Атмосфера-внешняя оболочка биосферы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Парниковый эффект: аналогия с кабиной  автомобиля в солнечный летний день. В течение последних десятилетий климат на Земле становится все более теплым. От этого тают льды Арктики и Антарктики и повышается уровень мирового океана. Причина потепления - увеличение содержания в атмосфере углекислого газа, который выбрасывается в воздух промышленными предприятиями. Механизм влияния углекислоты на климат такой. Все знают, как нагревается внутри автомобиль, когда он стоит на солнце с закрытыми окнами. Причина в том, что солнечный свет проникает через окна и поглощается предметами, находящимися в салоне. При этом энергия света переходит в тепло, предметы нагреваются и излучают тепловую энергию. В отличие от света, она не проникает через стекло наружу и остается внутри  автомобиля; поэтому там так жарко. То же самое происходит в парниках, откуда и произошел термин «парниковый эффект». Углекислота в воздухе играет ту же роль, что и стекло. Световая энергия проникает сквозь атмосферу, поглощается поверхностью земли, преобразуется в тепло и выделяется назад в атмосферу. Там тепло поглощается углекислым газом - среди всех природных компонентов воздуха только он и метан обладают такой способностью. В результате газ нагревается сам и нагревает атмосферу в целом. Значит, чем больше в ней углекислоты, тем теплее она станет. Температура и климат, к которым мы привыкли, обеспечиваются концентрацией углекислого газа в атмосфере на уровне 0.03 %. Теперь человечество увеличивает эту концентрацию, и климат становится теплее.

 

Вследствие  увеличения средних температур началось таяние льда в районе Северного и  Южного полюсов, уменьшение площади  ледников в горах и подтаивание вечной мерзлоты. За сто лет площадь вечной мерзлоты в Северном полушарии сократилась на 7%, а глубина промерзания — на 35 сантиметров. По оценкам ученых, граница сплошной мерзлоты к 2020 году сместится к северу на 50-80 километров, а к 2050 году — на 150-200 километров.

Еще один глобальный эффект, связанный с концентрацией  парниковых газов в атмосфере, прогнозируют ученые США и Израиля. Ученые выяснили, что рост концентрации оксида углерода (СО2) в атмосфере сопровождается не только потеплением, но и закислением морской воды, что заметно осложнит жизнь морских организмов. По прогнозам, скорость роста концентрации СО2 и сопутствующих ему процессов будет расти, а значит и закисление океана и вымирание его обитателей неотвратимы.⁷

Главной причиной потепления подавляющее большинство  климатологов считают антропогенный  фактор, а именно: увеличение количества парниковых газов в атмосфере. Но кроме этой гипотезы существуют и  другие. Так, некоторые исследователи указывают на возможность естественных климатических флуктуаций природного характера — причиной потепления может быть естественная изменчивость климата. Например, около 6тыс. лет назад был климатический оптимум голоцена, характеризовавшийся более высокими температурами по сравнению с современными, а также высокой степенью увлажнения. Кроме этого, некоторые ученые указывают на недостаточное время фиксирования метеорологических данных (около 150 лет) и соответственно считают выводы о глобальном изменении климата предварительными. В действительности — вопросов больше, чем ответов.

 

2.2. Воздействие загрязнений на здоровье человека.

В течение жизни  человек делает в среднем около 600 млн. вздохов, пропуская через  легкие до 600 тыс. м3 воздуха. Легко понять, что даже незначительные концентрации вредных веществ во вдыхаемом воздухе постепенно подтачивают здоровье.

Чтобы защитить людей от незаметных на первый взгляд воздействий малых доз загрязнителей, понадобилось установить верхние их пределы, которые так и называются: предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе. Они допускают концентрацию загрязнителя, при которой он еще не становится токсичным, т. е. не оказывает на человека ни прямого, ни косвенного вредного воздействия, не влияет на состояние его здоровья, на самочувствие и даже настроение. Важно подчеркнуть, что ПДК, разработанные и законодательно утвержденные в России, являются самыми низкими в мире. Например, для наиболее распространенного загрязнителя — сернистого газа — в США приняты ПДК 4,4 мг/м, в ФРГ— 0,75, а в России — только 0,5 мг/м3. Жесткость наших санитарных норм — надежная юридическая основа борьбы за чистоту воздуха. Хроническое загрязнение воздуха выше ПДК отрицательно влияет на здоровье человека. Дым, копоть и другие механические частицы могут проникать в легкие и осаждаться на поверхности альвеол. В результате возникают или обостряются легочные заболевания: хронический бронхит, эмфизема, астма, рак. Медицинская статистика свидетельствует о нарастании смертности от рака легких в промышленных центрах США и Англии. О связи этого показателя с уровнем загрязнения воздуха косвенно свидетельствует тот факт, что в сельских районах, например, юга Италии смертность от рака легких в 5 раз ниже, чем в крупных промышленных городах севера страны. Особо следует отметить повышение легочных заболеваний (в том числе раковых) среди курильщиков, вызываемое содержащимися в табаке токсичными смолами. Заболевания дыхательных путей вызывают сернистый газ, сероводород и такой опасный канцероген, как бензпирен, выделяющийся с выхлопными газами автомобилей, особенно при неполном сгорании бензина.

Разнообразные загрязнения воздуха вызывают раздражение  глаз, увеличение заболеваний конъюнктивитом, особенно у детей. Всем известно губительное действие оксида углерода, содержащегося в выхлопных газах автомобилей, недаром называемого угарным газом. Вступая в соединения с гемоглобином эритроцитов крови, угарный газ ослабляет их способность присоединять кислород, тем самым вызывая кислородное голодание организма. Содержание угарного газа в воздухе городов еще далеко от того, чтобы люди «угорали» прямо на улицах. Но на перекрестках крупных магистралей с оживленным движением, например, в Токио полицейским уже приходится прибегать к кислородным маскам и автоматам для защиты от оксидов углерода и азота.

Еще опаснее  выбросы свинца в выхлопных газах, при хроническом воздействии  они угнетающе действуют на эритроциты крови и нервную систему, вызывая  бессонницу и ночные кошмары —  весьма распространенный недуг жителей современных городов. Косвенное свидетельство высокой токсичности свинца — один из самых жестких ПДК на него (0,0007 мг/м3), уступающий лишь ПДК на ртуть (0,0003 мг/м3).

Этот грустный перечень имеет длинное продолжение, он касается редких или сугубо локальных загрязнений фосфором, мышьяком, ртутью, цинком, марганцем, сероуглеродом, азотной кислотой и другими веществами, не получивших пока широкого распространения.

Всемирная организация  здравоохранения расценивает загрязнение  воздуха как серьезную угрозу для здоровья человека, как самое грозное его последствие. 

2.3. Влияние загрязнений на животный и растительный мир.

Для растений наиболее ядовиты сернистый газ, фтористый  водород, озон, хлор, свинец, ртуть, мышьяк и некоторые другие вещества. Сернистый газ, например, вызывает потемнение листьев растений, а затем гибель растительности на расстоянии до 50 км от предприятий, выбрасывающих его в атмосферу.

Установлено ощутимое (в среднем на 25—30%) снижение урожайности  большинства сельскохозяйственных культур в 2—3 км от источника вредных выбросов в атмосферу. Некоторые виды растений реагируют даже на слабые концентрации загрязнителей. Например, хвойные деревья, люцерна, клевер, хлопчатник, грецкий орех, табак и лишайники весьма чувствительны к сернистому газу; многие луговые злаки,, клубника, лук, гладиолус, ель и сосна — к фтору; виноград, цитрусовые и табак — к озону и т. п. Однако ряд растений обладает, напротив, повышенной сопротивляемостью к тем же загрязнителям: груши, сливы, гладиолусы, розы и лилии — к сернистому газу; морковь — к фтору; горох — к оксидам азота. Отсюда следует возможность практического их применения: первых — как индикаторов ядовитых веществ в воздухе; вторых — как источник для создания защитных полос и поясов вокруг промышленных предприятий.

 

Воздействие загрязнителей  воздуха на животных не менее существенно. Отмечены случаи массового падежа домашнего  скота и птицы во время смогов. Своеобразно действуют на жвачных  животных загрязнения молибденом. Сам  по себе он оказался безвредным, но его присутствие обедняет ткани медью, что в свою очередь вызывает потерю аппетита и анемию. Однако избыток меди в окрестностях металлургических комбинатов тоже оказывается губительным для крупного рогатого скота и овец. Хорошо известна высокая требовательность канареек к чистоте воздуха. Поэтому их издавна использовали в качестве индикаторов, например, метана в шахтах. Столь же чувствительны к загрязнению воздуха медью, фтором и мышьяком пчелы.

 

Рассеивание и поглощение загрязняющих веществ. Организмы способны переносить присутствие в воздухе определенных количеств загрязняющих веществ. Их концентрация, ниже которой вредные эффекты не наблюдаются, называется пороговым уровнем (ПДК).Последствия для здоровья растений, животных и человека отмечаются при превышении порогового уровня или при слишком длительном воздействии: решающее значение имеет получаемая доза. Миллионы лет в атмосферу поступал дым и другие вещества в результате извержений вулканов, природных пожаров и пыльных бурь. Но биосфера способна поглощать эти загрязнители. Они рассеиваются в атмосфере, затем оседают или выпадают с осадками на  землю, а почвенные микроорганизмы превращают ядовитые газы в безвредные. Экосистемы могут поглощать и химические выбросы промышленных предприятий. Однако для того, чтобы это происходило, необходимо сколько возможно снижать концентрацию выбрасываемых в воздух веществ, применяя дымные фильтры. Кроме того, заводы должны располагаться не ближе определенного

 

 

 

минимального расстояния от города – тогда ядовитые газы будут рассеиваться в атмосфере и поглощаться микроорганизмами и растениями, а их отрицательное влияние на здоровье людей снизится.

2.4. Экономический ущерб.

Загрязнения воздуха  наносят урон зданиям, сооружениям, металлическим конструкциям. Под  слоем копоти чернеют некогда белоснежные здания. Тускнеют и разрушаются краски. Металлы коррозируют в промышленных районах к 4—5 раз быстрее, чем в сельских. Повреждаются исторические памятники. Портятся ткани, кожа, резина и другие материалы. Непрерывно растут расходы на чистку зданий, мытье автомобилей, ремонтные работы.

Огромны прямые потери ценных веществ, выбрасываемых  с отходящими газами промышленных предприятий. Вредные химические загрязнители воздуха, будучи уловлены надежными фильтрами, могли бы оказаться весьма полезными в хозяйстве человека.

Экономический ущерб от загрязнений воздуха  полностью оценить, вероятно, трудно. Подсчеты, выполненные, например, в  США, выразились в огромных суммах: около 30 млрд. долларов в год. При этом не учитывались главные последствия загрязнений — подорванное здоровье и повышенная смертность людей. Широкую огласку получили катастрофические отравления воздуха, вызвавшие тяжелые заболевания и гибель людей. Печально известны случаи такого рода в Лондоне, Анкаре, Лос-Анджелесе, Токио, Дюссельдорфе и других районах.

Самые тяжелые  последствия вызвал ядовитый туман  смог (англ. smoke — дым и fog — туман), окутавший Лондон с 5 до 9 декабря 1952 г. Из-за полной его неподвижности  в воздухе резко возросло содержание вредных примесей (количество сернистого газа в 5—6 раз превысило обычный уровень). Резко поднялось число заболеваний дыхательных путей и смертность. В эти дни в Лондоне умерло на 4 тыс. человек больше, чем в обычное время, причем пострадали в первую очередь больные хроническим бронхитом, астмой, туберкулезом, а также пожилые люди и дети. Подобные ситуации, повторившиеся в январе 1956 и декабре 1957 г., также сопровождались повышенной смертностью горожан. Случаи эти были предметом рассмотрения специальных комиссий, после чего были приняты действенные законодательные и практические меры по предотвращению столь высоких уровней загрязнения воздуха. Эти меры дали свои результаты — в декабре 1962 г. неподвижный туман на неделю завис над Лондоном, но, так как уровень загрязнения воздуха был гораздо ниже, чем десять лет назад, катастрофы на сей раз не произошло.

Сложные проблемы состояния атмосферы требуют незамедлительного их решения. Как образно заметил американский метеоролог Луис Баттан: «Или люди сделают так, что в воздухе станет меньше дыма, или дым сделает так, что на Земле станет меньше людей».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека), особенно в последнее столетие, нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли. Уже сейчас перед человечеством встали серьезные экологические проблемы, требующие незамедлительного решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованной литературы:

1. Журнал «Экология и Жизнь» № 9 от 2009 года, страница 53
2. Браун, Экоэкономика, страница 179
3. Колесников С.И. «Экологические основы природопользования» 2009 г. 304 с., с. 123.
4. Безопасность жизнедеятельности.  Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. и др : 7-е изд., стер. — М.: Высшая школа, 2007. — 616 с., с. 262.
5. Безопасность жизнедеятельности.  Хван Т.А., Хван П.А. Ростов н/Д: Феникс, 2004. — 416 с. , с106.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1.1. Уровни  содержания вредных веществ в атмосфере в декабре 2010 г. (По данным ИДЦ МУ Управления гражданской защиты г.Уфы) Местонахождение станции  раннего обнаружения выбросов вредных  веществ в районе ОАО «УЭЛЗ  СВЕТ» (СРОВ-1)                             Приложение 1.2. Местонахождение станции раннего обнаружения выбросов вредных веществ в районе ул. Свободы (СРОВ-2)                                 Приложение 2.1. Уровни содержания вредных веществ  в атмосфере в сентябре 2011 г. (По данным ИДЦ МУ Управления гражданской  защиты г.Уфы) Местонахождение станции раннего обнаружения выбросов вредных веществ в районе ОАО «УЭЛЗ СВЕТ» (СРОВ-1)                           Приложение 2.2. Местонахождение станции раннего обнаружения  выбросов вредных веществ в районе ул. Свободы (СРОВ-2).