Антропогенное воздействие на атмосферу и климат

Антропогенное воздействие человека на природу

Коммун выдвинул 5 видов вмешательства человека в природу:

1. Упрощение экосистем и разрыв экологических циклов,

2. Концентрация рассевания энергии в виде теплового загрязнения от производств. Нельзя допускать тепловой поток в массы.

3. Рост численности ядовитых отходов от химических производств в сточных водах и почве.

4. Введение в экосистему новых видов.

5. Появление генетических изменений в организме растений и животных.

Вмешательство человека в живую природу может быть стихийным (непосредственным). При этом к положительным свойствам воздействия относят:

- воспроизведение природных ресурсов,

- восстановление запасов подземных вод,

- полезащитное лесоразведение,

- рекультивация земель (обработка).

Главнейшим отрицательным фактором является

- воздействие человека на биосферу,

и в целом – загрязнение.

Антропогенное воздействие тесно связано с взаимодействием человека и природных ресурсов. Благодаря правильному использованию природных ресурсов жизнь человека улучшается, её качество растет.

Природные ресурсы:

1. Неисчерпаемые – солнечная энергия, ветер, приливы/отливы;

2. Конечные – а) возобновляемые: воздух, вода, почва, животные, растения;

б) не возобновляемые: ископаемые, минеральное/неминеральное сырье.

Загрязнение – поступление в окружающую среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, а так же организмов (или энергии) в виде вуков, шума, излучения. Все это в виде количественных показателей для здоровья человека и живых организмов.

Из всех компонентов географической оболочки атмосфера обладает наибольшей способностью переносить возникающие в ней возмущения на большие расстояния. По этой причине происходящие в ней процессы являются основным механизмом превращения локальных воздействий человека на окружающую среду в глобальные изменения природных условий.

В результате хозяйственной деятельности человека ежегодно в атмосферу поступает огромное количество загрязняющих веществ. Например, в 1990 году на нашей планете в атмосферу было выброшено 400 млн. тонн соединений серы, азота, углерода и твердых частиц. Вклад России по соединениям серы - 12%, по азоту – 5 %. А вклад США, соответственно, - 21 % и 19,7 %. При этом в России основная часть выбросов производится в Европейской части страны. Предприятия металлургического комплекса и энергетики, а также нефтехимические заводы дают здесь около 70 % загрязнения атмосферы. На втором месте находится автотранспорт.

Выбросы диоксида углерода, оксидов азота, метана, диоксида серы, фреона и других загрязняющих веществ оказывают влияние на глобальный климат и вызывают негативные экологические последствия, то есть парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди и т. д.

Парниковый эффект был установлен в конце прошлого века шведским ученым Аррениусом, который определил, что углекислый газ способен поглощать уходящую радиацию, поддерживая тем самым высокие приземные температуры воздуха и создавая «парниковые условия». Тогда же предположили, что сжигание угля может приводить к повышению содержания СО₂ и усилению парникового эффекта. Все это приводит к постепенному потеплению климата на нашей планете. Сейчас установлено, что концентрация СО₂ в атмосфере ежегодно увеличивается на 4 %. За счет этого средняя глобальная температура воздуха уже повысилась на 0,5-0,6°С. К 2025 году это повышение может достичь 2,5° С.

Кроме отрицательных последствий потепления климата, связанных с повышением уровня Морового океана, имеются и положительные последствия. Повышение температуры воздуха над континентами местами может привести к увеличению количества атмосферных осадков, что благоприятно скажется на природных экосистемах, усилится процесс фотосинтеза, увеличится урожайность сельскохозяйственных культур.

Вторым глобальным негативным последствием загрязнения атмосферы является разрушений озонового слоя под влиянием выбросов фреонов и оксидов азота, то есть продуктов неполного сгорания топлива в двигателях реактивных самолетов. В восьмидесятые годы нашего столетия появились сообщения об уменьшении содержания озона и образовании «озоновой дыры» над Антарктидой. В 1987 году эта дыра достигла максимальной величины и составила 7 млн. км², то есть покрыла 2/3 этого материка.

Атмосфера имеет способность к самоочищению. Происходит оно при вымывании аэрозолей из атмосферы осадками. При этом процессе происходит турбулентное перемешивание воздуха и отложение загрязняющих веществ на поверхности земли. Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое его изменение состава и свойств, которые оказывают негативное воздействие на здоровье человека и живые организмы.

Загрязнение атмосферы может быть естественным и антропогенным. Естественное загрязнение вызывается силами природы (вулкан, эрозия почв, выветривание). Антропогенные загрязнения вызваны деятельностью человека. По масштабам антропогенное загрязнение разделяют на 3 вида: региональное, местное и глобальное. Также а. в. подразделяется по вредным выбросам: газообразные (азота, оксид углерода, углеводороды), жидкие (кислоты, щелочи, соли), твердые (свинец, пыль, сажа, твердые металлы и их соединения).

Классификация по источникам:

Основные:

1. теплоэнергетика – загрязнение происходит при сжигании твердого и жидкого топлива; при этом выделяется дым – продукт полного сгорания – и оксид углерода, серы, азота – продукты неполного сгорания;

2. на атомных станциях – загрязнителем является радиоактивный йод и аэрозоль);

3. цветная и черная металлургия – при выплавке 1-й тонны стали в атмосферу выбрасывается 0, 04 тонны, 0, 005 т. углерода, 0, 003 т. оксида серы, в совокупности с другими примесями – около 150 кг.

Экологические последствия глобальных загрязнений

1. Возможное потепление климата. Связано с повышением среднегодовой температуры, которая, В свою очередь, связана с накоплением в атмосфере парниковых газов, таких как диоксид углерода, метана, хлорфторуглеродов, оксид азота, озон. Парниковые газы (и в первую очередь СО2) препятствуют тепловому излучению с поверхности земли, что способствует возникновению парникового эффекта.

2. Нарушение озонового слоя. Озоновый слой находится на высоте до 20-30 метров. Снижение озона ослабляет способность атмосферы защищать все живое от УФ-излучения. Это явление связано с повышенным содержанием таких газов, как фреоны. Фреон используется в бытовых аэрозолях. Поднимаясь в атмосферу, он разлагает молекулы озона.

3. Кислотные дожди – образуются при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксида азота. Под их воздействием разрушаются почвы.

Экологические последствия загрязнения атмосферы

Наиболее опасным загрязнителем является диоксид серы и оксид азота, которые, соединяясь с водой, образуют серную и азотную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и любого живого организма.

Вторым по опасности – кремний и его соединения. Вызывают заболевания глаз, нарушает осязательные функции организма и функции дыхания.

Третий – угарный газ (СО, оксид углерода). В большом количестве вызывает острое отравление и приводит к летальному исходу (заменяет кислород в крови).

Четвертые по опасности – выбросы кадмия и мышьяка. Угнетают кровеносную систему и вызывают онкологические заболевания, а также снижают иммунитет.

Все вышеперечисленное – регионального характера.

Местный характер

Влияние выхлопных газов автомобиля на здоровье человека:

Вредные вещества	Последствия воздействия на организм человека
Оксид углерода	Ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, приводит к потере сознания.
Свинец	Влияет на нервную систему, кровеносную, половую систему, вызывает снижение умственных способностей.
Оксид азота	Потеря иммунитета. Вызывает бронхит, пневмонию.
Озон	Его избыток нарушает работу легких, снижает иммунитет, вызывает астму.
Тяжелые металлы	Все они вызывают новообразования и приводят к онкологическим заболеваниям.

Антропогенное воздействие на гидросферу

Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления вредных веществ.

Загрязнение воды проявляется в следующих изменениях:

1. Физические свойств (прозрачность, запах, вкус),

2. Химических свойств (увеличение нитратов, нитритов, тяжелых металлов, появление токсичных радиоактивных элементов).

Загрязнители воды подразделяют на

1. Химические – нефть, пестициды, СПАВ (синтетические поверхностно активные вещества), тяжелые вещества.

2. Биологические – вирусы, бактерии, микроорганизмы.

3. Физические (механические) – радиоактивные вещества и тепло; появление различных примесей в виде песка, шлака, гравия, промышленных и бытовых выбросов.

Наиболее распространенным загрязнителем воды из органических является фенол, пестициды. Из неорганических – кислоты, щелочи, соли.

Биологическое загрязнение воды заключается в появлении в воде бактерий, грибов, вирусов (в результате стока сточных вод).

Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод: сброс в водоемы неочищенных сточных вод; смыв ядохимикатов ливневыми дождями; газодымовые выбросы; утечка нефти и нефтепродуктов.

Особый вопрос в этой теме загрязнение Мирового океана. Оно происходит тремя путями.

Первый из них — речной сток, вместе с которым в океан попадают миллионы тонн различных металлов, соединений фосфора, органические загрязнения. При этом почти все взвешенные и большинство растворенных веществ осаждаются в устьях рек и прилегающих шельфах.

Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в Мировой океан поступает большая часть свинца, половина ртути и пестицидов.

Наконец, третий путь непосредственно связан с хозяйственной деятельностью человека в акваториях Мирового океана. Наиболее распространенный вид загрязнения — нефтяное загрязнение при транспортировке и добыче нефти.

Антропогенное воздействие на литосферу

Верхняя часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, в настоящее время подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию. Уже сегодня воздействие человека на литосферу приближается к пределам, переход которых может вызвать необратимые процессы почти по всей поверхности земной коры. Разрушение литосферы приводит к необратимым последствиям для биогеоценозов, техногенное разрушение минимального слоя горных пород на суше или шельфе автоматически уничтожает биоценоз.

Техногенным изменениям подвергаются все основные составляющие литосферы: почва, горные породы и недра.

К опасным для человека последствиям антропогенных воздействий на природную среду относится загрязнение почвенного покрова. В наибольшей степени почва загрязнена в зонах влияния промышленных предприятий и автомагистралей, существенны загрязнения почвы населенных пунктов, а также мест сельскохозяйственного производства. Чаще всего наблюдается загрязнение почв тяжелыми металлами, радиоактивными веществами и пестицидами, а также микробиологическое загрязнение почв.

Загрязнение почвы влияет на человека путем вторичного загрязнения атмосферного воздуха, природных вод, а также используемых в пищу растений. Некоторые виды растений в условиях загрязнения почвенного покрова накапливают поллютанты. Особую опасность представляет отчетливо выраженная способность накапливать тяжелые металлы у съедобных грибов. Концентрация ртути в грибах может быть в 30-550 раз выше, чем в почве, на которой они произрастают. Кроме того, многие грибы способны накапливать медь, кадмий, кобальт, цинк и другие металлы.

Место по уровню загрязнения	Отрасли промышленности	Преобладающий вид загрязняющих компонентов
	Нефтяная промышленность; нефтепереработка	Фенолы, сульфиды, аммонийные соли, СПАВ (синтетические поверхностно активные вещества)
	Целлюлозо-бумажная, лесная промышленность	Сульфаты, либнины (основные вещества, составляющие древесину), смолистые и жирные вещества
	Машиностроение; металлообработка; металлургия	Тяжелые металлы, фториды, цианиды, аммонийный азот, смолы, фенолы
	Химическая промышленность	Фенолы, ароматические углеводороды, неорганические вещества
	Горнодобывающая и угольная промышленность	Неорганические вещества, фторореагенты, фенолы
	Легкая и пищевая промышленность	СПАВ, нефтепродукты, неорганические красители

Чрезвычайно опасно накопление в почве пестицидов. Показано, что повышенное их содержание в почве неблагоприятно влияет на здоровье детей, вызывая возрастание заболеваемости анемиями, хроническими отитами, ревматизмом, нефритом и психическими заболеваниями. Пестициды в ничтожных концентрациях подавляют иммунную систему организма человека, а в более высоких концентрациях обладают мутагенными и канцерогенными свойствами.