Reklama

Атмосфера и её загрязнение

Атмосфера является одним из нужных критерий появления и существования жизни на Земле, она участвует в формировании климата на планетке, регулирует ее термический режим, содействует перераспределению тепла у поверхности. Атмосфера поглощает часть лучистой энергии Солнца, остальная энергия, достигнув поверхности Земли, отчасти уходит в почву, водоемы, а отчасти отражается назад в атмосферу. Из полного количества солнечной энергии атмосфера отражает 35%, поглощает 19% и пропускает к Земле 46%.

Атмосфера защищает Землю от резких колебаний температуры — при отсутствии атмосферы и водоемов температура поверхности Земли в течение суток колебалась бы в интервале 200сС. Благодаря наличию кислорода атмосфера участвует в обмене и круговороте веществ в биосфере.
В современном состоянии атмосфера существует сотки миллионов лет, все живое адаптировано к строго определенному ее составу. Газовая оболочка защищает живы организмы от гибельных ультрафиолетовых, рентгеновских и галлактических лучей. Атмосфера защищает Землю от падения метеоров. В атмосфере распределяются и рассеиваются солнечные лучи, что делает равномерное освещение; она является средой, где распространяется звук. Из-за деяния гравитационных сил атмосфера не рассеивается в мировом пространстве, а окружает Землю, крутится совместно с ней.

Основной (по массе) компонент воздуха — азот, в нижних слоях атмосферы его содержание составляет 78,09%. В газообразном состоянии азот инертен, а в соединениях в виде нитратов он играет важную роль в био обмене веществ.

Самый активный в биосферных процессах газ атмосферы — кислород. Содержание его в атмосфере составляет около 20,94%. Кислород поглощают животные в процессе дыхания и выделяют растения как обыденный продукт фотосинтеза.

Принципиальная часть атмосферы — диоксид углерода (СО2), составляющий 0,03% ее объема и значительно влияющий на погоду и климат на Земле. Содержание диоксида в атмосфере не повсевременно, он поступает в атмосферу из вулканов, жарких ключей, при дыхании человека и животных, при лесных пожарах, потребляется растениями, отлично растворяется в воде.

В маленьких количествах в атмосфере содержатся: оксид углерода (СО), инертные газы (аргон, гелий, неон, криптон, ксенон). Из их больше всего аргона - 0,934%. В состав атмосферы входят также водород и метан. Инертные газы попадают в атмосферу в процессе непрерывного естественного радиоактивного распада урана, тория, радона.

Кроме газов, в атмосфере имеются вода и аэрозоли. В атмосфере вода находится в жестком (лед, снег), водянистом (капли) и газообразном (пар) состоянии. При конденсации водяных паров образуются облака. Полное обновление водяных паров в атмосфере происходит в течение 9—10 суток.
Первичным источником энергии атмосферного тепла для Земли служит Солнце. Поверхности Земли добивается только малая толика лучистой энергии Солнца; часть энергии, достигшей поверхности, отражается, а остальная поглощается, превращаясь в термическую и вызывая конвективное движение в атмосфере. 71% поверхности Земли занят водой, потому поглощение солнечной энергии сопровождается испарением.

Под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц, жестких и водянистых веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно оказывают влияние на человека, животных, растения, климат, материалы, строения и сооружения.

По происхождению загрязнения делят на природные, вызванные естествен-ными, нередко аномальными, процессами в природе, и антропогенные, связан-ные с деятельностью человека (рис. 1.3).

Рис. 1.3.

С развитием производственной деятельности человека все большая толика в загрязнении атмосферы приходится на антропогенные загрязнения, которые разделяются на локальные и глобальные. Локальные связаны с городками и промышленными регионами; глобальные загрязнения оказывают влияние на биосферные процессы в целом на Земле. Воздухом, который находится в неизменном дви-жении, вредные вещества переносятся на сотки и тыщи км, попадают в почву, водоемы, а потом опять поступают в атмосферу. Загрязнители атмосферы делят на механические, физические и био (рис. 1.4).

Механические — пыль, фосфаты, свинец, ртуть — образуются при сжигании органического горючего и в процессе производства.

 

Рис.1.4

 

К физическим загрязнителям относят:

  • термические (поступление в атмосферу нагретых газов);
  • световые (ухудшение естественной освещенности местности под воздействием искусственных источников света);
  • шумовые (как следствие антропогенных шумов);
  • электрические (от линий электропередач, радио и телевидения, работы промышленных установок);
  • радиоактивные, связанные с увеличением уровня поступления радиоактивных веществ в атмосферу.

Био загрязнители в главном являются следствием размножения микробов и антропогенной деятельности (теплоэнергетика, индустрия, транспорт, деяния вооруженных сил).

Экологи предупреждают, что если не получится уменьшить выброс в атмосферу углекислого газа, то нашу планетку ждет трагедия, связанная с увеличением температуры вследствие так именуемого парникового эффекта. Суть этого явления состоит в том, что атмосфера с завышенным содержанием СО2 и метана СН4 довольно свободно пропускает ультрафиолетовое солнечное излучение и в то же время задерживает отражающиеся от поверхности инфракрасные лучи, что приводит к увеличению температуры, а как следует, и к изменению климата.

Загрязняющие вещества попадают в организм человека через органы дыхания. Дневной объем вдыхаемого воздуха для 1-го человека составляет 6 - 12 м3. При обычном дыхании с каждым вдохом в организм поступает от 0,5 до 2 л воздуха. Вдыхаемый воздух через трахею и бронхи попадает в альвеолы легких, где происходит газообмен меж кровью и лимфой. Зависимо от размеров и параметров загрязняющих веществ их поглощение происходит по-разному. Грубые частички задерживаются в верхних дыхатель-ных путях и, если они не токсичны, могут вызывать болезнь, которое именуется полевой бронхит. Частички пыли могут привести к профес-сиональному заболеванию, которое носит общее заглавие пневмокониоз.
Человек может жить без еды 30 - 45 суток, без воды -5 суток, без воздуха только 5 мин. Вредные воздействия различных и пылевидных промышленных выбросов на человека определяются количеством загрязняющих веществ, поступающих в организм, их состоянием, составом и временем воздействия. Атмосферные загрязнения могут оказывать на здоровье человека маленькое воздействие, а могут привести к полной интоксикации организма.
Разрушительное воздействие промышленных загрязнений находится в зависимости от вида вещества. Хлор наносит урон органам зрения и дыхания. Фториды, попадая в организм, вымывают кальций из костей и понижают его содержание в крови; при вдыхании фториды негативно действуют на дыхательные пути. Гидросульфид поражает роговицу глаз и органы дыхания, вызывает мигрени; при больших концентрациях вероятен смертельный финал. Дисульфид углерода является ядом нервного деяния и может вызвать психическое расстройство; острая форма отравления приводит к наркотической потере сознания. Небезопасны для вдыхания пары либо соединения томных металлов, соединения бериллия. Диоксид серы поражает дыхательные пути, оксид углерода препятствует переносу кислорода, отчего наступает кислородное голодание; длительное вдыхание оксида углерода возможно окажется смертельным для человека.

Небезопасны в малых концентрациях в атмосфере альдегиды и кетоны. Альдегиды оказывают раздражающее воздействие на органы зрения и чутья, являются наркотиками, разрушающими нервную систему; нервную систему поражают также фенольные соединения и органические сульфиды.
Загрязнения атмосферы вредоносно сказываются и на растениях. Газы оказывают различное воздействие на растения, при этом восприимчивость растений к одним и этим же газам неодинакова; более вредоносны для их сернистый газ, фтористый водород, озон, хлор, диоксид азота, соляная кислота. Загрязня-ющие атмосферу вещества негативно оказывают влияние на сельскохозяйственные растения как за счет конкретного отравления зеленоватой массы, так и за счет интоксикации земли.

Загрязнение атмосферы промышленными выбросами значительно увеличивает эффект коррозии. Кислотные газы содействуют коррозии железных конструкций и материалов; диоксид серы, оксиды азота, гидрохлорид при соединении с водой образуют кислоты, усиливая хим и химическую коррозию, разрушают органические материалы (резину, пластмассы, красители). На железные конструкции негативно действуют озон и хлор. Даже малозначительное содержание нитратов в атмосфере вызывает коррозию меди и латуни. Аналогично действуют и кислотные дождики: понижают плодородие почв, негативно действуют на флору и фауну, уменьшают сроки службы химических покрытий, в особенности хромо-никелевых красок, понижается надежность работы машин и устройств, под опасностью находятся более 100 тыс. применяемых видов цветного стекла.

Изменение климата влияет на сельское хозяйство. При потеплении возрастает длительность вегетационного периода (на 10 дней при повышении температуры на ГС). Увеличение концентрации диоксида углерода приводит к увеличению урожайности.

К антропогенные процессам относится разрушение озонного экрана, которое вызывается:

  • работой холодильников на фреоне и аэрозольных установках;
  • выделением NO2 в итоге разложения минеральных удобрений;
  • полетами самолетов на большой высоте и пусками ракетоносителей спутников (выброс оксидов азота и паров воды);
  • ядерными взрывами (образования оксидов азота);
  • процессами, содействующими проникновению в стратосферу соединений хлора антропогенного происхождения, также метилхлоро-форма, четыреххлористого углерода, хлористого метила.

По оценкам ученых, в текущее время содержание озона миниатюризируется раз в год приблизительно на 0,1%. Это значительно может поменять климат и вызвать другие нехорошие последствия.

Развитие техники сопровождается ростом числа и мощности источников ионизирующего излучения, к которым относятся АЭС, предприятия, добывающие и перерабатывающие ядерное горючее, хранилища отходов, научно-исследовательские университеты, испытательные полигоны. Развитие атомной энергетики сопровождается ростом радиоактивных отходов, образу-ющихся при добыче и переработке ядерного горючего. Активность этих отходов наращивается с каждым годом, и в недалеком будущем составит суровую опасность для среды.

 

Reklama