Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Антропогенные экосистемы. Источники хим. заражения биосферы.

Человек в окруж. среде, с одной стороны, является объектом взаимодействия экологич. факторов, с другой — сам оказывает воздействие на среду. С этой точки зрения человек и человеч-во в целом характеризуются важными особенностями. Важная черта человека как экологич. фактора заключается в осознанности, целенаправленности и массированности воздействия на природу.

Прирост народонаселения, энергообеспеченности, технической вооруженности людей создает предпосылки для заселения любых экологич. ниш.

Особенностью человека как экологич. фактора является также активный, творческий характер его деятельности. Энергия, которую использует человек, обращается на изменение среды обитания.

Человек в результате трудовой деятельности создает вокруг себя искусств. среду обитания. Естественные экосистемы вытесняются антропогенными экосистемами, абсолютно доминирующим фактором в которых является человек. В результате человеческой деятельности происходят изменения физич. среды — газового состава воздуха, качества воды и пищи, климата, потока солнечной энергии и других факторов, которые отражаются на здоровье и работоспособности людей. В отклоняющихся экстремальных условиях затрачивается много сил и средств на искусственное создание и поддержание оптимальных условий среды.

Масштабы взаимодействия современного общества с природой определяются не биологическими потребностями человека, а непрерывно нарастающим уровнем технич. и соц. развития. Техническая мощь человека достигла масштабов, соизмеримых с биосферными процессами.

В сложной иерархич. организации живой природы заложены огромные резервы саморегуляции. Для вскрытия этих резервов необходимо грамотное вмешательство в процессы, протекающие в биосфере. Стратегию такого вмешательства может определить экология, опирающаяся на достижения естественных и социальных наук.

Химическое загрязнение проявляется в изменении химических свойств среды, когда содержание какого-то химического элемента или вещества превышает средние многолетние колебания. Особенно опасны выбросы промышленных предприятий, содержащие двуокись серы и продукты ее превращений, окислы азота и продукты их превращений, что ведет к выпадению кислотных дождей; значительных размеров достигают выбросы в окружающую среду серы, тяжелых металлов, особенно, ртути; летучей золы с частицами недогоревшего топлива, оксидов азота, фтористых соединений, продуктов неполного сгорания топлива. По экспертным оценкам преобладающее влияние на химическое загрязнение окружающей среды оказывает автотранспорт, самым опасным среди выбросов которого являются соединения свинца, в частности, тетраэтилсвинец, угарный газ, углеводороды.

Среди более чем 7000 химических соединений, загрязняющих окружающую среду в результате деятельности человека, различают по действию на организм общетоксические и специфические (аллергенные, канцерогенные, мутагенные, и др.) вещества. Среди них выделяют как наиболее опасные семь групп веществ: двуокись азота в воздухе, бензол в воздухе, пестициды в воде, нитраты в воде, диоксины в пищевых продуктах и в почве, полихлорированные дифенины в пищевых продуктах, соляная кислота в почве.

Количество вредных веществ и их соединений постоянно растет. Отходы производства вводят в окружающую среду вещества, которые отравляют воздух, воду, почву, продукты питания. Тонкая пленка нефти от потерь при транспортировке, аварий и сбросов, содержащих нефтепродукты, покрывает водные поверхности и вызывает гибель планктона, загрязняет биогеоценозы, нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.

46. Вторичные явление: смог, кислотные дожди, разрушение озонового слоя.

Газовый состав атмосферы Земли обеспеч. условия для жизни и защищает все живое от жест­кого облучения космич. радиацией. Деятель­ность человека изменяет сложивш. в природе равновесие. Сильн. загрязнение атмосферы про­исходит в больших городах: 90% веществ, загряз­няющих атмосферу, составляют газы и 10% - твер­дые частицы.

Наиб. опасным результатом загрязнения являются, смоги. Смог появляется при неподвижном воздухе, когда, с одной стороны, отсутствуют гори­зонтальн. ветры, а с другой — распределение темпе­ратуры по высоте атмосферы таково, что отсутствует вертикальн. перемешивание атмосферн. слоев. Перемешивание, или конвекция, воздуха в тропос­фере происходит за счет того, что по мере движе­ния вверх от земли через каждые 100 метров тем­пература снижается на 0,6°С. Па высоте 8—18 км изменение температуры меняет знак, то есть на-

ступает потепление. Такое явление называется ин­версией. При опред. условиях инверсия тем­пературы наблюдается уже в нижних слоях тро­посферы и ведет к прекращению перемешивания воздуха выше уровня инверсии. Иногда в зимние месяцы можно наблюдать местонахождение инвер­сии между загрязненным нижним слоем воздуха и верхним прозрачным слоем. Смоги бывают двух типов. Смог,называемый лон­донским, наблюдается в туманную безветренную по­году. Весь дым не уносится ветром, а задерживается туманом и остается над городом, производя тяж. действие на здоровье людей. В Лондоне в дни таких сильных смогов было отмечено повышение смертности. Замена тверд. топлива газообразн. значит. уменьш. задымление. Второй тип смогов — фотохимич., появля­ется в больших южных городах в безветренную яс­ную погоду, когда скапливаются окислы азота, со­держащ. в выхлопных газах автомобилей. Эти соединения под действием солнечн. излуч. проходят цепь химич. превращений. Основн. компонентами фотохимич. смога являют­ся: озон, двуокись азота и закись азота. Скапливаясь в больших кол-вах, эти вещества и продукты их распада под действием УФ излуч. вступают в химич. реак­цию с находящимися в атмосфере углеводородами. В результате образуются химич. актив­ные органич. вещ-ва пероксилацилнитраты (ПАН), кот-ые оказывают вредное влияние на орга­низм человека: раздражают слизистую оболочку, ткани дыхательных путей и легких, эти соедине-

ния обесцвечивают зелень растений. Вредное воз­действие на окружающую среду и организм челове­ка оказывает избыток в смоге озона, обладающего сильным окислительными свойствами.

На долю автотранспорта приходится до 50% об­щего объема атмосферных выбросов техногенного происхождения, в состав автомобильных выбросов входит более 170 токсичных компонентов.

Очень опасными загрязнителями биосферы яв­ляются окислы азота. Ежегодно в атмосферу Зем­ли поступает около 150 млн. тонн окислов азота, половина из которых выбрасывается тепловыми электростанциями и автомобилями а другая поло­вина образуется в результате процессов окисления, происходящих в биосфере. Сильно ухудшает види­мость на улицах города перекись азота — газ жел­того цвета, придающий коричневатый оттенок воз­духу. Этот газ поглощает УФ лучи, производя фотохимич. загрязнение. Окись азота при взаимодействии с кислородом воздуха образует двуокись азота, которая в резуль­тате реакции с атмосферным водяным паром (ра­дикалом гидроксила воды) превращается в азотную кислоту.

Капли облаков конденсируются на частицах аэро­золей и молекулах серной и азотной кислоты. При выпадении осадков промывается слой атмосферы

между облаком и землей. Так образуются кислот­ные дожди. Их появление вызвано значительным накоплением окислов серы и азота в атмосфере.

Кислотные дожди подавляют биологическую про­дуктивность почв и водоемов, наносят значительный экономический ущерб. Кислотность осадков оцени­вается водородным показателем рН, равным отри­цательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода. Кислотность дождей обусловлена, главным образом, присутствием сер­ной и азотной кислот. При сильной кислотности осадков рН может быть ниже 4,0 и при слабой кис­лотности рН превышает 5,5.

Кислотные дожди ведут к разрушению различных объектов и зданий, взаимодействуют с карбонатом кальция песчаников и известняка, превращая его в гипс, который вымывается дождями. Кислотные дожди вызывают активную коррозию металличес­ких предметов и конструкций.

Сжигание горючих ископаемых и других видов топлива сопровождается выбросом углекислого газа в атмосферу. Увеличение количества углекислого газа в результате антропогенного воздействия ве­дет к изменению теплового баланса Земли. Угле­кислый газ пропускает падающее на Землю солнеч­ное излучение, но поглощает отраженное от Земли длинноволновое инфракрасное излучение. Это при­водит к нагреванию атмосферы. Загрязняющие при­меси и пыль в атмосфере поглощают часть падаю­щего на Землю излучения, что дополнительно по­вышает температуру атмосферы. Нагретая атмосфера посылает дополнительный поток тепла на землю, поднимая ее температуру. Этот процесс называется парниковым по аналогии с парником, в который свободно проходит солнеч­ное излучение в оптической части спектра, а инф­ракрасное излучение задерживается. По мере уве­личения загрязнения атмосферы увеличивается тем­пература поверхности земли. Увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов за счет уменьшения ее прозрач­ности способно вызвать таяние ледников и повы­шение уровня моря. Это может сопровождаться затоплением плодородных земель в дельтах рек, из­менением солености воды, а также глобальным из­менением климата Земли.

Разрушительное действие оказывает антропоген­ное воздействие на атмосферный озон. Озон в стра­тосфере защищает все живое на Земле от вредного действия коротких волн солнечной радиации. Умень­шение содержание озона в атмосфере на 1% приво­дит к увеличению на 2% интенсивности падающего на поверхность Земли жесткого ультрафиолетового излучения, губительного для живых клеток. Во время работы реактивных двигателей при сжи­гании топлива азот и кислород воздуха образуют небольшое количество окислов азота, которые выб­расываются в атмосферу вместе с продуктами сго­рания. Если это происходит на небольших высо­тах, окислы азота возвращаются на землю с осад­ками. Если же окислы азота выбрасываются выше облаков, то они долго (порядка года) находятся в атмосфере и принимают участие в разрушении озо­на. Оценки показывают, что ежедневное нахожде­ние на высоте 17 километров примерно 300 сверх­звуковых самолетов ведет к уменьшению количе­ства стратосферного озона на 1%. Наиболее сильное разрушение озона связано с производством фреонов. Фрео­ны используются в качестве наполнителей аэрозо­лей, пенящей компоненты и в качестве рабочего вещества холодильников, При использовании бал­лончиков с аэрозолями, при утечке из холодиль­ных резервуаров фреон попадает в атмосферу. Одна из образующих­ся компонент — атомарный хлор — активно спо­собствует разрушению озона, причем, молекула хлора действует как катализатор, оставаясь неиз­менной в десятках тысяч актов разрушения моле­кул озона. Время нахождения фреонов в стратос­фере составляет несколько десятков лет. Пробле­ма влияния фреонов на стратосферный озон приобрела международное значение, особенно в связи с образованием «озоновых дыр». Принята международная программа сокращения производ­ства, использующего фреоны. Иногда метеорологические условия способствуют накоплению вредных примесей у приземной повер­хности. Ветер может дуть вдоль ряда источников примесей, при этом примеси суммируются. При сильном ветре вредные примеси перемещаются и рассеиваются в более близких к земле слоях. Наличие изотермических или инверсных слоев, уменьшающих вертикальный обмен в атмосфере, создает опасные метеорологические условия низких под инверсных выбросов. Выбросы выше инверсии способствуют переносу техногенных примесей на большие расстояния. Возрастает опасность значи­тельного загрязнения удаленных территорий. Зи­мой создаются более благоприятные условия для накопления примесей и концентрации окислов азо­та в атмосфере выше, чем летом.

Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 15 | Нарушение авторских прав