Екологічний моніторинг повітряного басейну

Вступ

Навколишнє середовище - це частина Всесвіту, де живе людина і функціонують створені нею системи. Екологічна система є єдиним при­родним комплексом, утвореним живими організмами та їх життєвим середовищем, де "жива" й "нежива" матерії пов’язані між собою обміном речовин та енергії. Термін "екосистема" 1935 р. запропонував А.Тенслі. Цей термін використовують для характеристики об’єктів різних розмірів і складності. Реальні екосистеми - це відкриті нерівноважні термоди­намічні системи.

Глобальною екологічною системою є біосфера. За В.І.Вернадським, біосфера охоплює атмосферу (тропосферу до висоти 10...15 км), гідро­сферу (глибиною 10... 12 км) і літосферу (до 3 км). Він увів нове по­няття про ноосферу - це оболонка Землі, де проявляється вплив людини на структуру і хімічний склад біосфери. Маса живої речовини стано­вить 10^І4...І0¹⁵ т.

У тропосфері відбувається безперервна циркуляція повітряних мас і всі процеси, які визначають погоду. Над тропосферою розміщується стратосфера (до 50...60 км). Якщо тиск у тропосфері на висоті 16 км становить приблизно 10 кПа (атмосферний тиск за н. у. становить 101,325 кПа), то в стратосфері на висоті 40 км тиск досягає лише 0,24 кПа. На висоті 30...35 км простягається так званий озоновий шар (0,23...0,52 см), який поглинає близько 97 % УФ - компонента сонячної радіації, небезпечного для живих організмів. Далі (на 50...80 км) йде мезосфера, де виникають так звані сріблясті хмари, вище (до 800 км) - іоносфера, з 800 до 2000 км - екзосфера, далі міститься тільки водень, який утворює водневу корону Землі. Маса сучасної ат­мосфери (5,3-10)¹⁵ т.

Літосфера досягає 50...200 км, верхня частина її (30...60 км під континентами і 5...10 км - під океанами) - земна кора. На глиби­ні 2000 км розміщується так звана матерія, а далі - земне ядро (6370 км). Земна кора становить 1 % маси Землі. На 99,5 % земну кору складають вісім елементів: О, Sі, Н, Аl, Fе, Мg, Сa, N а.

98,3 % гідросфери зосереджується у Світовому океані. Підземні запаси води становлять 4-10^І7 т. З загальної кількості прісної води доступно 0,5–0,8 %. На 96,5 % до складу води входять чотири елементи: О, Н, Сl, Na.

Компоненти середовища, які впливають на живі організми, називаються екологічними факторами (ЕФ):

1) абіотичні (хімічні - склад повітря, води, ґрунту; фізичні -Т, Р,W, вітри, світло, променева енергія і т.і.);

2) біотичні - форми взаємодії та взаємовідносин живих організмів;

3) антропогенні - форми діяльності людини, що впливають на нав­колишнє середовище;

4) з антропогенними факторами пов’язана техно­генна дія - це дія на НС функціонуючих технічних систем, створених людиною.

Сприятлива доза ЕФ називається зоною оптимуму фактора. Зона пригніченого стану – зона песимуму. Діапазон цих зон є критерієм для визначення витривалості і пластичності організму щодо даного еколо­гічного фактора. Ця властивість називається екологічною валентністю. Тобто це ступінь пристосовуваності живого організму до змін умов се­редовища. Це видова властивість.

Екологічні фактори діють на організм комплексно. Одним із важ­ливих є поняття про лімітуючі фактори, рівень яких наближається до межі витривалості організму або перевищує її. Вперше це поняття сфор­мулював Ю. Лібіх (1840 р.) у “екологічному законі мінімуму”. Речовиною, що перебуває у мінімумі, визначається величина та ста­лість біопродукції у часі. Е. А. Мітчерліх (1909 р.) і Б. Бауле (1918 р.) запро­понували “екологічний закон сукупної дії” – продуктивність біологічної системи зумовлюється всією сукупністю екологічних факторів. В. Шелфорд (І9І3р.) сформулював “екологічний закон толерантності”: існування виду залежить як від недостачі, так і від надлишку будь-якого з ряду факторів, що мають рівень, близький до межі витривалості даного організму. Витривалість організму проти впливів у діапазоні між екологічними мінімумом і максимумом є межею толерантності виду.

Таким чином, екологія - це наука, яка вивчає характер і взаємозв’язки в системі “природа - суспільство – природа” (від грецьк. екос – дім, логос – вчення), тобто це наука про взаємовідносини організмів між собою та з навколишнім середовищем. Промислова екологія - це наука, яка вивчає стан навколишнього середовища, що визначається природним, а в основному промислови­ми забрудненнями, а також ефективністю природоохоронних заходів.

Всесвітня федерація інженерних організацій розробила Кодекс еко­логічної етики (сім заповідей, ніби клятва Гіппократа):

1. Повною мірою використовуючи свої здібності, виявляючи сміли­вість духу, ентузіазм і самовідданість, добивайтеся найвищих техніч­них результатів, які сприятимуть розквіту людства.

2. Добивайтеся кінцевої мети вашої роботи при якомога меншому споживанні сировини й енергії, з мінімумом відходів і будь-яких забруднень.

3. Особливу увагу приділяйте осмисленню наслідків ваших пропози­цій і дій: умисних і випадкових, поточних і довгострокових, враховую­
чи при цьому їх вплив на здоров’я людей, додержання соціальної спра­ведливості та прийнятої системи цінностей.

4. Ретельно вивчайте навколишнє середовище, на яке буде спрямо­вано вплив, аналізуйте всі зміни,, які можуть виникнути в екосистемах,
добирайте оптимальне, з екологічного погляду, вирішення.

5. Сприяйте вживанню заходів для відновлення і, якщо можливо, поліпшення стану навколишнього середовища. Включайте ці заходи до ваших розробок.

6. Відхиляйте будь-які пропозиції, які завдають шкоди природі, приймайте найкраще соціальне й політичне рішення.

7. Пам’ятайте, що принципи взаємозалежності екосистеми, збере­ження ресурсів та взаємної гармонії є основою нашого подальшого іс­нування, вони - межа, яку переступати не можна.

Наукова організація виробництва неможлива без раціональних вирі­шень проблем промислової екології.

Промислові забруднення навколишнього середовища поділяють на дві основні групи: матеріальні забруднення атмосфери, води, ґрунту та енергетичні забруднення (теплові викиди, акустичне забруднення, елект­ромагнітні поля, світлове, лазерне, інфрачервоне (ІЧ), ультрафіолето­ве (УФ), іонізуюче випромінювання). Розрізняють також механічні, хі­мічні, фізичні та біологічні забруднення. Забруднення класифікують на стійкі, або незруйновні (деякі сучасні пластмаси), і такі, що руй­нуються під дією хіміко-біологічних процесів.

Основним шляхом зменшення негативного впливу промислових вики­дів на навколишнє середовище є створення безвідходних виробництв із замкненим циклом використання всіх компонентів виробництва та підвищення ефективності екологічного моніторингу (система спостереження, контролю, прогнозування і управління якісним станом навколишнього середовища та ефективним його захистом).

В результаті антропогенної діяльності відбувається забруднення атмосфери, що призводить до зміни хімічного складу атмосферного повітря. Під забрудненням атмосфери розуміють рідкі й тверді часточки та газуваті речовини, що надходять в атмосферу внаслідок побутової та промислової діяльності людей, а також фізіологічного життя людей і тварин у понаднормовій кількості. Взагалі, забрудненістю атмосфериназивають несприятливі зміни стану атмосферного повітря, цілком або частково зумовлені діяльністю людини, які безпосередньо чи опосередковано впливають на розподіл енергії, що надходить, рівні радіації, фізико-хімічні властивості атмосфери та умови існування живих організмів.

Забруднення атмосфери відбувається також і природним шляхом: вул­канічні гази, природний пил, спори грибів, мікроорганізми, пилок рослин тощо.

Щороку в атмосферу внаслідок спалювання палива та з інших джерел потрапляє до 25 млрд. т оксиду вуглецю (IV) – СО₂, понад 200 млн. т оксиду вуглецю (II) – СО, близько 200 млн. т оксиду сірки (IV) – SО₂, понад 50 млрд. т різних вуглеводнів (С_хН_у). До 2050 р. вміст вуглекислого газу в атмо­сфері може подвоїтись порівняно з 1978 р. У 1988 р. в колишньому СРСР викиди в атмосферу від стаціонарних джерел становили 64 млн. т, а викиди транспорту досягали 37 млн. т.

Запиленість міст зросла в даний час відносно початку XX ст. більш, ніж у 10 разів. Тому міста одержують у середньому на 15% менше сонячної енергії, на 10% більше опадів (дощ, сніг). В м. Чернігові найбільш забруднені є проспекти Перемоги, Миру; вулиці Шевченка, Щорса (спостерігається перевищення ГДК за більшістю забруднювачів, пов’язаних з автотранспортом). В зоні Чернігівської ТЕЦ спостерігається перевищення оксидів азоту та сірки, в 1,5 рази вище за норму. Основні джерела забруднення - промисловість, транспорт і сільське господарство. Найбільше забруднюють атмосферне повітря такі галузі промисловості: теплоенергетика - 25% і чорна металургія - 23%, нафтохімія - 13,7%, транспорт – 1,6% та ін. Концентрація пилу в повітрі промислових міст складає 3 мг/м³, тоді як у сільській місцевості - 0,15 мг/м³, а над морем і океаном – 0,015...0,003 мг/м³. Щорічно випадає на земну поверхню 500...1000 т пилових частинок на 1 км². З огляду на те, що людина споживає в середньому 40 м³ повітря на добу, чистота атмосферного повітря набуває особливо важливого значення.

Дата добавления: 2015-05-26