Воздействие антропогенных факторов на биосферу

Антропогенные факторы — факторы, обязанные своим происхождением деятельностью человека. В по­следние десятилетия возрастающее воздействие антропогенных факторов привело к возникновению слож­ных экологических проблем современности. Многие загрязнители, действуя совместно, усили­вают свое токсичное влияние по пищевым цепям и вы­зывают многие заболевания у человека.

Воздействие — непосредственное влияние хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду. Выделяют следующие типы воздействия: намеренные и непреднамеренные, прямые и косвенные.

Техносфера — часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого и косвенного воздействия техничес­ких средств в целях наилучшего соответствия социаль­но-экономическим потребностям человечества.

Промышленная экология — раздел экологии, рас­сматривающий воздействие промышленности на окружающую природную среду, и, наоборот, влияние условий внешней среды на функцио­нирование предприятий и их комплексов.

Отходы — не используемые непосредственно в местах их образования отходы производства, быта, транспорта и др., которые могут быть реально или потенциально использованы как продукты в других отраслях народ­ного хозяйства или в ходе регенерации.

Классификация отходов

Отходы бытовые (коммунальные) — это твердые отбросы, не утилизированные в быту, образую­щиеся в результате амортизации предметов быта и са­мой жизни людей вещества (включая бани, прачечные, столовые, больницы и др.).

Ежегодно в городах мира образуется около 500 млн т. твердых бытовых отходов (ТБО). В России уже накоплено более 80 млрд т толь­ко твердых отходов производства; ежегодно при этом образуется около 140 млн м3 ТБО.

Отходы производства (промышленные) — остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потре­бительские свойства. Они могут быть безвозвратными и возвратными.

Отходы производственного потребления — непри­годные для дальнейшего использования по прямому на­значению и списанные в установленном порядке маши­ны, инструменты и пр. Они могут быть сельскохозяй­ственными, строительными, производственными, ра­диоактивными, последние весьма опасны и нуждаются в тщательном захоронении или дезактивации.

Отходы токсичные (опасные) — отходы, представ­ляющие угрозу для окружающей природной среды и для здоровья живых организмов, включая и человека. Это прежде всего неиспользованные различные ядохимика­ты в сельском хозяйстве, отходы промышленных про­изводств, содержащих канцерогенные и мутагенные вещества, шламы гальванические, шламы коксохими­ческих заводов и др.

Утилизация отходов — вовле­чение различных типов отходов в новые технологичес­кие циклы или использование их в других полезных целях.

Характеристика физических свойств и химического состава атмосферы.

Атмосфе́ра — газовая оболочка, окружающая планету Земля, одна из геосфер. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично земную кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства.

Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата — климатология.

Граница атмосферы

Атмосферой принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, в экзосфере, начинающейся на высоте 500—1000 км от поверхности Земли.

.

Состав

Атмосфера Земли возникла в результате двух процессов: испарения вещества космических тел при их падении на Землю и выделения газов при вулканических извержениях (дегазация земной мантии). С выделением океанов и появлением биосферы атмосфера изменялась за счёт газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах.

В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения).

Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H₂O) и углекислого газа (CO₂).

Содержание воды в атмосфере (в виде водяных паров) колеблется от 0,2 % до 2,5 % по объёму, и зависит в основном от широты.

Кроме указанных в таблице газов, в атмосфере содержатся Cl_2, SO₂, NH₃, СО, O₃, NO_2, углеводороды, HCl, HF, HBr, HI, пары Hg, I₂, Br₂, а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твёрдых и жидких частиц (аэрозоль). Самым редким газом в Земной атмосфере является радон (Rn).

Строение атмосферы:

Тропосфера

Её верхняя граница находится на высоте 8—18 км от поверхности земли.
Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.

Мезосфера

Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. В среднем температура понижается от -75°C до -90°C.

 

Ионосфера

Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот.

Экзосфера

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 500—1000 км. Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство.

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C.

На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен редкими частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода.

 

Азот

Образование большого количества азота N₂ обусловлено окислением аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом О₂, который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, начиная с 3 млрд лет назад. Также азот N₂ выделяется в атмосферу в результате денитрификации нитратов и других азотосодержащих соединений. Азот окисляется озоном до NO в верхних слоях атмосферы.

Азот N₂ вступает в реакции лишь в специфических условиях (например, при разряде молнии). Окисление молекулярного азота озоном при электрических разрядах в малых количествах используется в промышленном изготовлении азотных удобрений. Окислять его с малыми энергозатратами и переводить в биологически активную форму могут цианобактериии клубеньковые бактерии.

Кислород

Состав атмосферы начал радикально меняться с появлением на Земле живых организмов, в результате фотосинтеза, сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа. Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленных соединений — аммиака, углеводородов, закисной формы железа, содержавшейся в океанах и другом. По окончании данного этапа содержание кислорода в атмосфере стало расти. Постепенно образовалась современная атмосфера, обладающая окислительными свойствами.

Углекислый газ

Содержание в атмосфере СО₂ зависит от вулканической деятельности и химических процессов в земных оболочках, но более всего — от интенсивности биосинтеза и разложения органики в биосфере Земли. Практически вся текущая биомасса планеты образуется за счёт углекислоты, азота и водяного пара, содержащихся в атмосферном воздухе. Захороненная в океане, в болотах и в лесах органика превращается в уголь, нефть и природный газ.

 

Благородные газы

Источник инертных газов — аргона, гелия и криптона — вулканические извержения и распад радиоактивных элементов. Земля в целом и атмосфера в частности обеднены инертными газами по сравнению с космосом. Считается, что причина этого заключена в непрерывной утечке газов в межпланетное пространство.