Атмосфера. Состав, загрязнение, нормирование, охрана

Действие человека на окружающую среду

- всегда негативно.

До появления человека на Земле равновесие биосферы определялось 5-ю энергетическими факторами:

1. солнечная радиация

2. силы гравитации

3. тектонические силы

4. химическая энергия

5. биогенная энергия

Эти факторы развивались по геологической шкале, и в течение 3,5 млрд. лет сформировали среду обитания живого вещества.

В настоящее время появился новый энергетический фактор – энергия мирового производства. Этот фактор развивается по исторической шкале времени. От организации производства зависит сохранение или необратимые изменения равновесия биосферы.

На современном этапе сложились 2 формы взаимодействия общества и природы: экономическое взаимодействие и экологическое.

Экон. форма: потребление ресурсов природы

Экол. форма: защита окружающей природной среды с целью сохранения человека и его среды обитания.

Например, за историю цивилизации вырублено 2/3 лесов, 200 видов животных и растений погибли вообще. Около 200 млн. гектар плодородной почвы загублено.

Негативная деятельность человека появляется в следующих трех направлениях:

1. загрязнение окружающей природной среды (ОПС)

2. истощение природных ресурсов

3. разрушение природной среды

Под загрязнением природной среды понимают физико-химические изменения состава природного вещества. Загрязнение бывает космическое или естественное (продукты космоса и извержения вулканов) и антропогенное (связанное с хозяйственной деятельностью человека).

Антропогенные загрязнения делятся на: пылевое, газовое, химическое, тепловое, ароматическое, электромагнитное и радиационное.

Источники антропогенных загрязнений: транспорт, производство, ядерная энергетика, с/хозяйство.

Гармоническое сосуществование человека и природы – это новый этап в развитии биосферы. В связи с этим В.И. Вернадским предложен термин ноосфера (мыслящая оболочка) как характеристика такого этапа.

Атмосфера - источник жизни на Земле.

Атмосфера защищает Землю от:

- резких колебаний температур(200 C⁰)

- от жесткого ультрафиолета

- от космических лучей

- от метеоритов

В атмосфере распределяется солнечная энергия, и мы получаем равномерную освещенность.

В атмосфере распространяется звук. Из-за гравитационных сил атмосфера не рассеивается в мировом пространстве, а окружая Землю, вращается вместе с Землей.

Тропосфера содержит 80 % всего атмосферного воздуха. Там содержится почти весь водяной пар. Температура тропосферы понижается с градиентом – 0,6 градуса/100 м.

После тропосферы - тропопауза – потом стратосфера. Она содержит около 19% атм. воздуха, очень мало влаги – и имеет положительный градиент: + 0,2 градуса/100 м.

В конце стратосферы – стратопауза (отрицательная температура) – мезосфера – мезопауза – ионосфера – экзосфера.

Осн. компонент атмосферы - азот 78,09%, самый активный в биосферных процессах кислород – 20,94%, плюс газы - углекислый газ – 0,03% - отвечает за климат на Земле, инертные газы – озон – находится в верхних слоях стратосферы – эта часть называется озоновый экран. Слой озона не равномерен. Он зависит от времени года, от широты, и от антропогенных загрязнений. Помимо газов в атмосфере присутствуют: вода и аэрозоли.

Вода находится в атмосфере в 3 состояниях.

Аэрозоли – или аэродисперсные системы с воздушной средой и жидкой или твердой фазой.(пыль, дым)

Полное обновление водяных паров в атмосфере происходит максимум за 10 суток.

Атмосфера не однородна. Как по вертикали, так и по горизонтали.

Воздушные потоки смешиваются между собой. Граница смешения двух потоков называется фронтом.

Загрязнителем атмосферы может быть физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающий в окружающую среду в количествах, превышающих естественное.

Антропогенные загрязнители атмосферы могут быть локальными и глобальными.

Локальные связаны с городами и промышленными регионами.

Глобальные распространяются на огромные расстояния, и влияют на биосферные процессы Земли.

И локальные и глобальные опасны тем, что они попадают в почвы, в водоемы и возвращаются обратно в атмосферу.

Загрязнителей атмосферы делят на механические, физические, и биологические.

Механические – это пыль, фосфаты, свинец и ртуть. Они образуются при сгорании топлива, и при производстве стройматериалов.

Физическое – это тепловые (за счет поступления в атмосферу нагретых газов), световые (за счет прозрачности атмосферы), шумовые, электромагнитные и радиоактивные.

Биологические – это патогенные микроорганизмы.

Самые распространенные – токсичные загрязнения атмосферы – оксид углерода СО, диоксид серы (агрессивность), оксид азота, углеводороды и токсичная пыль. Выброс в атмосферу СО₂ неразрывно связан с производством и потреблением энергии.

Загрязняющие вещества поступают в организм человека через органы дыхания. Человек в судки – до 16 м³ – через легкие воздух. Вдыхаемый воздух проходит в альвеолы легких, там он насыщает кровь кислородом, забирает углекислый газ. Тяжелые частицы (свыше 5 микрон) задерживаются верхними дыхательными путями. Частицы менее 0,5 микрон – «вошли и вышли». Частицы от 0,5 до 5 микрон – оседают в альвеолах легких.

Человек может жить без еды – 30–40 дней. Без воды – 5–7 дней, а без воздуха не может жить вообще

Одной из наиболее серьезных проблем, связанных с загрязнением атмосферы является изменение климата.

Антропогенные загрязнения вызывают:

1. воздействие на состояние атмосферы, связанное с изменением температуры и влажности

2. изменение физико-химических свойств атмосферы. Меняются электрические параметры атмосферы

3. изменяется состояние верхних слоев атмосферы

4. нарушается озоновый экран.

5. изменяется отражающая способность Земли

Нарушение озонового слоя вызывается:

1. работой холодильников на фреоне

2. продуктами разложения минеральных удобрений

3. полетами самолетов и запусками ракет

4. ядерными взрывами

5. процессами, способствующими проникновению в стратосферу соединений ХЛОРА.

Загрязнение атмосферного воздуха

В 1939 году впервые в СССР были разработаны и внедрены в практику нормативы опасных и вредных веществ.

ПДК – предельно допустимые концентрация (мл/м³) ГОСТ 12.1.005-88.(около 700 веществ)

Классификация вредных веществ: ГОСТ 12.1.007-76

1 класс: чрезвычайно опасные - ПДК меньше или равно 0,1 мл/м³

2 класс: высоко-опасные - ПДК 0,1–1 мл/м³

3 класс – умеренно-опасные - ПДК 1–10 мл/м³

4 класс – малоопасные - ПДК выше 10 мл/м³