Использование и охрана атмосферы

Использование и охрана различных объектов природы.

Согласно вышеизложенному, одним из аспектов природопользования является ресурсосбережение, природоохранная и природозащитная деятельности.

В природоохранной деятельности различают охрану атмосферы, вод, недр, почв, растительности, животного мира.

Атмосферный воздух - один из важнейших жизнеобеспечиваю­щих природных компонентов на Земле - представляет собой смесь газов и аэрозолей приземной части атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции планеты, деятельности человека и находящуюся вне пред­елов жилых, производственных и иных помещений. Именно загрязнения приземного слоя атмосферы - это самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на растения, животных, микроорганизмы; на все трофи­ческие цепи и уровни; на качество жизни человека; на устойчивое функционирование экосистем и биосферы в целом.

Атмосфера (от гр. atmos - пар + sphaira) – состоит из нескольких слоёв, разделенных границами, которые называются паузами:

1. Тропосфера (от гр. tropos - поворот, изменение + sphaira) – это нижняя часть атмосферы, в которой сосредоточено более 80% ее массы. Высота тропосферы достигает 20 км и определяется интенсивностью восходящих и нисходящих воздушных потоков, вызванных нагреванием земной поверхности. Достаточно сильное поглощение теплового (длинноволнового) излучения земной поверхности приводит к вертикальному перемещению потоков воздуха в тропосфере, к образованию облаков и выпадению осадков.

2. Стратосфера (от лат. stratum - настил, слой + sphaira) - расположена выше тропосферы и простирается на высоту до 55 км. Стратосфера включает в себя озоновый слой, предохраняющий живые организмы от жесткого ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. Температура у ее верхней границы растет в связи с наличием озона.

3. Мезосфера (от гр. mesos - средний, промежуточный + sphaira) - верхняя граница этого слоя фиксируется на высотах около 80 км. Главная особенность мезосферы - резкое понижение температуры от -75^оС до -90^оС у ее верхней границы. Именно здесь наблюдаются так называемые серебристые облака, состоящие из ледяных кристаллов.

4. Ионосфера ( термосфера ) (от гр. iōn - идущий / thermē - жар, тепло + sphaira) – располагается до высоты 800 км от поверхности Земли. Для нее характерно значительное повышение температуры (более +1000^оС). Под действием УФ и рентгеновского излучения, а также «солнечного ветра» - потока элементарных частиц - атмосферные газы в термосфере находятся в ионизованном состоянии. Ионизация газов и обратный процесс - образование нейтральных атомов или молекул из свободных электронов и ионов (рекомбинация) вызывают северное (полярное) сияние. Ионосфера, кроме того, играет роль отражающего щита для радиоволн, что обеспечивает возможность дальней радиосвязи на Земле.

5. Экзосфера (от гр. exō - вне, снаружи + sphaira) - занимает интервал высот от 800 км до 2000÷3000 км. Температура в этом высотном диапазоне растет до +2000^оС, при этом средняя тепловая скорость ионов газов приближается к критическому значению второй космической скорости 11,2 км/с. Газовый состав экзосферы представлен в основном ионами водорода и гелия, которые формируют над планетой так называемую корону, простирающуюся до высот в 20 тыс.км. Отметим попутно, что наша планета постоянно теряет этот водород и гелий, поскольку они, преодолевая земное притяжение, улетают в открытый космос.

Состав атмосферы не является постоянным по высоте и изменяется в довольно широких пределах. Основные причины этого: сила земного притяжения, диффузионное перемешивание, действие космических и солнечных лучей и испускаемых ими частиц высокой энергии.

Под влиянием земного притяжения более тяжелые атомы и моле­кулы опускаются в нижнюю часть атмосферы, а в ее верхней части остаются более легкие. В табл. приведен состав сухого воздуха вблизи уровня моря.

Состав атмосферного воздуха
Компонент	Содержание, мольные доли	Молекулярная масса, а. е. м.
Азот N2	0,78084	28,013
Кислород О2	0,20948	31,998
Диоксид углерода СО2	0,00033	44,0099
Метан СН4	0,000002	16,043
Водород Н2	0,0000006	2,0159
Гелий Не	0,00000524	4,003
Оксид диазота N2O	0,0000005	44,0128
Ксенон Хе	0,000000087	131,30
Аргон Аr	0,00934	29,948
Неон Ne	0,00001818	20,183
Криптон Кr	0,00000114	83,80

Примечания: I. Озон О₃, диоксид серы SО₂, диоксид азота NО₂, аммиак NH₃ и монооксид углерода СО присутствуют в виде загрязняющих примесей и вследствие этого их содержание может меняться в существенных пределах. 2. Под мольной долей понимается отношение числа молей конкретного компонента в рассматриваемом образце воздуха к суммарному числу молей всех компонентов в данном образце.

Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвиж­ного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодей­ствия компонентов биосферы, гидросферы и литосферы вблизи поверхности Земли

Загрязнение атмосферы - это привнесение в атмосферу или обра­зование в ней физико-химических соединений, агентов или веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами.

Загрязняющее вещество — примесь в атмосферном воздухе, ока­зывающая при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, растения и животных, другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным объектам.

Качество атмосферного воздуха — совокупность физических, химических и биологических свойств атмосферного воздуха, отра­жающих степень его соответствия гигиеническим и экологическим нормативам качества атмосферного воздуха.

Гигиенический норматив качества атмосферного воздуха — кри­терий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздей­ствие на здоровье человека.

Экологический норматив качества атмосферного воздуха — кри­терий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздей­ствие на окружающую природную среду.

Предельно допустимая (критическая) нагрузка — показатель воз­действия одного или нескольких загрязняющих веществ на окру­жающую природную среду, превышение которого может привес­ти к вредному воздействию на нее.

Вредное (загрязняющее) вещество — химическое или биологи­ческое вещество (либо их смесь), содержащееся в атмосферном воздухе, которое в определенных концентрациях оказывает вред­ное воздействие на здоровье человека и окружающую природную среду.

Естественными источниками загрязнений атмосферного воздуха слу­жат прежде всего вулканические выбросы, лесные и степные пожары, пыльные бури, дефляция, морские штормы и тайфуны.

В последние десятилетия антропогенные загрязнения и воздействия на атмосферу стали преобладать над естественными как по частоте, так и по характеру, а главное, по масштабу проявления, приобретая постепенно глобальный характер. Они могут оказывать воздействие на атмосферу различным образом: непосредственно на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.), воз­действие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации диоксида углерода, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, на систему «океан — атмосфера» и др.). К основным источникам загрязнения относят промышленные предприятия, транс­порт, теплоэнергетику, сельское хозяйство и др. Среди отраслей промышленности особо токсичные выбросы в атмосферу дают предприятия химической, нефтеперерабатывающей, черной и цветной металлургии, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, производства строительных материалов тепловые электростанции и др.

Предприятия черной металлургии выбрасывают пыль, газы - ок­сиды серы и металлов. При работе агломерационных фабрик в атмос­феру поступают пыль и оксиды серы, предприятия химической промышленности загрязняют атмосферу диоксидом серы, фтористым водородом, хлором, оксидом азота. Заводы стройиндустрии выбрасы­вают пыль, фториды, диоксиды серы и азота. От нефтеперерабатыва­ющих предприятий поступают углеводороды, сероводород, стирол, толуол, ацетон и многие другие газы..

Антропогенные загрязнители атмосферы и связанные с ними изменения

Загрязнение атмосферы, видимо, наиболее опасная форма загряз­нения окружающей среды, так как дыхание - основа жизни любого организма. Химические вещества, проникая в ткани живых организмов, нару­шают их структуру и обмен веществ.

Защита атмосферного воздуха от загрязнений является одной из наи­более острых проблем современности. Так как атмосфера является самой подвижной сре­дой биосферы, то массы воздуха и загрязнений переносятся на значитель­ные расстояния и могут влиять на экологическую ситуацию целых регио­нов.

При атропогенных выбросах а атмосферу состав загрязняющих веществ в ней большей частью зависит от вида сжигаемо­го топлива.

Твердое, жидкое и газообразное топливо используются в промышлен­ности, тепловой энергетике и автотранспорте. Образующиеся при их сжи­гании загрязняющие вещества составляют около 30% от общего количества антропогенных выбросов газов в атмосферу.

Дата добавления: 2014-01-06