.
Ми переконалися раніше, які складні закономірності супроводжують антропогенний кругообіг речовини при використанні ресурсів геобиоцинозов (тобто екологічних систем).
Так, якщо вирубується деревостан, то вся екосистема може припинити своє існування просто тому, що вилучається і відчужується основна маса запасеної енергії і речовини, яка повинна була передаватися на наступні трофічні рівні. На місці знищеної екосистеми може виникнути нова, але значно менш продуктивна. Таким чином, розсіювання речовини і енергії різко випереджає її відновлення, і природний кругообіг припиняється. Щоб не допустити цього, людина змушена брати на себе відновлення екосистеми: высевание насіння, внесення органо-мінеральних добрив, забезпечення рослин водою і т. п.
16. Характеристика кругообігу біогенних елементів
Нам відомо, що вуглець, азот, водень, кисень, фосфор, сірка формують живі організми. Однак ці організми не зможуть жити без достатньої кількості багатьох інших елементів катіонів металів.
Серед них калій, кальцій, магній (іноді натрій) відносяться до групи макроелементів, так як вони необхідні у великих кількостях (виражаються в сотих частках сухої речовини); проте такі елементи, як залізо, бор, цинк, мідь, марганець, молібден, кобальт, аніон хлору, належать до мікроелементів і потрібні лише в малих кількостях (що виражаються у мільйонних частках сухої речовини).
На суші головним джерелом біогенних елементів (катіонів) служить ґрунт, яка отримує їх в процесі руйнування материнських порід. Катіони абсорбуються корінням, розподіляються різними органами рослин, накопичуються в листі, тобто входять в корм рослиноїдних споживачів наступних порядків в ланцюзі живлення.
Мінералізація загиблих організмів повертає біогенні катіони в ґрунт, створюється враження, що цикл здатний тривати безперервно. Однак ґрунт вилуговується дощами, дощові води переносять катіони в систему підземного стоку, а також і в поверхневий стік: в річки, моря, іноді в значних кількостях.
Вилуговування - автокаталитический процес: чим більше воно прогресує, тим більше деградують ґрунтові колоїди. Положення стає особливо важким у тропічних місцевостях: зливові дощі, низька абсорбируемость ґрунтового комплексу (малу кількість гумусу), виснаження ґрунтів монокультурами цукрового очерету, кави, какао, кукурудзи, арахісу.
Коли вирубуються або випалюються ліси під сільське господарство, то мінералізований таким шляхом запас біогенних речовин швидко вилуговується дощами і ґрунт втрачає свою родючість. Якщо на ній тимчасово припинити посіви, то вона знову може дати життя лісі, але вже вторинного, з менш ціною біомасою, чим у первісного співтовариства. Після повторення подібних операцій ґрунт буде покриватися все більш і більш убогою рослинністю з зменшується продукцією біомаси. Спочатку утворюється саванна, потім-степ, нарешті, пустеля. Отже, кругообіг мінеральних катіонів супроводжує цикли вуглецю і азоту. У помірних широтах наслідки вилуговування не так різання, але все-таки в результаті вирубок (суцільних під корінь), при корчування пнів і зняття дерну руйнується гумус - ресурс поживних речовин. Отже, порушується кругообіг, його повнота: перехід до пустки або леваді, з мізерною рослинністю і меншим запасом біомаси.
Виснаження ґрунту можливе не тільки внаслідок зняття рослинного покриву, але й через сільськогосподарські культури. Є такі культури, як буряк, картопля, олійні культури, забирають щорічно від 300 до 700 кг мінеральних речовин на 1 га.
Мал. 8
Якщо вирубка та вивезення з лісу здійснюється очищених дерев, то збіднення не настільки сильне, а з корою виноситься багато кальцію.
Цікава діаграма розподілу елементів у лісах 100-річного віку (у кг/га). На малюнку видно, що кальцію міститься в 4 рази більше в листяному лісі, ніж у сосновому.
Мал. 9
17. Структурна будова та характеристика зон атмосфери
Атмосфера нагадує листковий пиріг. І кожен шар має свої особливості.
* Тропосфера - найближчий до Землі шар. “Товщина” цього шару змінюється в міру віддалення від екватора. Над екватором шар простягається вгору на 16-18 км, у помірних зонах - на 10-12км, на полюсах - на 8-10 км.
Саме тут міститься 80% всієї маси повітря і 90% водяної пари. Тут утворюються хмари, виникають циклони і антициклони. Температура повітря залежить від висоти місцевості. У середньому вона знижується на 0,65 ° C на кожні 100 метрів.
* Тропопауза - перехідний шар атмосфери. Його висота - від декількох сотень метрів до 1-2 км. Температура повітря влітку вище, ніж взимку. Так, наприклад, над полюсами взимку -65 ° C. А над екватором в будь-який час року тримається -70 ° C.
* Стратосфера - це шар, верхня межа якого проходить на висоті 50-55 кілометрів. Турбулентність тут низька, вміст водяної пари в повітрі - нікчемна. Зате дуже багато озону. Максимальна його концентрація - на висоті 20-25 км. У стратосфері температура повітря починає підвищуватися і досягає позначки + 0,8 ° C. Це обумовлено тим, що озоновий шар взаємодіє з ультрафіолетовим випромінюванням.
* Стратопауза - невисокий проміжний шар між стратосферою і наступної за нею мезосферою.
* Мезосфера - верхня межа цього шару - 80-85 кілометрів. Тут відбуваються складні фотохімічні процеси за участю вільних радикалів. Саме вони забезпечують щось ніжне блакитне сяйво нашої планети, яке бачиться з космосу.
У мезосфері згорає більшість комет і метеоритів.
* Мезопауза - наступний проміжний шар, температура повітря в якому мінімум -90 °.
* Термосфера - верхня межа шару проходить приблизно по позначці 800 км. Температура повітря зростає. Вона може варіюватися від + 500 ° C до + 1000 ° C. Протягом доби температурні коливання становлять сотні градусів! Але повітря тут настільки розріджене, що розуміння терміну “температура” як ми його уявляємо, тут не доречно.
* Іоносфера - об'єднує мезосферу, Мезопауза і термосферу. Повітря тут складається в основному з молекул кисню та азоту, а також з квазинейтральной плазми. Сонячні промені, потрапляючи в іоносферу сильно іонізують молекули повітря. У нижньому шарі (до 90 км) ступінь іонізація низька. Чим вище, тим більше іонізація. Так, на висоті 100-110 км електрони концентруються. Це сприяє відображенню коротких і середніх радіохвиль.
Найважливіший шар іоносфери - верхній, який знаходиться на висоті 150-400 км. Його особливість у тому, що він відбиває радіохвилі, а це сприяє передачі радіосигналів на значні відстані.
полярне сяйво
Саме в іоносфері відбуваються таке явище, як полярне сяйво.
* Екзосфера - складається з атомів кисню, гелію і водню. Газ в цьому шарі дуже розріджене і нерідко атоми водню вислизають вкосмічний простір. Тому цей шар і називають “зоною розсіювання”.
Першим вченим, який припустив, що наша атмосфера має вагу, був італієць Е. Торрічеллі. Остап Бендер, наприклад, у романі “Золоте теля” журився, що на кожну людину тисне повітряний стовп вагою в 14 кг! Але великий комбінатор трохи помилявся. Доросла людина відчуває на себе тиск в 13-15 тонн! Але ми не відчуваємо цієї тяжкості, бо атмосферний тиск врівноважується внутрішнім тиском людини. Вага нашої атмосфери становить 5 300 000 000 000 000 тон. Цифра колосальна, хоча це всього лише мільйонна частина ваги нашої планети.
18. Основний склад атмосфери та її забруднювачі
Атмосфера Землі складається з суміші газів (повітря), водяної пари і домішок (аерозолів). Повітря біля підстилаючої поверхні містить (за об'ємом) понад 78 % азоту, близько 21 % кисню і менше 1 % інших газів. Склад його майже скрізь однаковий і унаслідок перемішування зберігається до висоти 90-100 км. Вище переважають легші гази. Вміст вуглекислого газу на різних висотах неоднаковий. Він збільшується у зв'язку із спалюванням все більшої кількості вугілля, нафти, природного газу. Озону в атмосфері дуже мало, але внаслідок фотохімічних реакцій він утворює на висоті 20-30 км шар в стратосфері озоновий екран. Цей шар затримує згубну для живих організмів ультрафіолетову радіацію. Тому вище від цього шару температура в атмосфері підвищується. Кількість водяної пари в приземному шарі сильно змінюється, а з віддаленням від поверхні швидко знижується. На висоті 2 км його вже в два рази менше, ніж біля поверхні, а вище 70-80 км атмосфера практично суха.
Атмосфера має шарувату будову. Відповідно до змін температури з висотою виділяють такі шари: тропосферу (до 16 км), стратосферу (до 50 км), мезосферу (до 80 км), термосферу, що поступово переходять у міжпланетний простір приблизно на висоті 3000 км. У тропосфері і мезосфері температура з висотою знижується, а в стратосфері і термосфері, навпаки, підвищується. За ступенем іонізації атмосфери в ній виділяють нейтральний шар (нейтросферу) до висоти 90 км і шар, сильно іонізований (іоносферу) вище 80 км. Нижній шар атмосфери - тропосфера, містить понад 90 % всієї маси атмосфери. Висота тропосфери: до 18 км над екватором і 8-10 км - в полярних областях. Температура з підняттям вгору у тропосфері знижується в середньому на 6°С на 1 км, а тиск - на 11 мм рт. ст. на кожні 100 м. У ній зосереджена майже вся водяна пара, утворюються хмари і випадають опади. Процеси, що відбуваються в тропосфері, безпосередньо впливають на підстилаючу поверхню, на життя і діяльність людей.
Сучасна атмосфера складається з таких основних компонентів:
азот (78%);
кисень (21%);
аргон (0,93%);
вуглекислий газ (0,03%);
малі домішки: водень, гелій, неон, криптон, метан (0,009%).
Крім того у атмосфері є пари води, вміст яких коливається від 0,2% (в полярних широтах) до 3% (біля екватора). В атмосфері є аерозолі - завислі у повітрі дрібні тверді і рідкі частки різних речовин. Вміст аерозолів дуже змінюється.
Азот - основна складова частина атмосфери. Його маса 3,7*1015т. Основна маса атмосферного азоту знаходиться у малоактивному молекулярному стані. Азот надходить у атмосферу з вулканічними газами, утворюється з сполук азоту під час грозових розрядів і при дії ультрафіолетового випромінювання Сонця. Сполуки азоту потрапляють в атмосферу в наслідок діяльності людини (спалювання різних видів палива).
Кисень - активний окислювач, який бере участь в хімічних реакціях у гідросфері, літосфері і біосфері. Його маса у атмосфері 1,5х1015т. Основне джерело кисню - фотосинтез зелених рослин. Близько 80% усього кисню в атмосфері постачає морський фітопланктон, 20% - виробляє наземна рослинність, переважно тропічні ліси. За рахунок діяльності людини вміст кисню в атмосфері щорічно зменшується на 10 млрд. тонн.
Вуглекислий газ - є обов'язковою речовиною для фотосинтезу рослин. Цей газ утворюється під час спалювання палива, гниття органічних решток, виділяється з вулканічними газами. Діяльність людини призводить до збільшення вмісту СО2. Це зумовлює підвищення середньорічної температури - виникає парниковий ефект.
Водяна пара потрапляє в атмосферу внаслідок випаровування вологи з поверхні Землі. 90% всієї водяної пари міститься в нижньому п'ятикілометровому шарі атмосфери., вище 10-12 км водяної пари дуже мало.
Аерозолі, що містяться в атмосфері поділяються на: сульфатні вулканічного і промислового походження, мінеральні (пил), вуглеводневі (сажа) і морські (частинки морських солей). Частки аерозолів зумовлюють пониження температури Земної поверхні. Аерозолі утримуються в атмосфері протягом днів і тижнів, а іноді роками (радіоактивний пил).
Маса сучасної атмосфери становить 5,3 .1015 т, тобто 1 мільйонну частину маси Землі. Приблизно 50% маси атмосфери знаходиться в її нижньому 5-ти км шарі, 75% - в 10- ти км, 90% - в 16-ти км.
Оксид вуглецю
Оксиди азоту
Діоксид сірки
Вуглеводні
Альдегіди
Важкі метали ( Pb, Cu, Zn, Cd, Cr)
Аміак
Атмосферна пил
Радіоактивні ізотопи
Окис вуглецю (СО) - безбарвний газ, який не має запаху, відомий також під назвою "чадний газ". Утворюється в результаті неповного згорання викопного палива (вугілля, газу, нафти) в умовах нестачі кисню і при низькій температурі. При цьому 65% від усіх викидів припадає на транспорт, 21% - на дрібних споживачів і побутовий сектор, а 14% - на промисловість . При вдиханні чадний газ за рахунок наявної в його молекулі подвійного зв'язку утворює міцні комплексні сполуки з гемоглобіном крові людини і тим самим блокує надходження кисню в кров.
Двоокис вуглецю (СО 2) - або вуглекислий газ, - безбарвний газ з кислуватим запахом і смаком, продукт повного окиснення вуглецю. Є одним з парникових газів.
Діоксид сірки (SO 2) (діоксид сірки, сірчистий ангідрид) - безбарвний газ з різким запахом. Утворюється в процесі згоряння сірковмісних викопних видів палива, в основному вугілля, а також при переробці сірчистих руд. Він, в першу чергу, бере участь у формуванні кислотних дощів. Загальносвітовий викид SO 2 оцінюється в 190 млн. тонн на рік. Тривала дія діоксиду сірки на людину призводить спочатку до втрати смакових відчуттів, стесненному диханню, а потім - до запалення або набряку легенів, перебоїв в серцевої діяльності, порушення кровообігу і зупинки дихання.
Оксиди азоту (оксид і діоксид азоту) - газоподібні речовини: монооксид азоту NO і діоксид азоту NO 2 об'єднуються однією загальною формулою NO х. При всіх процесах горіння утворюються оксиди азоту, причому здебільшого у вигляді оксиду. Чим вище температура згоряння, тим інтенсивніше йде утворення оксидів азоту. Іншим джерелом окислів азоту є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту й нітрати, анілінові барвники, нітросполуки. Кількість окислів азоту, що надходять в атмосферу, становить 65 млн. тонн на рік. Від загальної кількості викидаються в атмосферу оксидів азоту на транспорт припадає 55%, на енергетику - 28%, на промислові підприємства - 14%, на дрібних споживачів і побутовий сектор - 3%.
Озон (О 3) - газ з характерним запахом, більш сильний окислювач, ніж кисень. Його відносять до найбільш токсичним з усіх звичайних забруднюють повітря домішок. У нижньому атмосферному шарі озон утворюється в результаті фотохімічних процесів за участю діоксиду азоту та летючих органічних сполук.
Вуглеводні - хімічні сполуки вуглецю і водню. До них відносять тисячі різних забруднюючих атмосферу речовин, що містяться в незгорілого бензину, рідинах, що застосовуються в хімчистці, прoмишленних розчинниках і т.д.
Свинець (Pb) - сріблясто-сірий метал, токсичний в будь відомій формі. Широко використовується для виробництва фарб, боєприпасів, типографського сплаву і т.п. Близько 60% світового видобутку свинцю щорічно витрачається для виробництва кислотних акумуляторів. Однак основним джерелом (близько 80%) забруднення атмосфери сполуками свинцю є вихлопні гази транспортних засобів, в яких використовується етилований бензин.
Промислові пилу в залежності від механізму їх утворення поділяються на наступні 4 класи:
механічна пил - утворюється в результаті подрібнення продукту в ході технологічного процесу;
возгонной - утворюються в результаті об'ємної конденсації пари речовин при охолодженні газу, що пропускається через технологічний апарат, установку або агрегат;
летюча зола - міститься в димовому газі в підвішеному стані вогнетривкий залишок палива, утворюється з його мінеральних домішок при горінні;
промислова сажа - входить до складу промислового викиду твердий високодисперсний вуглець, утворюється при неповному згорянні або термічному розкладанні вуглеводнів.
Основними джерелами антропогенних аерозольних забруднень повітря є теплоелектростанції ( ТЕС), які споживають вугілля. Спалювання кам'яного вугілля, виробництво цементу і виплавка чавуну дають сумарний викид пилу в атмосферу, що дорівнює 170 млн. тонн на рік [2].
19. Аерозолі як велика група забруднювачів повітря: характеристика, шкідливість
Аерозолі - це тверді чи рідкі частки, що знаходяться в зваженому стані в повітрі. Тверді компоненти аерозолів у ряді випадків особливо небезпечні для організмів, а в людей викликають специфічні захворювання. В атмосфері аерозольні забруднення сприймаються у вигляді диму, туману, чи імли серпанку. Значна частина аерозолів утворюється в атмосфері при взаємодії твердих і рідких часток між собою чи з водяною парою. Середній розмір аерозольних часток складає 1-5 мкм. В атмосферу Землі щорічно надходить близько 1 км3 пилоподібних часток штучного походження. Велика кількість пилових часток утворюється також у ході виробничої діяльності людей. Зведення про деякі джерела техногенного пилу наведені нижче
Таблиця 3.1 Джерела техногенного пилу
Виробничий процес
1. Спалювання кам'яного вугілля
2. Виплавка чавуну
3. Виплавка міді (без очищення)
4. Виплавка цинку
5.Виплавка олова (без очищення)
6. Виплавка свинцю
7. Виробництво цементу
Основними джерелами штучних аерозольних забруднень повітря є ТЕС, що споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні, магнезитові і сажові заводи. Аерозольні частки від цих джерел відрізняються великою розмаїтістю хімічного складу. Найчастіше в їхньому складі виявляються з'єднання кремнію, кальцію і вуглецю, рідше - оксиди металів: заліза, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, сурми, вісмуту, селену, миш'яку, берилію, кадмію, хрому, кобальту, молібдену, а також азбест. Ще більша розмаїтість властива для органічного пилу, що включає аліфатичні й ароматичні вуглеводні, солі кислот. Він утворюється при спалюванні залишкових нафтопродуктів, у процесі піролізу на нафтопереробних, нафтохімічних і інших подібних підприємствах. Постійними джерелами аерозольного забруднення є промислові відвали - штучні насипи з відкладеного матеріалу, переважно розкривних порід, утворених при видобутку корисних копалин чи ж з відходів підприємств переробної промисловості, ТЕС Джерелом пилу й отруйних газів служать масові підривні роботи. Так, у результаті одного середнього по масі вибуху (250-300 тонн вибухових речовин) в атмосферу викидається близько 2 тис.м3 умовного оксиду вуглецю і більш 150 т. пилу. Виробництво цементу й інших будівельних матеріалів також є джерелом забруднення атмосфери пилом. Основні технологічні процеси цих виробництв - здрібнювання і хімічна обробка шихт, напівфабрикатів і одержуваних продуктів у потоках гарячих газів завжди супроводжується викидами пилу й інших шкідливих речовин в атмосферу. До атмосферних забруднень відносяться вуглеводні - насичені і ненасичені, що включають від 1 до 13 атомів вуглецю. Вони піддаються різним перетворенням, окислюванню, полімеризації, взаємодіючи з іншими атмосферними забрудненнями після опромінення сонячною радіацією. У результаті цих реакцій утворюються перекісні з'єднання, вільні радикали, з'єднання вуглеводнів з оксидами азоту і сірки часто у вигляді аерозольних часток. При деяких погодних умовах можуть утворюватися особливо великі скупчення шкідливих газоподібних і аерозольних домішок у приземному шарі повітря.
Звичайно це відбувається в тих випадках, коли в шарі повітря безпосередньо над джерелами газопилової емісії існує інверсія - розташування шару більш холодного повітря під теплим, що перешкоджає повітряним масам і затримує перенесення домішок нагору. У результаті шкідливі викиди зосереджуються під шаром інверсії, вміст їх у поверхні землі різко зростає, що стає однією з причин утворення раніше невідомого в природі фотохімічного туману.
20. Процеси самоочищення атмосфери (приклади)
Самоочищення атмосфери відбувається за законами механічної повітряної міграції через перенесення на інші території та осідання на поверхні природних вод, рослин, ґрунтів.
Розсіювання в атмосфері забруднювальних речовин, що викидаються з димарів і вентиляційних пристроїв, підкоряється законам турбулентної дифузії. На процес їхнього розсіювання суттєво впливають такі чинники: стан атмосфери, фізичні і хімічні властивості речовин, що викидаються, висота і діаметр джерела викидів, розташування джерел, рельєф місцевості. Розподіл концентрації забруднювальних речовин в атмосфері під факелом точкового джерела.
Зона задимлення найбільш небезпечна. Розміри зони задимлення залежно від метеоумов перебувають у межах 10-50 висот димаря.
Усередині зони перекидання факела високі концентрації забруднювальних речовин існують за рахунок неорганізованих викидів.
Розсіювання в атмосфері газоподібних домішок і дрібнодисперсних твердих частинок (діаметром менше 10 мкм), що мають незначну швидкість осідання, підкоряється одним і тим самим закономірностям. Для більших частинок пилу ця закономірність порушується, оскільки швидкість їхнього осідання під дією сили тяжіння зростає.
Оскільки в пилогазоочисних апаратах великі частинки вловлюються ефективніше, ніж дрібні, у викидах, що зазнали очищення, залишаються тільки дрібні частинки, їх розсіювання в атмосфері розраховують так само, як і розсіювання газоподібних домішок.
Метеоумови суттєво впливають на перенесення і розсіювання домішок в атмосфері. Найбільший вплив робить режим вітру і температури (температурна стратифікація), осідання, тумани, сонячна радіація.
Вітер може по-різному впливати на процес розсіювання домішок залежно від типу джерела і характеристики викидів. Якщо гази, що відходять, перегріті щодо навколишнього повітря, то вони мають початкову висоту піднесення. У зв'язку з цим поблизу джерела створюється поле вертикальних швидкостей, що сприяють підніманню факела і віднесенню домішок вгору. Це зумовлює зменшення концентрацій домішок у ґрунті. Концентрація спадає і за дуже сильних вітрів, проте це відбувається за рахунок швидкого перенесення домішок в горизонтальному напрямі. Внаслідок цього найбільші концентрації домішок у приземному шарі формуються при деякій швидкості, яку називають «небезпечна».
За низьких або холодних джерел викидів підвищений рівень забруднення повітря спостерігається під час слабких вітрів (w = 0-1 м/с) унаслідок скупчення домішок у приземному шарі. Прямий вплив на забруднення повітря в місті надає напрямок вітру. Збільшення концентрації домішок спостерігається тоді, коли переважають вітри з боку промислових об'єктів.
Якщо температура навколишнього повітря знижується з висотою, нагріті струмені повітря піднімаються вгору (конвекція), а замість них опускаються холодні. Такі умови називаються конвективними.
Якщо вертикальний градієнт температури буде негативним (температура зростає з висотою), то потік, що вертикально піднімається, стає холоднішим за навколишні маси, і його рух згасає. Такі умови називаються інверсійними.
Якщо підвищення температури починається безпосередньо від поверхні землі, інверсію називають приземною, якщо ж з деякої висоти над поверхнею землі - підведеною. Інверсії ускладнюють вертикальний повітрообмін і розсіювання домішок в атмосфері.
Тумани на вміст забруднювальних речовин в атмосфері впливають таким чином. Краплі туману поглинають домішку не тільки поблизу підстилювальної поверхні, а й із розміщених вище, найбільш забруднених шарів повітря. Внаслідок цього концентрація домішок сильно зростає в шарі туману і зменшується над ним. Розчинення сірчистого газу в краплях туману призводить до утворення сірчаної кислоти.
Опади очищають повітря від домішок. Після тривалих інтенсивних опадів високі концентрації домішок в атмосфері практично не спостерігаються.
Сонячна радіація зумовлює фотохімічні реакції в атмосфері з утворенням різних вторинних продуктів, що часто мають токсичніші властивості, аніж речовини, що надходять від джерел викидів. Таким чином, відбувається окиснення сірчистого газу з утворенням сульфатних аерозолів.
21. Заходи по зменшенню забруднення повітря
Заходи щодо запобігання склалася катастрофічної ситуації давно розроблені вченими. Залишається тільки слідувати приписуваними правилам. Людство вже отримало серйозні попередження від самої природи. Особливо в останні роки навколишній світ буквально кричить людям про те, що споживацьке ставлення до планети необхідно змінити, інакше - смерть всього живого.
Забезпечити підвищений контроль над дотриманням рекомендацій екологів на промислових виробництвах. Повсюдно створювати очисні споруди замкнутого типу (щоб викиди в атмосферу не здійснювалися взагалі). Невідповідні стандартам підприємства необхідно закривати або на законодавчому рівні змушувати їх займатися переобладнанням виробництва.
Весь існуючий автопарк поступово перевести на екологічно чисте паливо. У деяких країнах Європи люди вже віддають перевагу електромобілям і гібридним авто. Як результат - у кілька разів зменшаться викиди шкідливих матеріалів у атмосферу.
Перейти на видобуток екологічно чистих видів енергії, використовуючи силу вітру, сонячні промені, потоки води. А теплоелектростанції закрити як застарілий вид виробництва.
Припинити вирубку лісів і бездумне використання корисних копалин.
Одним з методів зниження темпів забруднення атмосфери - це очистка палива, а зокрема бензину від шкідливих домішок, таких як свинець, який ушкоджує головний мозок дітей. Правила, введені у 1960-70-х роках в Лос-Анджелесі з метою боротьби з нафтохімічним смогом, включає в себе вимогу облаштувати всі автомобілі каталітичними нейтралізаторами вихлопних газів. Але у 1980-х роках здійснення цієї програми уповільнилося, я кількість автомобілів продовжувала зростати.
З метою п'ятикратного зменшення забруднення повітря в наступні 20 років у 1989 році в місті ввели нові правила. Фірмам радили, щоб їх службовці по черзі підвозили один одного на роботу. Добре сприймається перехід на чотирьохденний робочий тиждень та роботу на дому. Передбачається поступовий перехід автомобілів з бензину на більш екологічно чисте паливо. Місцеві промислові підприємства також мають знизити викиди в атмосферу.
Зменшення об'ємів та очистка викидів. Щоб зменшити викиди в атмосферу у розвинених країнах повсякчасно встановлюються системи контролю викидів продуктів згорання, не дивлячись на велику вартість таких систем. Посилюється контроль над вмістом вихлопних газів, за перевищення норм накладається штраф. Дає результати установка очисних споруд на електростанціях та інших промислових підприємствах. Введення технології десульфуризації димового газу на ТЕС, які працюють на вугіллі, дозволяють значно скоротити вміст двоокису сірки у димі. Комбіноване використання тепла та енергії на промислових підприємствах означає, що тепло, замість того, щоб "йти на вітер" і розсіюватися в атмосфері, буде обігрівати приміщення.
Установка каталітичних нейтралізаторів на бензинових автомобільних двигунах дозволить зменшити об'єми викидів у атмосферу оксидів азоту, угарного газу та вуглеводнів більш ніж на 75%.
Необхідність залучати у виробництво більш ефективних і екологічно безпечних технологій визнають зараз у всьому світі. Важливо також вдосконалювати конструкцію автомобільних двигунів і скорочувати число особистого транспорту на дорогах.
22. Проблема парникового ефекту та глобального потепління
Мал. 10
23. Озон та озоновий шар атмосфери
Озоновий шар - це смуга газу на висоті десятків кілометрів над Землею. Добре відомі небезпеки, які загрожують у випадку його руйнування, а можливість вжиття заходів для його захисту є предметом гарячих дискусій.
Озон - блакитнуватий газ, кожна молекула якого складається з трьох атомів Оксигену (О3). Зазвичай молекули кисню складаються з двох атомів (О2).
Озон утворюється під дією іскор і електричних розрядів. Його використовують у промисловості як відбілювач, антисептик і окислювач, який приєднує кисень до інших речовин в ході хімічних реакцій. Він викидається в нижні шари атмосфери у вигляді забруднюючої речовини як продукт промислових процесів і в складі вихлопних газів автотранспорту.
При високих концентраціях озон шкідливий, вражає рослини і може викликати дихальні розлади.
У той же час озон підтримує життя на Землі. Наша планета оточена озоновим шаром, розташованим на великій висоті. Він затримує приблизно 2/3 ультрафіолетового випромінювання Сонця. Якби усе це випромінювання потрапляло на Землю, життя на ньому в звичному вигляді не могло б існувати.
Озоновий шар розташований в стратосфері, на висоті від 15 до 50 км, в основному він сконцентрований па висоті приблизно 20-25 км. Насправді це не чистий озон, а багате озоном повітря.
Усередині озонового шару відбувається безперервний перехід кисню з однієї форми в іншу. Молекули О2 розщеплюються на окремі атоми Оксигену (О). Ці атоми з'єднуються з молекулами кисню, утворюючи озон О3, а потім озон знову розпадається на кисень О2 і окремі атоми Оксигену.
Необхідну для реакцій енергію дає сонячне випромінювання. Поглинаючи цю енергію в основному з ультрафіолетової частини спектра, озоновий шар не дає ультрафіолетовому випромінюванню досягати Землі.
Вплив УФ
Незначна кількість ультрафіолету змушує шкіру людини виробляти більшу кількість захисного пігменту меланіну, викликаючи появу засмаги. Більш високі рівні цього випромінювання викликають різні форми раку шкіри, катаракту очей, що приводить до сліпоти, і впливають на імунну систему, зменшуючи опірність організму. Занадто великий його рівень здійснює також згубний вплив на рослини й найдрібніші водні організми, що утворюють морський планктон - основу всіх харчових ланцюжків в океані. Порушення екологічної рівноваги в океанах - перспектива, про яку не хочеться навіть думати.
Кількість різних газів в озоновому шарі коливається зі змінами температури, часом доби і року. Проте до недавнього часу, можливо, протягом багатьох мільйонів років, існувала довготривала стала рівновага.
У 1985 році за допомогою повітряних зондів і наземних приладів вчені виміряли озоновий шар. Вони виявили, що навесні над Антарктидою на кілька тижнів з'являється «озонова діра». Насправді це більше схоже на розрідження, тобто зменшення кількості молекул озону, яке призводить до потрапляння більшої кількості ультрафіолетового випромінювання на поверхню Землі. Вважається, що таке розрідження почалося приблизно в 1975 році.
24. Структура літосфери
Літосфера (від грец. лЯипт -- камінь і уцбЯсб -- куля, сфера) -- це зовнішня тверда оболонка Землі, що складається із земної кори і частини верхньої мантії. Термін "літосфера" був введений американським геологом Дж. Баррелом.
Нижня межа літосфери Землі нечітка й визначається за різким зменшенням в'язкості порід, зниженням швидкості поширення сейсмічних хвиль і збільшенням електропровідності порід. Ця область отримала назву "астеносфера" (від д.- грецьк. asthees -- слабкий та ін. -грец. уцб?сб) і є верхнім пластичним шаром у верхній мантії Землі.
Верхня межа літосфери обмежена гідросферою і атмосферою.
Потужність літосфери складає від 5 до 200 км. Найменша вона під рифтами -- центральними зонами серединно-океанічних хребтів в яких формується океанічна земна кора, найбільша -- над кратонами -- древніми ядрами материків. Таким чином найменшу товщину літосфера має над найбільш нагрітими ділянками, зокрема з тріщин рифтових зон досить часто відбуваються виливу базальтів, а найбільшу -- над найбільш холодними, тими де мантія залягає найбільш глибоко від поверхні Землі.
Літосфера неоднорідна за своєю будовою. У ній виділяють два шари, з реакції на довгостроково діючі навантаження. Верхній шар літосфери -- пружний і включають в себе земну кору. Нижній -- пластичний, що включає в себе частину верхньої мантії. Крім того по всій товщині літосфери зустрічаються горизонти зі зниженою в'язкістю, за якими відбувається прослизання різних літосферних шарів. Це явище отримало назву розшарованості літосфери.
Подобные документы
Методи стимулювання раціонального використання природних ресурсів. Ліцензування, страхування та система екологічної сертифікації. Раціональне і нераціональне природокористування. Причини виникнення "озонових дірок", шляхи покращення стану атмосфери.
курсовая работа [49,5 K], добавлен 10.04.2012Будова і склад атмосфери, джерела її антропогенного забруднення. Руйнування озонового шару Землі та шляхи його захисту, сучасний стан озонового екрану, фактори руйнування озону. Антропогенні зміни клімату, забруднення повітря радіоактивними домішками.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.11.2010Поняття, будова та основні характеристики атмосфери, проблеми її забруднення. Класифікація забруднень атмосфери, їх екологічний вплив. Парниковий ефект, озонова діра в атмосфері, кислотні дощі. Методи знешкодження викидів в атмосферу забруднюючих речовин.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.09.2009Антропогенні зміни поверхні літосфери. Надра Землі, їх використання та охорона. Грунт як головний засіб сільськогосподарського виробництва та середовище життя. Антропогенне забруднення і виснаження грунтів. Охорона і раціональне використання грунтів.
реферат [32,9 K], добавлен 19.10.2010Принципи раціонального природокористування. Стандарти та нормативи якості навколишнього середовища. Особливості проведення екологічної експертизи. Визначення економічних механізмів природокористування. Правове забезпечення охорони природних ресурсів.
контрольная работа [39,1 K], добавлен 25.09.2010Мета управління в галузі раціонального природокористування. Структура державного апарату управління раціональним природокористуванням, територіальні органи. Природокористування і ефективність природоохоронної політики, адаптація режиму управління.
контрольная работа [17,2 K], добавлен 19.10.2011Система економічних платежів та внесків за використання природних ресурсів, екологічні збори. Витрати підприємств на охорону навколишнього природного середовища. Державний контроль у галузі охорони довкілля, застосування даних податкової статистики.
контрольная работа [42,6 K], добавлен 30.09.2010Загальна характеристика глобальних проблем. Шляхи подолання енергетичної кризи. Поняття про парниковий ефект, глобальне потепління, їх причини. Заходи, здійсненні для сповільнення руйнування озонового шару. Шляхи зменшення темпу глобального потепління.
курсовая работа [30,2 K], добавлен 26.10.2013Характеристика і суть парникового ефекту, причини його виникнення та наслідки. Необхідність захисту кліматичної системи світу. Особливості впливу парникового ефекту на регіони України. Необхідність та способи поліпшення світової екологічної ситуації.
реферат [423,4 K], добавлен 04.06.2009Історія екології, її підрозділи та основні поняття. Міжнародне співробітництво у галузі охорони довкілля та моніторинг навколишнього середовища. Основні завдання екологічного забезпечення професійної діяльності. Антропогенний вплив на довкілля.
курс лекций [589,4 K], добавлен 04.01.2009
