Antropogénny vplyv na životné prostredie. Antropogénny vplyv na životné prostredie (3) - Abstrakt Opatrenia na zníženie antropogénneho vplyvu
Najväčší počet priemyselný odpad vzniká v uhoľnom priemysle, v podnikoch hutníctva železa a neželezných kovov, v tepelných elektrárňach, v priemysle stavebných materiálov. V Rusku je asi 10 z celkového množstva pevného odpadu klasifikovaných ako nebezpečný odpad. Obrovské množstvo malých pohrebísk rádioaktívneho odpadu, niekedy zabudnutých, je roztrúsených po celom svete. Je zrejmé, že problém rádioaktívneho odpadu bude časom ešte naliehavejší a naliehavejší.
Zdieľajte svoju prácu na sociálnych sieťach
Ak vám táto práca nevyhovovala, v spodnej časti stránky je zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania
Prednáška číslo 10
ANTROPOGÉNNE ÚČINKY NA BIOTICKÉ KOMUNITY. OSOBITNÝ VPLYV NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE
- Antropogénne vplyvy na biotické spoločenstvá
- Antropogénny vplyv na lesy a iné rastlinné spoločenstvá
- Antropogénny vplyv na svet zvierat
- Ochrana biotických spoločenstiev
2. Špeciálne typy vplyvu na biosféru
- ANTROPOGÉNNE ÚČINKY NA BIOTICKÉ KOMUNITY
Normálny stav a fungovanie biosféry a následne stabilita prírodného prostredia nie je možné bez poskytnutia priaznivého biotopu pre všetky biotické spoločenstvá v celej ich rozmanitosti. Strata biodiverzity ohrozuje nielen blaho človeka, ale aj jeho samotnú existenciu.Antropogénne vplyvy na hlavné zložky biotických spoločenstiev sa budú posudzovať v tomto poradí: flóra (lesy a iné spoločenstvá), fauna.
1.1. Antropogénny vplyv na lesy a iné rastlinné spoločenstvá
Hodnota lesa v prírode a ľudskom živote
Lesy sú dôležitou súčasťou prírodného prostredia. Les ako ekologický systém plní rôzne funkcie a zároveň je nenahraditeľným prírodným zdrojom (obr. 1). Rusko je bohaté na lesy: viac ako 1,2 miliardy hektárov, čiže 75 % rozlohy pôdy, zaberajú lesy.
Početné štúdie u nás aj v zahraničí potvrdili mimoriadny význam lesov pri udržiavaní ekologickej rovnováhy v prírodnom prostredí. Význam environmentálnej ochrannej funkcie lesa, teda zachovania genofondu flóry a fauny, je podľa odborníkov rádovo vyšší ako ich hospodársky význam ako zdroja surovín a produktov.
Vplyv lesov na prírodné prostredie je mimoriadne rôznorodý. Prejavuje sa to najmä tým, že lesy: -
- sú hlavným dodávateľom kyslíka na planéte;
- priamo ovplyvňovať vodný režim v obsadenom aj priľahlom území a regulovať vodnú bilanciu;
- znížiť negatívny vplyv sucha a suchých vetrov, obmedziť pohyb pohyblivých pieskov;
- zmiernenie podnebia, ktoré prispieva k zvýšeniu výnosov plodín;
- absorbovať a transformovať časť chemického znečistenia atmosféry;
- chrániť pôdu pred vodnou a veternou eróziou, bahnom, zosuvmi pôdy, ničením pobrežia a inými nepriaznivými geologickými procesmi;
- vytvárajú normálne hygienické a hygienické podmienky, priaznivo pôsobia na psychiku človeka, majú veľkú rekreačnú hodnotu.
Lesy sú zároveň zdrojom dreva a mnohých iných druhov cenných surovín. Z dreva sa vyrába viac ako 30 tisíc výrobkov a výrobkov a jeho spotreba neklesá, ale naopak rastie. Len v krajinách západnej Európy bude podľa prepočtov odborníkov deficit dreva do roku 2005 predstavovať 220 mil. 3 .
Ryža. 1. Hodnota lesa v prírode a živote človeka
Všetky lesy sú podľa dôležitosti, polohy a vykonávaných funkcií rozdelené do troch skupín:
prvá skupina - lesy plniace ochranné ekologické funkcie (vodoochranné, poľné, sanitárne a hygienické, rekreačné). Tieto lesy sú prísne chránené, najmä lesoparky, mestské lesy, zvlášť cenné lesy, národné prírodné parky. V lesoch tejto skupiny sú povolené len udržiavacie výruby a sanitárne výruby stromov;
druhá skupina - lesy s ochrannou a obmedzenou prevádzkovou hodnotou. Sú rozšírené v oblastiach s vysokou hustotou obyvateľstva a rozvinutou sieťou dopravných ciest. Surovinové zdroje lesov tejto skupiny sú nedostatočné, preto je pre zachovanie ich ochranných a prevádzkových funkcií potrebný prísny režim hospodárenia v lesoch;
treťou skupinou sú produkčné lesy. Sú rozšírené v zalesnených oblastiach a sú hlavným dodávateľom dreva. Ťažba dreva by sa mala vykonávať bez zmeny prírodných biotopov a narušenia prirodzenej ekologickej rovnováhy.
Vplyv človeka na lesy
Vplyv človeka na lesy a vo všeobecnosti na celý rastlinný svet môže byť priamy a nepriamy. Priame vplyvy zahŕňajú: 1) holú ťažbu lesov; 2) lesné požiare a vypaľovanie vegetácie; 3) ničenie lesov a vegetácie pri vytváraní hospodárskej infraštruktúry (záplavy pri vytváraní nádrží, ničenie v blízkosti lomov, priemyselných komplexov); 4) rastúci tlak cestovného ruchu.
Nepriamym vplyvom je zmena životných podmienok v dôsledku antropogénneho znečistenia ovzdušia, vody, používania pesticídov a minerálnych hnojív. Určitý význam má aj prenikanie cudzích druhov rastlín (introdukovaných druhov) do rastlinných spoločenstiev.
V XVII v. na Ruskej nížine dosahovala rozloha lesov 5 miliónov km 2 , do roku 1970 nebolo viac ako 1,5 milióna km 2 ... Dnes sa v Rusku ročne vyrúbe asi 2 milióny hektárov lesa. Zároveň sa rozsah obnovy lesov výsadbou a výsadbou lesov neustále zmenšuje. Prirodzená obnova lesa po holorubnej ťažbe trvá mnoho desiatok rokov a vrcholná fáza trvá stovky rokov.
Podobná situácia je pozorovaná aj v iných krajinách. Stále zelené vlhké (dažďové) tropické lesy, prastaré klimaxové ekosystémy, sú v ešte nebezpečnejšom postavení. Toto neoceniteľné úložisko genetickej diverzity mizne z povrchu Zeme asi obrovskou rýchlosťou. ja 7 miliónov hektárov ročne. Vedci sa domnievajú, že týmto tempom tropické dažďové pralesy, najmä v nížinných rovinách, o niekoľko desaťročí úplne zmiznú. Vypaľujú sa za účelom vyčistenia pôdy na pasienky, intenzívne sa rúbu ako zdroj drevného paliva, pri nedostatočnej údržbe hospodárenia sa klčujú, zaplavujú sa pri výstavbe vodných elektrární atď.
Lesné požiare majú škodlivý vplyv na lesné ekosystémy. Vznikajú v drvivej väčšine prípadov vinou ľudí, v dôsledku neopatrnej manipulácie s ohňom. V zónach tropických dažďových pralesov vznikajú požiare v dôsledku úmyselného vypaľovania lesov na pastvua iné poľnohospodárske účely.
Stav lesov nepriaznivo ovplyvňuje spád kyslých dažďov v dôsledku prísunu oxidov síry a dusíka z antropogénnych zdrojov. Rádioaktívne znečistenie sa v posledných rokoch stalo významným faktorom degradácie lesov.
Okrem lesov sa zvýšený negatívny vplyv ľudskej činnosti prejavuje aj vo vzťahu k ostatnej cenóze rastlín (cievnaté rastliny, huby, riasy, lišajníky, machorasty a pod.). Najčastejšie sa negatívny vplyv človeka na rastlinné spoločenstvá prejavuje pri kosení, zbere liečivých rastlín a bobúľ, pasení dobytka a iných druhoch priameho využívania. Kopa odlišné typy rastliny odumierajú pri vystavení znečisťujúcim látkam, ako aj v procese rekultivácie pôdy, stavebných a poľnohospodárskych činností.
Environmentálne dôsledky vplyvu človeka na flóru
Rozsiahly antropogénny vplyv na biotické spoločenstvá vedie k závažným ekologickým následkom tak na úrovni ekosystému, biosféry, ako aj na úrovni populácií a druhov.
Na odlesnených územiach vznikajú hlboké rokliny, ničivé zosuvy pôdy a bahno, ničí sa fotosyntetická fytomasa, ktorá plní dôležité ekologické funkcie, zhoršuje sa plynové zloženie atmosféry, mení sa hydrologický režim vodných plôch, mizne množstvo rastlinných a živočíšnych druhov atď.
Redukcia veľkých lesov, najmä vlhkých tropických - akési odparovače vlhkosti, podľa mnohých výskumníkov nepriaznivo ovplyvňuje nielen regionálnu, ale aj biosférickú úroveň. Ničenie stromov a kríkov a trávnatého porastu na pastvinách v suchých oblastiach vedie k ich vzniku dezertifikácia.
Ďalším negatívnym environmentálnym vplyvom odlesňovania jezmena albeda zemského povrchu... Albedo (lat. albedo - belosť) je hodnota, ktorá charakterizuje schopnosť povrchu odrážať lúče, ktoré naň dopadajú. Albedo zemského povrchu je jedným z dôležitých faktorov určujúcich klímu ako vo svete ako celku, tak aj v jeho jednotlivých regiónoch. Zistilo sa, že vážne zmeny v klíme planéty môže spôsobiť zmena albeda zemského povrchu len o niekoľko percent. V súčasnosti sa pomocou satelitných snímok podarilo odhaliť rozsiahlu zmenu albeda (ale aj tepelnej bilancie) celého povrchu Zeme. Vedci sa domnievajú, že je to spôsobené predovšetkým ničením lesnej vegetácie a rozvojom antropogénnej dezertifikácie na veľkej časti našej planéty.
Vyššie uvedené lesné požiare spôsobujú obrovské škody na stave prirodzených lesných ekosystémov, na dlhý čas, ak nie navždy, spomaľujú proces obnovy lesov na vyhorených plochách. Lesné požiare zhoršujú skladbu lesa, znižujú rast stromov, narúšajú spojenie koreňov s pôdou, zintenzívňujú vetrolamy, ničia potravnú základňu zveri, hniezdiská pre vtáky. V silnom plameni sa pôda spáli natoľko, že úplne naruší výmenu vlhkosti a schopnosť zadržiavať živiny. Oblasť vypálená do tla je často rýchlo osídlená rôznym hmyzom, čo nie je pre ľudí vždy bezpečné z dôvodu možného prepuknutia infekčných chorôb.
Okrem vyššie opísaných priamych vplyvov človeka na biotické spoločenstvá sú dôležité aj nepriame, napríklad ich znečistenie priemyselnými emisiami.
Rôzne toxické látky, predovšetkým oxid siričitý, oxidy dusíka a uhlíka, ozón, ťažké kovy, majú veľmi negatívny vplyv na ihličnany a listnaté stromy, ale aj kríky, poľné plodiny a trávy, machy a lišajníky, ovocné a zeleninové plodiny a kvety. V plynnej forme alebo vo forme kyslých zrážok negatívne ovplyvňujú dôležité asimilačné funkcie rastlín, dýchacie orgány živočíchov, prudko narúšajú metabolizmus a vedú k rôzne choroby... Napríklad vysoké dávky TAK 2 alebo dlhodobé vystavenie jeho nízkym koncentráciám vedie k silnej inhibícii procesov fotosyntézy a zníženiu dýchania.
Automobilové výfukové plyny, ktoré obsahujú 60 % všetkých škodlivých látok v mestskom ovzduší, a medzi nimi aj také toxické, ako sú oxidy uhlíka, aldehydy, nerozložené palivové uhľovodíky a zlúčeniny olova, majú mimoriadne negatívny vplyv na život rastlín. Napríklad pod ich vplyvom v dube, lipe, breste sa veľkosť chloroplastov znižuje, počet a veľkosť listov sa znižuje, ich životnosť sa znižuje, veľkosť a hustota prieduchov a celkový obsah chlorofylu sa znižuje o jeden a pol. až dvakrát.
Na populačno-druhovej úrovni sa negatívny vplyv človeka na biotické spoločenstvá prejavuje v strate biologickej diverzity, v poklese počtu a vymieraní niektorých druhov. Celkovo na celom svete potrebuje ochranu 25-30 tisíc druhov rastlín, čiže 10 % svetovej flóry. Podiel vyhynutých druhov vo všetkých krajinách predstavuje viac ako 0,5 % z celkového počtu druhov flóry na svete av regiónoch, ako sú Havajské ostrovy, viac ako 11 %.
Zníženie počtu druhov cievnatých rastlín, k zmene druhového zloženia ekosystémov. To vedie k pretrhnutiu evolučných potravinových sietí a k destabilizácii ekologického systému, čo sa prejavuje jeho ničením a ochudobňovaním. Pripomeňme, že zmenšovanie plôch pokrytých zeleňou alebo jej rednutie je krajne nežiaduce z dvoch dôvodov: po prvé je narušený globálny cyklus uhlíka v biosfére a po druhé sa znižuje intenzita absorpcie slnečnej energie biosférou pri fotosyntéze.
1.2. Antropogénny vplyv na svet zvierat
Hodnota sveta zvierat v biosfére
Fauna je súbor všetkých druhov a jedincov voľne žijúcich živočíchov (cicavcov, vtákov, plazov, obojživelníkov, rýb, ako aj hmyzu, mäkkýšov a iných bezstavovcov), ktoré obývajú určité územie alebo prostredie a sú v stave prirodzenej slobody.
Ryža. 2. Hodnota sveta zvierat v prírode a živote človeka
Hlavnou ekologickou funkciou zvierat je participáciav biotickom obehu látok a energie. Stabilitu ekosystému zabezpečujú predovšetkým živočíchy, ako najpohyblivejší prvok.
Je potrebné si uvedomiť, že svet zvierat nie je len dôležitou súčasťou prírodného ekologického systému a zároveň najcennejším biologickým zdrojom. Je tiež veľmi dôležité, že všetky druhy zvierat tvoria genetický fond planéty, všetky sú potrebné a užitočné.
Vplyv človeka na zvieratá a dôvody ich vyhynutia
V súvislosti s neustálym vyhladzovaním živočíchov človekom pozorujeme zjednodušovanie ako jednotlivých ekosystémov, tak aj biosféry ako celku.Zatiaľ neexistuje odpoveď na hlavnú otázku: aká je možná hranica tohto zjednodušenia, po ktorom by malo nevyhnutne nasledovať zničenie „systémov na podporu života“ biosféry.
Hlavné príčiny straty biodiverzity, poklesu populácie a vyhynutia zvierat sú tieto:
- porušenie biotopu;
- nadmerný výlov, rybolov v zakázaných oblastiach;
- introdukcia (aklimatizácia) cudzích druhov;
- priame zničenie za účelom ochrany produktu;
- náhodné (neúmyselné) zničenie;
- environmentálne znečistenie.
Narúšanie biotopu odlesňovaním, rozorávaním stepí a úhorov, odvodňovaním močiarov, reguláciou odtoku, vytváraním nádrží a inými antropogénnymi vplyvmi radikálne mení podmienky rozmnožovania voľne žijúcich živočíchov, ich migračné trasy, čo má veľmi negatívny vplyv na ich počet a prežitie.
Napríklad v meste Norilsk položenie plynovodu bez zohľadnenia migrácie sobov v tundre viedlo k tomu, že zvieratá sa začali tlačiť pred potrubím v obrovských stádach a nič ich nemohlo prinútiť vypnúť. odveká cesta. V dôsledku toho zomrelo mnoho tisíc zvierat.
Nadmerná úroda je dôležitým faktorom, ktorý spôsobuje pokles počtu zvierat. Napríklad zásoby jeseterov v Kaspickom a Azovskom mori boli podkopané do takej miery, že zrejme bude potrebné zakázať ich komerčný rybolov. Hlavným dôvodom je pytliactvo, ktoré sa rozšírilo v rozsahu porovnateľnom s rybolovom.
Tretím najvýznamnejším dôvodom poklesu počtu a vymierania živočíšnych druhov je introdukcia (aklimatizácia) cudzích druhov. Známe sú u nás príklady negatívneho vplyvu norka amerického na tunajšie druhy - norka európskeho, bobra kanadského na norka európskeho, ondatra pižmová na desmana atď.
Ďalšími dôvodmi poklesu počtu a miznutia zvierat je ich priame ničenie na ochranu poľnohospodárskych produktov a komerčných objektov (úhyn dravcov, sysľov, plutvonožcov, kojotov a pod.); náhodné (neúmyselné) zničenie (na diaľniciach, počas nepriateľských akcií, pri kosení trávy, na elektrických vedeniach, pri regulácii prietoku vody atď.); znečistenie životného prostredia (pesticídy, ropa a ropné produkty, látky znečisťujúce ovzdušie, olovo a iné toxické látky).
1.3. Ochrana biotických spoločenstiev
Ochrana rastlín
Na zachovanie počtu a populačného zloženia rastlín sa vykonáva komplex opatrení na ochranu životného prostredia vrátane:
- boj proti lesným požiarom;
- ochrana rastlín pred škodcami a chorobami;
- ochranné zalesňovanie;
- zvyšovanie efektívnosti využívania lesných zdrojov;
- ochrana niektorých druhov rastlín a rastlinných spoločenstiev.
Boj s lesnými požiarmi... Na tieto účely sa využívajú lietadlá, helikoptéry, výkonné požiarne cisterny, striekačky, terénne vozidlá, buldozéry a pod.. V boji proti lesným požiarom zohrávajú významnú úlohu aj ďalšie ochranné opatrenia, najmä vytváranie protipožiarnych prekážok, požiarnych prekážok a požiarnej ochrany. medzery, špeciálne pruhy atď. Hlavné úsilie by sa malo zamerať na prevenciu požiarov: vykonávanie vysvetľovacích prác medzi obyvateľstvom.
Ochranné zalesňovanie... Umelo pestované lesné pásy, tvorené z rýchlorastúcich biologicky stabilných druhov na udržanie biologickej rovnováhy, sa vytvárajú pozdĺž hraníc polí a striedania plodín, vonku a vo vnútri záhrad, na pasienkoch a pod. Lesné plantáže majú pozitívny vplyv na prírodné prostredie a prispievajú k ochrane poľnohospodárskych polí, pasienkových tráv, ovocných stromov, kríkov, viníc pred vymrznutím, škodlivými účinkami vetrov, prašných búrok, sucha a suchých vetrov.
Zlepšenie efektívnosti využívania lesných zdrojov... Komplex opatrení na tento účel zahŕňa premiestnenie ťažobných a drevospracujúcich podnikov do viaclesných oblastí, elimináciu nadrubov v riedko zalesnených oblastiach, zníženie strát dreva pri splavovaní a preprave atď. s cieľom obnoviť lesy do kulminácie. etapa, zlepšenie ich zloženia, ďalší rozvoj siete stromových škôlok a vývoj metód pestovania lesov na špeciálnych plantážach.
Ochrana niektorých druhov rastlín a rastlinných spoločenstiev... Zvyčajne sa s ochranou flóry spájajú dva aspekty: 1) ochrana vzácnych a ohrozených druhov flóry a 2) ochrana hlavných rastlinných spoločenstiev. Medzi vzácne druhy patria rastlinné druhy s obmedzeným areálom a nízkou abundanciou. Vládne nariadenia ochránili desiatky vzácnych druhov rastlín. Na miestach, kde rastú, je prísne zakázané zbierať, pásť hospodárske zvieratá, kosiť a iné formy ničenia rastlín a ich spoločenstiev.
Veľmi dôležitou úlohou je zachovať druhovú diverzitu rastlín ako genofondu. V prípade, že sú vyčerpané všetky rezervy na ochranu rastlinných druhov, vytvárajú sa špeciálne skladovacie zariadenia - genetické banky, kde je uložený genofond druhov vo forme semien.
Ochrana voľne žijúcich živočíchov
Ochrana a využívanie poľovnej zveri, morských živočíchov a komerčných rýb by mali zabezpečiť primeranú korisť, nie však ich vyhubenie. Okrem organizovaného rybolovu a lovu na poľovných revíroch, ktoré v Rusku zaberajú obrovské územia, sa vykonávajú biotechnické činnosti. Ich účelom je zachovanie a zvýšenie kapacity poľovných revírov, ako aj zvýšenie počtu a obohatenia druhov poľovnej zveri.Široko sa využíva aj aklimatizácia živočíchov, teda ich zavádzanie do nových biotopov s cieľom obohatiť ekosystémy o nové užitočné druhy. Spolu s aklimatizáciou voľne žijúcich zvierat sa praktizuje reaklimatizácia, to znamená presídlenie zvierat do ich bývalých biotopov, kde sa predtým nachádzali, ale boli vyhubené.
Jedným z mechanizmov regulácie procesu využívania živočíšnych a rastlinných zdrojov je vytvorenie „Červenej knihy“ obsahujúcej informácie o vzácnych, miznúcich alebo ohrozených druhoch rastlín, živočíchov a iných organizmov za účelom zavedenia režimu ich osobitnej ochrany a tzv. reprodukcie. Existuje niekoľko variantov Červených kníh: medzinárodné, federálne a republikové (regionálne).
Podľa stupňa ohrozenia existencie sú všetky živočíchy a rastliny rozdelené do 5 skupín: vyhynuté, ohrozené, ubúdajúce druhy, vzácne, obnovené druhy. Každý rok sa do Medzinárodnej červenej knihy zavádzajú zmeny a nové druhy, ktoré si vyžadujú osobitnú starostlivosť.
Ďalším regulačným nástrojom je vytváranie osobitne chránených prírodných území, území alebo plôch vodných plôch, ktoré sú pre svoj environmentálny a iný význam úplne alebo čiastočne vyňaté z hospodárskeho využívania a pre ktoré je ustanovený osobitný režim ochrany.
Existujú tieto hlavné kategórie týchto území:
a) štátne prírodné rezervácie vrátane biosféry - oblasti územia, ktoré sú úplne vyňaté z bežného hospodárskeho využívania, aby sa zachoval prírodný komplex v prirodzenom stave
b) národné parky sú pomerne veľké prírodné územia a vodné plochy, kde sa dosahujú tri hlavné ciele: ekologický (udržiavanie ekologickej rovnováhy a zachovanie prírodných ekosystémov), rekreačný (regulovaný cestovný ruch a rekreácia ľudí) a vedecký (vývoj a implementácia metód na zachovanie prírodný komplex v podmienkach hromadného vstupu návštevníkov);
c) prírodné parky - územia s osobitnou ekologickou a estetickou hodnotou, s relatívne miernym režimom ochrany a využívané najmä na organizovanú rekreáciu obyvateľstva;
d) štátne prírodné rezervácie - územia vytvorené na určité obdobie (v niektorých prípadoch natrvalo) za účelom zachovania alebo obnovy prírodných komplexov alebo ich zložiek a udržania ekologickej rovnováhy. V zakaznikoch sa zachováva a obnovuje hustota obyvateľstva jedného alebo niekoľkých druhov zvierat alebo rastlín, ako aj prírodná krajina, vodné útvary atď.
e) prírodné pamiatky - jedinečné, nereprodukovateľné prírodné objekty vedeckej, ekologickej, kultúrnej a estetickej hodnoty (jaskyne, drobné trakty, stáročné stromy, skaly, vodopády a pod.).
f) dendrologické parky a botanické záhrady - environmentálne inštitúcie, ktorých úlohou je vytvárať kolekciu stromov a kríkov za účelom zachovania biodiverzity a obohatenia flóry, ako aj na vedecké, vzdelávacie a kultúrno-výchovné účely. V dendrologických parkoch a botanických záhradách sa pracuje aj na introdukcii a aklimatizácii nových rastlín pre región.
2. ŠPECIÁLNE TYPY VPLYVOV NA BIOSFÉRU
2.1. Druhy vplyvu špeciálnych faktorov na životné prostredie
Medzi špeciálne typy antropogénneho vplyvu na biosféru patria:
1) znečisťovanie životného prostredia nebezpečným odpadom;
2) vplyv hluku;
3) biologické znečistenie;
4) vystavenie elektromagnetickým poliam a žiareniu a niektorým iným druhom vplyvov.
Znečistenie životného prostredia odpadom z výroby a spotreby
Jedným z najakútnejších environmentálnych problémov súčasnosti je znečisťovanie životného prostredia priemyselným a spotrebným odpadom a predovšetkým nebezpečným odpadom. Odpad sústredený na skládkach, odkaliskách, odvaloch, nepovolených skládkach je zdrojom znečisťovania ovzdušia, podzemných a povrchových vôd, pôdy a vegetácie. Všetok odpad sa delí na domáci a priemyselný (výrobný).
Pevný domový odpad (TKO) je zber pevných látok (plast, papier, sklo, koža atď.) a potravinového odpadu, ktorý vzniká v podmienkach domácností. Priemyselný (výrobný) odpad (OP) sú zvyšky surovín, materiálov, polotovarov, ktoré vznikli pri výrobe výrobkov alebo pri výkone práce a ktoré úplne alebo čiastočne stratili svoje pôvodné spotrebiteľské vlastnosti. Priemyselný odpad, ale aj odpad z domácností sa pre nedostatok skládok odváža najmä na nepovolené skládky. Len 1/5 z neho je neutralizovaná a zlikvidovaná.
Najväčšie množstvo priemyselného odpadu produkuje uhoľný priemysel, podniky hutníctva železa a neželezných kovov, tepelné elektrárne a priemysel stavebných hmôt.
Nebezpečným odpadom sa rozumie odpad obsahujúci látky, ktoré majú niektorú z nebezpečných vlastností (toxicita, výbušnosť, infekčnosť, nebezpečenstvo požiaru a pod.) a vyskytujú sa v množstvách, ktoré sú nebezpečné pre ľudské zdravie a životné prostredie.V Rusku je asi 10 % celkovej hmotnosti pevného odpadu klasifikovaných ako nebezpečný odpad. Sú medzi nimi kovové a galvanické kaly, sklolaminátový odpad, azbestový odpad a prach, zvyšky zo spracovania kyslých živíc, decht a decht, odpadové produkty rádiotechniky atď.Najväčšiu hrozbu pre ľudí a celú biotu predstavuje nebezpečný odpad obsahujúci chemikálie ja a P trieda toxicity. V prvom rade ide o odpad, ktorý obsahuje rádioaktívne izotopy, dioxíny, pesticídy, benzo(a)pyrén a niektoré ďalšie látky.
Rádioaktívne odpady (RW) - pevné, kvapalné alebo plynné produkty jadrovej energetiky, vojenskej výroby, iných priemyselných odvetví a zdravotníckych systémov, obsahujúce rádioaktívne izotopy v koncentrácii presahujúcej schválené normy.
Rádioaktívne prvky, napríklad stroncium-90, pohybujúce sa po potravinových (trofických) reťazcoch, spôsobujú trvalé poruchy životných funkcií až po smrť buniek a celého organizmu. Niektoré z rádionuklidov môžu zostať smrteľne toxické po dobu 10-100 miliónov rokov.
Obrovské množstvo malých pohrebísk rádioaktívneho odpadu (niekedy zabudnutých) je roztrúsených po celom svete. Takže len v USA ich bolo identifikovaných niekoľko desiatok tisíc, z ktorých mnohé sú aktívnymi zdrojmi rádioaktívneho žiarenia.
Je zrejmé, že problém rádioaktívneho odpadu bude časom ešte naliehavejší a naliehavejší. V najbližších 10 rokoch bude potrebné demontovať veľké množstvo jadrových elektrární z dôvodu ich zastaranosti. Pri ich demontáži bude potrebné zneškodniť obrovské množstvo nízkoaktívneho odpadu a zabezpečiť likvidáciu viac ako 100-tisíc ton vysokoaktívneho odpadu. Naliehavé sú aj problémy spojené s vyraďovaním námorných lodí s jadrovými elektrárňami.
Odpady s obsahom dioxínov vznikajú pri spaľovaní priemyselného a komunálneho odpadu, benzínu s prísadami olova a ako vedľajšie produkty v chemickom, celulózovom, papierenskom a elektrotechnickom priemysle. Zistilo sa, že dioxíny vznikajú aj pri detoxikácii vody chlórovaním, v miestach výroby chlóru, najmä pri výrobe pesticídov.
Dioxíny sú syntetické organické látky z triedy chlórovaných uhľovodíkov. Dioxíny 2, 3, 7, 8, - TCDD a dioxínom podobné zlúčeniny (viac ako 200) sú najtoxickejšie látky, ktoré človek získava. Majú mutagénne, karcinogénne, embryotoxické účinky; potláčajú imunitný systém ("dioxínový AIDS") a ak človek prijíma dostatočne vysoké dávky potravou alebo vo forme aerosólov, spôsobujú "syndróm vyčerpania" - postupné vyčerpanie a smrť bez výraznejších patologických príznakov. Biologický účinok dioxínov sa prejavuje už pri extrémne nízkych dávkach.
Prvýkrát na svete sa problém dioxínov objavil v Spojených štátoch v 30-40 rokoch. V Rusku sa výroba týchto látok začala v 70. rokoch pri meste Kujbyšev a v meste Ufa, kde sa vyrábal herbicíd a ďalšie prostriedky na ochranu dreva s obsahom dioxínov. Prvé rozsiahlejšie znečistenie životného prostredia dioxínmi bolo zaregistrované v roku 1991 v regióne Ufa. Obsah dioxínov vo vodách r. Ufa prekročila svoju maximálnu prípustnú koncentráciu viac ako 50-tisíckrát (Golubchikov, 1994). Príčinou znečistenia vôd je prítok priesakových vôd z mestskej skládky priemyselného a domového odpadu v meste Ufa, kde sa podľa odhadov zachovalo viac ako 40 kg dioxínov. V dôsledku toho sa obsah dioxínov v krvi, tukovom tkanive a materskom mlieku mnohých obyvateľov Ufy a Sterlitamaku zvýšil 4 až 10-krát v porovnaní s povolenou úrovňou.
Odpady obsahujúce pesticídy, benz(a)pyrén a iné toxické látky tiež predstavujú vážne environmentálne riziko pre ľudí a biotu. Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že v priebehu posledných desaťročí človek, ktorý kvalitatívne zmenil chemickú situáciu na planéte, zaradil do cyklu úplne nové, veľmi toxické látky, ktorých environmentálne dôsledky ešte neboli preskúmané. .
Vplyv hluku
Vplyv hluku je jednou z foriem škodlivého fyzického vplyvu na prírodné prostredie. Hlukové znečistenie vzniká v dôsledku neprijateľného prekročenia prirodzenej úrovne zvukových vibrácií. Z environmentálneho hľadiska sa v moderných podmienkach hluk stáva nielen nepríjemným pre sluch, ale vedie aj k vážnym fyziologickým následkom pre človeka. V urbanizovaných oblastiach vyspelých krajín sveta trpia hlukom desiatky miliónov ľudí.
V závislosti od sluchového vnímania človeka sa elastické vibrácie vo frekvenčnom rozsahu od 16 do 20 000 Hz nazývajú zvuk, menej ako 16 Hz - infrazvuk, od 20 000 do 1 10 9 - ultrazvuk a viac ako 110 9 - hyperzvuk. Človek je schopný vnímať zvukové frekvencie len v rozsahu 16-20 000 Hz.
Jednotka na meranie hlasitosti zvuku rovnajúca sa 0,1 logaritmu pomeru danej intenzity zvuku k prahu (vnímanému ľudským uchom) jeho intenzity sa nazýva decibel (dB). Rozsah počuteľných zvukov pre človeka je od 0 do 170 dB.
Prírodné zvuky sa spravidla neodrážajú v ekologickom blahobyte človeka. Zvukovú nepohodu vytvárajú antropogénne zdroje hluku, ktoré zvyšujú únavu človeka, znižujú duševné schopnosti, výrazne znižujú produktivitu práce, spôsobujú nervové preťaženie, hlukovú záťaž atď. Vysoká hladina hluku (> 60 dB) spôsobuje početné sťažnosti, pri 90 dB začínajú sluchové orgány degradovať, 110-120 dB sa považuje za prah bolesti a úroveň antropogénneho hluku nad 130 dB je deštrukčný limit pre orgán sluchu. Všimli sme si, že praskliny sa objavujú v kove pri hladine hluku 180 dB.
Hlavnými zdrojmi antropogénneho hluku sú doprava (automobilová, železničná a letecká doprava) a priemyselné podniky. Najväčší vplyv hluku na životné prostredie majú motorové vozidlá (80 % z celkového hluku).
Početné experimenty a prax potvrdzujú, že antropogénna expozícia hluku nepriaznivo ovplyvňuje ľudský organizmus a skracuje jeho životnosť, pretože je fyzicky nemožné si na hluk zvyknúť. Človek si môže subjektívne nevšimnúť zvuky, ale tým sa jeho deštruktívny účinok na orgány sluchu nielen nezníži, ale ani nezosilní.
Nepriaznivo ovplyvňuje výživu tkanív vnútorných orgánov a duševnú sféru človeka a zvukové vibrácie s frekvenciou menšou ako 16 Hz (infrazvuky). Štúdie dánskych vedcov napríklad ukázali, že infrazvuk spôsobuje u ľudí stav podobný kinetóze, najmä pri frekvencii nižšej ako 12 Hz.
Antropogénny vplyv hluku nie je zvieratám ľahostajný. V literatúre sú dôkazy, že intenzívna expozícia zvuku vedie k zníženiu dojivosti, produkcii vajec u kurčiat, strate orientácie u včiel a úhynu ich lariev, predčasnému prelínaniu u vtákov, predčasnému pôrodu u zvierat atď. výkon 100 dB vedie k oneskoreniu klíčenia semien a iným nežiaducim efektom.
Biologické znečistenie
Biologickým znečistením sa rozumie zavlečenie do ekosystémov v dôsledku antropogénneho vplyvu netypických druhov živých organizmov (baktérie, vírusy a pod.), ktoré zhoršujú podmienky pre existenciu prirodzených biotických spoločenstiev alebo negatívne ovplyvňujú zdravie človeka.
Hlavnými zdrojmi biologického vplyvu sú odpadové vody z potravinárskeho a kožiarskeho priemyslu, domových a priemyselných skládok, cintorínov, kanalizačných systémov, zavlažovacích polí a pod. Z týchto zdrojov sa do pôdy, hornín a podzemných vôd dostávajú rôzne organické zlúčeniny a patogénne mikroorganizmy.
Údaje získané v posledných rokoch nám umožňujú hovoriť o relevantnosti a všestrannosti problému biologickej bezpečnosti. V súvislosti s rozvojom biotechnológie a genetického inžinierstva tak vzniká nové nebezpečenstvo pre životné prostredie. V prípade nedodržania hygienických noriem je možné, že sa z laboratória alebo závodu dostanú do životného prostredia mikroorganizmy a biologické látky, ktoré majú veľmi škodlivý vplyv na biotické spoločenstvá, zdravie človeka a jeho genofond.
Okrem aspektov genetického inžinierstva medzi aktuálne otázky biologickej bezpečnosti, ktoré sú dôležité pre zachovanie biodiverzity, patria aj:
- prenos genetickej informácie z domácich foriem na voľne žijúce druhy -
- genetická výmena medzi voľne žijúcimi druhmi a poddruhmi vrátane rizika genetickej kontaminácie genofondu vzácnych a ohrozených druhov;
- genetické a environmentálne dôsledky úmyselného a neúmyselného zavedenia zvierat a rastlín.
Vystavenie elektromagnetickým poliam a žiareniu
V súčasnej fáze rozvoja vedeckého a technologického pokroku človek robí významné zmeny v prirodzenom magnetickom poli, dáva geofyzikálnym faktorom nové smery a prudko zvyšuje intenzitu jeho vplyvu. Hlavnými zdrojmi tohto vplyvu sú elektromagnetické polia z elektrických vedení (PTL) a elektromagnetické polia z rozhlasových, televíznych a radarových staníc.
Negatívny vplyv elektromagnetických polí na človeka a na niektoré zložky ekosystémov je priamo úmerný sile poľa a dobe expozície. Nepriaznivý vplyv elektromagnetického poľa vytváraného elektrickým vedením sa prejavuje už pri sile poľa 1000 V/m. U človeka je narušený endokrinný systém, metabolické procesy, funkcie mozgu a miechy atď.
Vplyv neionizujúceho elektromagnetického žiarenia z rozhlasových televíznych a radarových staníc na životné prostredie človeka je spojený s tvorbou vysokofrekvenčnej energie. Japonskí vedci zistili, že v oblastiach, ktoré sa nachádzajú v blízkosti silných vysielacích televíznych a rádiových antén, sa ochorenie oka katarakta výrazne zvyšuje.
Vo všeobecnosti možno poznamenať, že neionizujúce elektromagnetické žiarenie rádiového dosahu z rádiových a televíznych komunikačných zariadení, radarov a iných predmetov vedie k výraznému narušeniu fyziologických funkcií ľudí a zvierat.
2.2 Ochrana prírodného prostredia pred zvláštnymi druhmi vplyvov
Ochrana pred odpadom z výroby a spotreby
Táto časť používa nasledujúce základné pojmy:
využitie (z lat. utilis - úžitkový) odpad - ťažba a ekonomické využitie rôznych úžitkových zložiek;
likvidácia odpadu- umiestnenie na špeciálne miesta na trvalé uloženie.
Detoxikácia (neutralizácia) odpadov – ich zbavenie sa škodlivých (toxických) zložiek v špecializovaných zariadeniach.
V súčasnosti sa z hľadiska rozsahu akumulácie aj miery negatívneho vplyvu na životné prostredie stáva nebezpečný odpad environmentálnym problémom storočia. Preto je ich zber, likvidácia, detoxikácia, spracovanie a likvidácia jednou z najdôležitejších úloh inžinierskej ochrany prírodného prostredia.
Najdôležitejším problémom je ochrana biotopu pred konvenčným, teda netoxickým odpadom. V urbanizovaných oblastiach sa už dnes likvidácia odpadu dostáva do popredia z hľadiska svojho významu medzi environmentálnymi problémami. Zamyslime sa nad tým, ako sa v súčasnosti chráni životné prostredie pred pevnými domácimi a priemyselnými odpadmi, ako aj pred rádioaktívnymi odpadmi a odpadmi obsahujúcimi dioxíny.
V domácej a svetovej praxi sa najčastejšie používajú tieto spôsoby spracovania tuhého domového odpadu (TKO):
- budovanie skládok na pochovávanie a ich čiastočné spracovanie;
- spaľovanie odpadu v spaľovniach;
- kompostovanie (výroba cenných dusíkatých hnojív alebo biopalív);
- fermentácia (výroba bioplynu z odpadu hospodárskych zvierat atď.);
- predbežné triedenie, využitie a recyklácia cenných komponentov;
- pyrolýza (vysokomolekulárne zahrievanie bez prístupu vzduchu) tuhého odpadu pri teplote 1700°C.
Podľa viacerých odborníkov by v súčasnej fáze rozvoja výroby, ktorá je vo všeobecnosti charakterizovaná prevahou zdrojovo náročných technológií a obrovským hromadením odpadov, mala byť najprijateľnejšou metódou budovanie skládok na organizované a autorizované skladovanie odpadov a ich čiastočné spracovanie (hlavne priamym spaľovaním). Termín úplnej neutralizácie odpadu je 50-100 rokov.
Jednou z perspektívnych metód spracovania tuhého odpadu z domácich potravín je kompostovanie s aeróbnou oxidáciou organických látok. Vzniknutý kompost sa využíva v poľnohospodárstve a nekompostovateľný odpad z domácností putuje do špeciálnych pecí, kde sa tepelne rozloží a premení na rôzne hodnotné produkty – napríklad živicu.
Ďalším, menej bežným spôsobom spracovania tuhého domového odpadu (TKO) je spaľovanie v spaľovniach. Dnes v Rusku funguje malý počet takýchto tovární (Moskva-2, Vladivostok, Soči, Pyatigorsk, Murmansk atď.). V týchto továrňach dochádza k spekaniu odpadu, keď t = 800-850 °C. Druhý stupeň čistenia plynu chýba, preto je v odpadovom popole zaznamenaná zvýšená koncentrácia dioxínov (0,9 μg / kg a viac). Z každého kubického metra spáleného odpadu sa do atmosféry uvoľnia 3 kg prísad (prach, sadze, plyny) a zostane 23 kg popola.Viaceré zahraničné spaľovne zavádzajú ekologickejšie dvojstupňové čistenie odpadových plynov, ktoré upravuje čistenie viac ako desiatich škodlivých zložiek vrátane dibenzodioxínu a dibenzofuránov (v domácich prevádzkach sú to štyri zložky). Režim spaľovania zabezpečuje rozklad odpadov vrátane dioxínov vytvorených z plastov pri teplote 900–1000 °C.
V továrňach na pyrolýzu tuhého odpadu pri teplote 1700 °C sa využívajú prakticky všetky materiálové a energetické zložky, čím sa výrazne znižuje znečistenie životného prostredia. Technologický proces je však veľmi namáhavý, v skutočnosti je pyrolýzne zariadenie vysoká pec.
Najnovší domáci vývoj zahŕňa technológiu integrovaného spracovania tuhého odpadu, ktorú navrhuje Výskumný ústav šetrenia zdrojov. Technológia zabezpečuje predbežné mechanizované triedenie tuhého odpadu (ťažba železných a neželezných kovov, separácia časti balastných zložiek - črepy, domáce elektrobatérie, separácia textilných zložiek a pod., pre ich následné využitie alebo zneškodnenie).
Tepelné spracovanie obohatenej a vysušenej frakcie odpadu sa vykonáva pri teplotách do 1000 °C 0 Obohatená troska sa spracováva a páli na kamene na stavebné účely, počíta sa s dvojstupňovým moderným čistením plynu.
Zariadenie na recykláciu odpadu nového typu, pracujúce na tejto kombinovanej technológii, dáva len 15% odpadu.
A predsa je potrebné zdôrazniť, že u nás aj v zahraničí sa veľká časť tuhého komunálneho odpadu (TKO) v dôsledku nedostatku skládok odváža do prímestských oblastí a vyhadzujú na skládky. Ekologický stav skládok je jednoznačne nevyhovujúci: odpad sa tam rozkladá, často sa vznieti a otrávi vzduch toxickými látkami a dažďová a topiaca sa voda presakujúca cez skalný masív znečisťuje podzemné vody.
Toxický pevný priemyselný odpad sa neutralizuje na špeciálnych skládkach a zariadeniach. Aby sa zabránilo znečisteniu pôdy a podzemných vôd, odpad sa vytvrdzuje cementom, vodným sklom, bitúmenom, polymérnymi spojivami atď.
V prípade obzvlášť toxických priemyselných odpadov sa ich zneškodňovanie vykonáva na špeciálnych skládkach (obr. 20.19; podľa S.V. Belov et al., 1991) v jamách hlbokých do 12 m v špeciálnych kontajneroch a pracovných železobetónových nádržiach.
Veľmi zložitým a doposiaľ nevyriešeným problémom je zneškodňovanie a zneškodňovanie rádioaktívneho odpadu a odpadu obsahujúceho dioxíny. Všeobecne sa uznáva, že zbaviť ľudstvo tohto odpadu je jedným z najpálčivejších environmentálnych problémov.
Najrozvinutejšími spôsobmi zneškodňovania komunálnych rádioaktívnych odpadov, teda odpadov nesúvisiacich s činnosťou jadrových elektrární a vojensko-priemyselného komplexu, sú cementovanie, vitrifikácia, bitúmenácia, spaľovanie v keramických komorách a následný presun spracovaných produktov do špeciálnych skladovacie priestory („pohrebiská“). V špeciálnych prevádzkach a skládkach sa rádioaktívny odpad spaľuje na minimálnu veľkosť v lisovacej komore. Výsledné brikety sa umiestnia do plastových sudov, nalejú sa cementovou maltou a posielajú sa do skladovacích zariadení ("pohrebiská"), vykopávajú sa do zeme na 5-10 m. Podľa inej technológie - sú spálené, premenené na popol (popol) , zabalené v sudoch, zacementované a odoslané do úložísk.
Na zneškodňovanie kvapalných rádioaktívnych odpadov sa používajú metódy vitrifikácie, bitúmenácie a pod.. Pri vitrifikácii pri teplote 1250-1600 °C vznikajú zrnité sklá, ktoré sa tiež reťazia do cementu a sudov a následne sa odosielajú do skladov. . Trvanlivosť kontajnerových sudov je však podľa mnohých odborníkov otázna.
Prakticky všetky existujúce spôsoby využitia a zneškodnenia rádioaktívneho odpadu však tento problém radikálne neriešia a ako poznamenáva A. Ya. Yablokov (1995), nie sú viditeľné žiadne prijateľné spôsoby ich riešenia.
U nás prebieha aktívny boj s ďalšími veľmi nebezpečnými odpadmi s obsahom dioxínov: boli vyvinuté a zavedené technológie na čistenie vody od dioxínov sorpciou na granulované aktívne uhlie (GAU) (na vodovodných potrubiach Ufa a Moskva).Problém boja proti dioxínom komplikuje nedostatok dostatočného počtu moderných analytických zariadení, malý počet špeciálnych laboratórií, nedostatočné školenie personálu, vysoké náklady na prístroje od zahraničných firiem atď.
Ochrana proti hluku
Rovnako ako všetky ostatné typy antropogénnych vplyvov, problém znečistenia hlukom má medzinárodný charakter.
Ochrana pred hlukovou záťažou je veľmi zložitý problém a na jeho riešenie je potrebný súbor opatrení: legislatívne, technické a technologické, urbanistické, architektonicko-plánovacie, organizačné atď.
Na ochranu obyvateľstva pred škodlivými účinkami hluku regulujú regulačné a legislatívne akty jeho intenzitu, trvanie a ďalšie parametre.
Technické a technologické opatreniasa redukujú na protihlukovú ochranu, pod ktorou sa rozumejú komplexné technické opatrenia na zníženie hluku vo výrobe (montáž zvukovoizolačných plášťov obrábacích strojov, pohlcovanie zvuku a pod.), v doprave (tlmiče výfuku, výmena čeľusťových bŕzd za kotúčové, atď.). asfalt pohlcujúci hluk atď.).
Na úroveň územného plánovaniaOchrana pred hlukom sa dá dosiahnuť nasledujúcimi opatreniami:
- zónovanie s odstránením zdrojov hluku mimo budovy;
- organizácia dopravnej siete s výnimkou prejazdu hlučných diaľnic cez obytné oblasti;
- odstraňovanie zdrojov hluku a zriaďovanie ochranných pásiem okolo a pozdĺž zdrojov hluku a úprava zelených plôch;
- kladenie diaľnic v tuneloch, výstavba zvukotesných násypov a iných prekážok pohlcujúcich hluk pozdĺž ciest šírenia hluku (siete, zárezy, kovaliery);
Architektonické plánovanieOpatrenia zabezpečujú vytvorenie zvukotesných budov, to znamená budov, ktoré poskytujú priestorom normálny akustický režim pomocou stavebných, inžinierskych a iných opatrení (utesnenie okien, dvojité dvere s predsieňou, obklady stien s pohlcovačom hluku materiály atď.).
Určitým príspevkom k ochrane životného prostredia pred hlukovou záťažou je zákaz zvukových signálov vozidiel, leteckých preletov nad mestom, obmedzenie (resp. zákaz) vzletov a pristátí lietadiel v noci a iné.organizačné opatrenia.
Ochrana pred elektromagnetickými poľami a žiarením
Hlavným spôsobom ochrany obyvateľstva pred možnými škodlivými účinkami elektromagnetických polí z elektrického vedenia (PTL) je vytváranie bezpečnostných zón so šírkou 15 až 30 m v závislosti od napätia PTL. Toto opatrenie si vyžaduje odcudzenie veľkých území a ich vylúčenie z využívania v niektorých druhoch hospodárskej činnosti.
Úroveň intenzity elektromagnetických polí je tiež znížená pomocou zariadenia rôznych obrazoviek, vrátane zelených plôch, výberu geometrických parametrov elektrických vedení, uzemnenia káblov a ďalších opatrení. Projekty výmeny nadzemných elektrických vedení káblovými a podzemné uloženie vysokonapäťových vedení sú vo vývoji.
Diaľkové tienenie sa používa aj na ochranu verejnosti pred neionizujúcim elektromagnetickým žiarením generovaným rádiovou a televíznou komunikáciou a radarmi. Na tento účel je usporiadaná zóna sanitárnej ochrany, ktorej rozmery musia zabezpečiť maximálnu prípustnú úroveň intenzity poľa v obývaných oblastiach. Vysokovýkonné krátkovlnné rádiostanice (nad 100 kW) sú umiestnené ďaleko od obytných budov, mimo obce.
Biologická ochrana
Prevencia, včasná detekcia, lokalizácia a eliminácia biologického znečistenia sa dosahuje komplexnými opatreniami súvisiacimi s protiepidemickou ochranou obyvateľstva. Opatrenia zahŕňajú sanitárnu ochranu územia, zavedenie karantény, v prípade potreby nepretržitý dohľad nad cirkuláciou vírusov, environmentálny a epidemiologický dohľad, sledovanie a kontrolu ohnísk nebezpečných vírusových infekcií.
Z hľadiska biologickej bezpečnosti je tiež nevyhnutné predbežne zdôvodniť a predvídať možné dôsledky, najmä introdukciu a aklimatizáciu nových rastlinných a živočíšnych druhov na danom území.
Je zakázané používať a chovať biologické objekty, ktoré nie sú vlastné povahe príslušného regiónu, ako aj umelo získané, bez vypracovania opatrení na zabránenie ich nekontrolovanej reprodukcie. Organizačne sú potrebné naliehavé opatrenia na organizáciu virologickej služby v Rusku.
Pre zabezpečenie biologickej bezpečnosti a zachovania biodiverzity sú dôležité aj preventívne opatrenia na zamedzenie prenosu genetickej informácie z domácich foriem na voľne žijúce druhy a na zníženie rizika genetickej kontaminácie genofondu vzácnych a ohrozených druhov.
Ďalšie podobné diela, ktoré by vás mohli zaujímať.Wshm> |
|||
| 11286. | POSUDZOVANIE VPLYVOV NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE | 34,92 kB | |
| Miestne akčné programy na ochranu životného prostredia počítajú s opatreniami na dosiahnutie skutočných pozitívnych konfigurácií ochrany životného prostredia a zlepšenie sociálnej a finančnej situácie ľudí realizáciou opatrení na zachovanie stavu okolitého prostredia. | |||
| 19940. | Vplyv hutníckych podnikov na životné prostredie | 225,32 kB | |
| Podniky železnej metalurgie sa „špecializujú predovšetkým na oxid uhoľnatý, ktorého sa do ovzdušia vypúšťa 1,5 milióna ton ročne. Výrobcovia farebných kovov viac „uprednostňujú“ oxid siričitý, ktorý ovzdušie obohatí ročne o 2,5 milióna ton. Celkovo vypúšťajú hutnícke podniky do ovzdušia 5,5 milióna ton škodlivín. To všetko nakoniec padá na hlavy obyvateľov veľkých hutníckych centier. Existujú regióny, pre ktoré sa prítomnosť hutníckeho závodu stáva hlavnou. | |||
| 7645. | TOXICITA VÝFUKOVÝCH PLYNOV A METÓDY ZNÍŽENIA NEGATÍVNEHO VPLYVU NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE | 74,61 kB | |
| Toxické zložky výfukových plynov sú: oxid uhoľnatý; oxid dusnatý a oxid dusnatý; oxid siričitý a sírovodík; oxygenáty, hlavne aldehydy; uhľovodíky benzopyrén je najtoxickejší uhľovodík, ktorý prevyšuje aj CO; zlúčeniny olova atď. Okrem toxických zložiek výfukových plynov sa v motoroch so zážihovým zapaľovaním uvoľňujú do atmosféry benzínové výpary z kľukovej skrine z nádrže a karburátora. Tabuľka Špecifický obsah škodlivých látok vo výfukových plynoch Látky g kWh ... | |||
| 1129. | VPLYV STAVEBNÝCH OBJEKTOV NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE | 24,24 kB | |
| Určte chybovú funkciu merania štandardnej odchýlky chyby regresného modelu. Zostavte lineárny regresný model a zmerajte chybu regresného modelu. Hľadaná rovnica lineárnej regresie je: Chyba ei pre každý experimentálny bod je definovaná ako vertikálna vzdialenosť od tohto bodu k regresnej priamke ei. Chybová funkcia: Mierou chyby regresného modelu je zvyčajne štandardná odchýlka: Pre normálne distribuovaných procesov, približne 80 bodov je v rámci ... ... | |||
| 8876. | Antropogénne vplyvy na hydrosféru a litosféru | 191,31 kB | |
| Antropogénne vplyvy na hydrosféru Znečistenie hydrosféry Existencia biosféry a človeka bola vždy založená na využívaní vody. Ľudstvo sa neustále snaží zvyšovať spotrebu vody vyvíjaním obrovského a rôznorodého tlaku na hydrosféru. V súčasnej fáze vývoja technosféry, keď sa vo svete ešte vo väčšej miere zvyšuje vplyv človeka na hydrosféru, sa to prejavuje prejavom takého strašného zla, akým je chemické a bakteriálne znečistenie vôd. | |||
| 18270. | Vplyv cestnej dopravy na mestské prostredie | 754,33 kB | |
| V tomto smere je vhodné využiť výhodnú geografickú polohu Kazachstanu na prechod nákladných tokov medzi Európou a Áziou, čo prispieva k zvýšeniu príjmov do rozpočtov dopravných spoločností a štátneho rozpočtu Kazachstanu. Do konca storočia sa všade objavilo a pevne sa usadilo nové ohrozenie životných záujmov osobnosti spoločnosti štátu - skutočné environmentálne ohrozenie života spojené s úrovňou motorizácie, ktorá dosiahla gigantické rozmery. Pre porovnanie: obvod Zeme na rovníku ... | |||
| 20361. | VPLYV CEMENTÁRNE PERVOMAYSKIY NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE | 241,04 kB | |
| V súčasnosti sa na skládkach ukladá priemyselný odpad: prach zachytený elektrostatickými odlučovačmi rotačných pecí, stavebný odpad, piliny, nepriehľadný kameň. Veľkosť kusovej horniny na vstupe do drviča je 950 mm na výstupe do 150 mm, prach uvoľnený pri drvení zachytáva 2-stupňový čistiaci systém. Všetok zachytený opukový prach z čeľusťového kladivového drviča a jednotky na presun drvených surovín v uzavretom cykle bez medzistupňa sa vracia späť ... | |||
| 3885. | 21,72 kB | ||
| Najnegatívnejším vplyvom výroby na životné prostredie je jej znečistenie, ktoré v mnohých častiach sveta dosahuje kritickú hodnotu pre udržateľnosť ekosystémov a ľudské zdravie. | |||
| 17505. | Vplyv BNPP na životné prostredie a biologická sanácia nádrže | 14,94 MB | |
| Ekologické správy špecialistov BNPP za posledných niekoľko rokov, ako aj informácie pripravené zamestnancami Voronežskej NPO Algobiotekhnologiya LLC počas biologickej obnovy nádrže Belojarsk, dokumentácia deklarovaná počas štátneho obstarávania na údržbu BNPP priehrady boli študované. | |||
| 625. | Vibračný koncept. Vplyv vibrácií na ľudské telo. Ochrana pred škodlivými účinkami vibrácií | 10,15 kB | |
| Vibračný koncept. Vplyv vibrácií na ľudské telo. Ochrana pred škodlivými účinkami vibrácií. Podľa spôsobu prenosu na človeka sa vibrácie delia na všeobecné vibrácie prenášané cez nosné plochy na ľudské telo a lokálne prenášané ľudskou rukou. | |||
25. Antropogénny vplyv na atmosféru a spôsoby zníženia negatívneho vplyvu.
Atmosféra je plynný obal Zeme, v ktorom sú obsiahnuté aerosólové častice. Človek ovplyvňuje rôzne parametre a vlastnosti atmosféry, jej chemické zloženie, tepelný režim, pohyb, rádioaktivitu, elektromagnetické pozadie atď.
Osoba nemá veľký vplyv na koncentráciu hlavných chemických prvkov, ktoré tvoria vzduch - dusík a kyslík. Neprítomnosť zmien v koncentrácii týchto plynov je spôsobená predovšetkým ich vysokým obsahom (dusík - 78 * 09%, kyslík - 20,95%), na pozadí čoho dokonca aj významné ľudské vplyvy na tieto plyny zostávajú prakticky neviditeľné. To však neplatí pre oxid uhličitý. Jeho koncentrácia sa postupne zvyšuje, čo je spojené s významnými vstupmi uhlíka na pozadí jeho nízkeho obsahu v atmosfére (0,03 %)
Zvlášť citeľný vplyv človeka na ovzdušie začal od čias, keď začal aktívne zasahovať do biosférických procesov, vrátane ničenia lesov a najmä ich vypaľovania, rozorávania pôdy a s tým súvisiacej erózie, odvodňovania, zavlažovania, výstavby miest, priemyselných zariadení, likvidácie lesov, lesov a lesov. atď. Objemy emisií škodlivých látok do ovzdušia sú porovnateľné s ich príjmom v dôsledku prírodných procesov. Sú také významné a závažné, že sa niekedy označujú ako neúmyselné formy environmentálnej vojny. Najnebezpečnejšie sú tie zásahy človeka do atmosféry, ktoré nadobudli celosvetový význam alebo majú tendenciu doň prerastať.
V súčasnosti existuje veľa rôznych zdrojov antropogénneho charakteru, ktoré spôsobujú znečistenie ovzdušia a vedú k vážnym narušeniam ekologickej rovnováhy. Z hľadiska rozsahu majú na atmosféru najväčší vplyv dva zdroje: doprava a priemysel. V priemere sa doprava podieľa asi 60% na celkovom množstve znečistenia ovzdušia, priemysel - 15, tepelná energetika - 15, technológie na ničenie domového a priemyselného odpadu - 10%.
Doprava v závislosti od použitého paliva a druhov oxidantov uvoľňuje do atmosféry oxidy dusíka, síru, oxidy a oxidy uhlíka, olovo a jeho zlúčeniny, sadze, benzopyrén (látka zo skupiny polycyklických aromatických uhľovodíkov, ktorá je silný karcinogén, ktorý spôsobuje rakovinu kože).
Priemysel vypúšťa do ovzdušia oxid siričitý, oxidy uhlíka a kysličníky, uhľovodíky, amoniak, sírovodík, kyselinu sírovú, fenol, chlór, fluór a iné zlúčeniny a chemické prvky. Ale dominantné postavenie medzi emisiami (až 85 %) má prach.
V dôsledku znečistenia sa mení priehľadnosť atmosféry, objavujú sa v nej aerosóly, smog a kyslé dažde.
Ľudská činnosť vedie k tomu, že znečistenie sa do atmosféry dostáva najmä v dvoch formách – vo forme aerosólov (suspendovaných častíc) a plynných látok.
Hlavnými zdrojmi aerosólov sú priemysel stavebných materiálov, výroba cementu, povrchová ťažba uhlia a rúd, hutníctvo železa a ďalšie odvetvia. Celkové množstvo aerosólov antropogénneho pôvodu vstupujúcich do atmosféry počas roka je 60 miliónov ton. To je niekoľkonásobne menej ako objem prirodzeného znečistenia (prachové búrky, sopky).
Oveľa väčšie nebezpečenstvo predstavujú plynné látky, ktoré tvoria 80 – 90 % všetkých antropogénnych emisií. Ide o zlúčeniny uhlíka, síry a dusíka. Zlúčeniny uhlíka, predovšetkým oxid uhličitý, nie sú samy o sebe jedovaté, ale ich hromadenie je spojené s nebezpečenstvom takého globálneho procesu, akým je „skleníkový efekt“. Okrem toho sa uvoľňuje oxid uhoľnatý, najmä zo spaľovacích motorov.
Zlúčeniny dusíka predstavujú jedovaté plyny - oxid dusíka a peroxid. Vznikajú aj pri prevádzke spaľovacích motorov, pri prevádzke tepelných elektrární, pri spaľovaní tuhého odpadu.
Najväčšie nebezpečenstvo predstavuje znečistenie ovzdušia zlúčeninami síry a predovšetkým oxidom siričitým. Zlúčeniny síry sa uvoľňujú do atmosféry pri spaľovaní uhoľného paliva, ropy a zemného plynu, ako aj pri tavení neželezných kovov a výrobe kyseliny sírovej. Antropogénne znečistenie sírou je dvakrát vyššie ako prirodzené. Oxid siričitý dosahuje najvyššie koncentrácie na severnej pologuli, najmä nad územím USA, zahraničnej Európy, európskej časti Ruska a Ukrajiny. Na južnej pologuli je nižšie.
Uvoľňovanie zlúčenín síry a dusíka do atmosféry priamo súvisí so spadom kyslých dažďov. Mechanizmus ich vzniku je veľmi jednoduchý. Oxid siričitý a oxidy dusíka vo vzduchu sa spájajú s vodnou parou. Potom spolu s dažďami a hmlou padajú na zem vo forme zriedenej kyseliny sírovej a dusičnej. Takéto zrážky prudko porušujú normy kyslosti pôdy, zhoršujú výmenu vody v rastlinách a prispievajú k vysychaniu lesov, najmä ihličnanov. Keď sa dostanú do riek a jazier, utláčajú ich flóru a faunu, čo často vedie k úplnému zničeniu biologického života - od rýb po mikroorganizmy. Kyslé dažde spôsobujú veľké škody rôznym stavbám (mosty, pamätníky atď.).
Hlavnými regiónmi distribúcie kyslých zrážok vo svete sú USA, zahraničná Európa, Rusko a krajiny SNŠ. Ale nedávno boli zaznamenané v priemyselných regiónoch Japonska, Číny, Brazílie.
Vzdialenosť medzi oblasťami tvorby a oblasťami kyslých zrážok môže dokonca dosiahnuť tisíce kilometrov. Napríklad hlavnými vinníkmi kyslých zrážok v Škandinávii sú priemyselné oblasti Veľkej Británie, Belgicka a Spolkovej republiky Nemecko.
Vedci a inžinieri dospeli k záveru: hlavným spôsobom, ako zabrániť znečisteniu ovzdušia, by malo byť postupné znižovanie škodlivých emisií a odstraňovanie ich zdrojov. Preto je potrebné zakázať používanie uhlia, ropy a paliva s vysokým obsahom síry.
na životnom prostredí."
Pripravené:
Agafonova Julia,
713 skupina, IEF.
Antropogénny vplyv na prírodu. Ekologický problém
Príroda vstúpila s príchodom človeka a spoločnosti do novej etapy svojej existencie – začala na sebe pociťovať antropogénny vplyv (teda vplyv človeka a jeho aktivít).
Spočiatku bol vzťah medzi človekom a prírodou vzájomným ovplyvňovaním sa – človek samostatne (bez použitia zložitých technických prostriedkov) čerpal pre seba úžitok z prírody (potraviny, minerály), príroda človeka ovplyvňovala a človek nebol chránený pred príroda (napríklad rôzne prvky, klíma atď.), silne od nej závisela.
S formovaním spoločnosti, štátu, rastom technického vybavenia človeka (zložité pracovné nástroje, stroje), sa zmenšovala schopnosť prírody ovplyvňovať človeka a vzrástol vplyv človeka na prírodu (antropogénny vplyv).
Počnúc 16. - 19. storočím, kedy sa uskutočnilo veľké množstvo užitočných vedeckých objavov a vynálezov, sa výrobné vzťahy značne skomplikovali, vplyv človeka na prírodu sa stal systematickým a všadeprítomným. Prírodu začal človek považovať už nie za samostatnú realitu, ale za zdroj surovín na uspokojovanie ľudských potrieb.
V dvadsiatom storočí, keď sa systematický vedecko-technický pokrok niekoľkokrát zrýchlil a prerástol do vedecko-technickej revolúcie, sa antropogénny vplyv priblížil ku katastrofálnej úrovni.
V súčasnosti sa svet techniky (technosféra) prakticky zmenil na samostatnú realitu (supermoderné technické objavy, vďaka ktorým bola schopnosť človeka ovplyvňovať prírodu neobmedzená, univerzálna informatizácia atď.) a príroda je takmer úplne podriadená človeku.
Hlavný problém (a nebezpečenstvo) moderného antropogénneho vplyvu spočíva v nesúlade medzi neobmedzenými potrebami ľudstva a takmer neobmedzenými vedecko-technickými možnosťami ovplyvňovania prírody a obmedzenými možnosťami prírody samotnej.
V tejto súvislosti vzniká ekologický problém – problém ochrany životného prostredia pred škodlivými vplyvmi človeka.
Najnebezpečnejšie oblasti škodlivého vplyvu človeka na prírodu (a jeho dôsledky) sú:
vyčerpávanie podložia - ľudstvo počas svojej histórie a najmä v dvadsiatom storočí nemilosrdne a v neobmedzenom množstve ťažilo nerastné suroviny, čo viedlo k vyčerpaniu (takmer katastrofálnemu) vnútorných zásob Zeme (napríklad energetických zásob ropy, uhlia, zemný plyn sa môže vyčerpať po 80 – 100 rokoch);
znečistenie Zeme, najmä vodných plôch, atmosféry priemyselným odpadom;
ničenie flóry a fauny, vytváranie podmienok, za ktorých technický rozvoj (cesty, továrne, elektrárne a pod.) narúša zaužívaný spôsob života rastlín a živočíchov, mení prirodzenú rovnováhu flóry a fauny;
využívanie atómovej energie na vojenské aj mierové účely, pozemné a podzemné jadrové výbuchy.
Aby ľudstvo prežilo a nepriviedlo planétu do katastrofy spôsobenej človekom, musí všetkými možnými spôsobmi znižovať svoj škodlivý vplyv na životné prostredie, najmä na vyššie uvedené najnebezpečnejšie typy.
^ Typy a znaky antropogénnych vplyvov na prírodu
Antropogénnymi vplyvmi sa rozumejú činnosti súvisiace s realizáciou ekonomických, vojenských, rekreačných, kultúrnych a iných záujmov človeka, ktoré spôsobujú fyzikálne, chemické, biologické a iné zmeny v prírodnom prostredí.
Slávny ekológ B. Commoner (1974) identifikoval podľa jeho názoru päť hlavných typov ľudských zásahov do ekologických procesov:
Zjednodušenie ekosystému a narušenie biologických cyklov;
Koncentrácia rozptýlenej energie vo forme tepelného znečistenia;
Nárast počtu toxických odpadov z chemického priemyslu;
Zavedenie nových druhov do ekosystému;
Výskyt genetických zmien v rastlinných organizmoch
a zvierat.
Antropogénne vplyvy sú v drvivej väčšine účelové, to znamená, že ich človek uskutočňuje vedome v mene dosahovania konkrétnych cieľov. Existujú aj antropogénne vplyvy, spontánne, mimovoľné, majúce charakter následného účinku (Kotlov, 1978).
Porušenia hlavných systémov podpory života biosféry sú spojené predovšetkým s cielenými antropogénnymi vplyvmi (obr. 1). Svojím charakterom, hĺbkou a oblasťou distribúcie, časom pôsobenia a povahou aplikácie sa môžu líšiť.
Analýza environmentálnych dôsledkov antropogénnych vplyvov umožňuje rozdeliť všetky ich typy na pozitívne a negatívne (negatívne). Medzi pozitívne vplyvy človeka na biosféru patrí rozmnožovanie prírodných zdrojov, obnova zásob podzemných vôd, ochranné zalesňovanie, rekultivácia pôdy v mieste ťažby a niektoré ďalšie činnosti.
Negatívny (negatívny) vplyv človeka na biosféru sa prejavuje v najrozmanitejších a najrozsiahlejších akciách: odlesňovanie na veľkých územiach, vyčerpávanie zásob sladkej podzemnej vody, salinizácia a dezertifikácia pôdy, prudký pokles počtu, ako aj miznutie druhov zvierat a rastlín atď.
Hlavným a najbežnejším typom negatívneho vplyvu človeka na biosféru je znečistenie. Väčšina najakútnejších environmentálnych situácií vo svete a najmä v Rusku nejako súvisí so znečistením životného prostredia (Černobyľ, kyslé dažde, nebezpečný odpad atď.).
Na skoré štádia civilizácia, odlesňovanie a vypaľovanie lesov pre poľnohospodárstvo, pastva, lov a lov na divú zver, vojny zdevastovali celé regióny, viedli k ničeniu rastlinných spoločenstiev, vyhubeniu niektorých druhov zvierat. S rozvojom civilizácie, najmä turbulentným po priemyselnej revolúcii na konci stredoveku, ľudstvo získavalo stále väčšiu moc, stále väčšiu schopnosť zapojiť a využiť obrovské masy hmoty – organickej, živej, aj minerálnej, inertnej voči uspokojiť jeho rastúce potreby.
Výstavba a prevádzka priemyselných podnikov, ťažba nerastov viedla k vážnemu narušeniu prírodnej krajiny, znečisteniu pôdy, vody, ovzdušia rôznymi odpadmi.
Skutočné posuny v biosférických procesoch sa začali v 20. storočí. v dôsledku ďalšej priemyselnej revolúcie. Rýchly rozvoj energetiky, strojárstva, chémie, dopravy viedol k tomu, že ľudská činnosť sa stala rozsahom porovnateľná s prírodnými energetickými a materiálnymi procesmi vyskytujúcimi sa v biosfére. Intenzita ľudskej spotreby energie a materiálnych zdrojov rastie úmerne s veľkosťou populácie a dokonca predbieha jej rast.
Varovanie pred možnými dôsledkami rozpínajúcej sa ľudskej invázie do prírody už pred polstoročím akademik V. I. Vernadskij napísal: „Človek sa stáva geologickou silou schopnou meniť tvár Zeme.“ Toto varovanie bolo prorocky opodstatnené. Dôsledky antropogénnej (človekom spôsobenej) činnosti sa prejavujú vyčerpávaním prírodných zdrojov, znečisťovaním biosféry priemyselným odpadom, ničením prírodných ekosystémov, zmenami v štruktúre zemského povrchu, klimatickými zmenami. Antropogénne vplyvy vedú k narušeniu takmer všetkých prirodzených biogeochemických cyklov.
V dôsledku spaľovania rôznych palív sa ročne vypustí do atmosféry asi 20 miliárd ton oxidu uhličitého a zodpovedajúce množstvo kyslíka sa absorbuje.
V súčasnosti celkový výkon antropogénnych zdrojov znečistenia v mnohých prípadoch prevyšuje silu prírodných. Prírodné zdroje oxidu dusnatého teda emitujú 30 miliónov ton dusíka ročne a antropogénne zdroje - 35-50 miliónov ton; oxidu siričitého asi 30 miliónov ton a viac ako 150 miliónov ton V dôsledku ľudskej činnosti sa olova dostáva do biosféry takmer 10-krát viac ako v procese prirodzeného znečistenia.
Znečisťujúce látky vznikajúce pri ľudskej činnosti a ich vplyv na životné prostredie sú veľmi rôznorodé. Patria sem: zlúčeniny uhlíka, síry, dusíka, ťažké kovy, rôzne organické látky, umelé materiály, rádioaktívne prvky a mnohé ďalšie.
Ročne sa tak do oceánu dostane podľa odborníkov asi 10 miliónov ton ropy. Olej na vode vytvára tenký film, ktorý zabraňuje výmene plynov medzi vodou a vzduchom. Ropa sa pri usadzovaní na dne dostáva do spodných sedimentov, kde narúša prirodzené procesy života živočíchov a mikroorganizmov na dne. Okrem ropy došlo k výraznému nárastu vypúšťania do oceánu aj domácich a priemyselných odpadových vôd obsahujúcich najmä také nebezpečné znečisťujúce látky ako olovo, ortuť, arzén, ktoré majú silný toxický účinok. Pozaďové koncentrácie takýchto látok sú na mnohých miestach už desaťnásobne prekročené. Každá znečisťujúca látka má určitý negatívny vplyv na prírodu, preto je potrebné prísne kontrolovať ich uvoľňovanie do životného prostredia. Najvyššou prípustnou koncentráciou (MPC) sa rozumie množstvo škodlivej látky v životnom prostredí, ktoré nepriaznivo neovplyvňuje zdravie človeka alebo jeho potomstva pri stálom alebo prechodnom kontakte s ním. V súčasnosti sa pri určovaní MPC zohľadňuje nielen miera vplyvu škodlivín na zdravie človeka, ale aj ich vplyv na živočíchy, rastliny, huby, mikroorganizmy, ako aj na prírodné spoločenstvo ako celok.
Okrem znečistenia životného prostredia sa antropogénny vplyv prejavuje aj vyčerpávaním prírodných zdrojov biosféry. Enormné využívanie prírodných zdrojov viedlo k významným zmenám krajiny v niektorých regiónoch (napríklad v uhoľných panvách). Ak na úsvite civilizácie človek používal len asi 20 chemických prvkov pre svoje potreby, na začiatku XX - 60, teraz viac ako 100 - takmer celú periodickú tabuľku. Ročne sa vyťaží asi 100 miliárd ton rudy, paliva a minerálnych hnojív (vyťažených z geosféry).
Rýchly rast dopytu po palivách, kovoch, nerastoch a ich ťažbe viedol k vyčerpaniu týchto zdrojov. Takže podľa odborníkov sa pri zachovaní súčasných mier produkcie a spotreby osvedčené zásoby ropy vyčerpajú za 30 rokov, plyn - za 50 rokov, uhlie - za 200. Podobná situácia sa vyvinula nielen pri energetických zdrojoch, ale aj s kovmi (vyčerpanie zásob hliníka sa očakáva za 500-600 rokov, železo - 250 rokov, zinok - 25 rokov, olovo - 20 rokov) a nerastné suroviny ako azbest, sľuda, grafit, síra.
Globálne znečistenie ovzdušia ovplyvňuje stav prírodných ekosystémov, najmä zeleného krytu našej planéty. Jedným z najvýraznejších ukazovateľov stavu biosféry sú lesy a ich zdravotný stav.
Kyslé dažde, spôsobené najmä oxidom siričitým a oxidmi dusíka, spôsobujú obrovské škody na lesných biocenózach. Zistilo sa, že ihličnany trpia kyslými dažďami vo väčšej miere ako širokolisté.
Len na území našej krajiny celková plocha lesov zasiahnutých priemyselnými emisiami dosiahla 1 milión hektárov. Významným faktorom degradácie lesov v posledných rokoch je znečistenie životného prostredia rádionuklidmi. V dôsledku havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle bolo teda zasiahnutých 2,1 milióna hektárov lesov.
Moderné poľnohospodárstvo má významný vplyv na chemické zloženie pôd, ktoré vo veľkej miere využíva hnojivá a rôzne chemikálie na kontrolu škodcov, buriny a chorôb rastlín. V súčasnosti je množstvo látok zapojených do obehu v procese poľnohospodárskej činnosti približne rovnaké ako v procese priemyselnej výroby. Zároveň sa každým rokom zvyšuje produkcia a používanie hnojív a pesticídov v poľnohospodárstve. Ich neodborné a nekontrolované používanie vedie k narušeniu obehu látok v biosfére. Nebezpečné sú najmä perzistentné organické zlúčeniny používané ako pesticídy. Akumulujú sa v pôde, vode, spodných sedimentoch vodných plôch. Najdôležitejšie však je, že sú zahrnuté v ekologických potravinových reťazcoch, prechádzajú z pôdy a vody do rastlín, potom do zvierat a nakoniec sa dostávajú do ľudského tela s potravou.
Jednou z hlavných látok znečisťujúcich vodu je ropa a ropné produkty. Ropa sa môže dostať do vody v dôsledku jej prirodzeného vypúšťania v oblastiach výskytu. Ale hlavné zdroje znečistenia sú spojené s ľudskou činnosťou: produkcia ropy, preprava, rafinácia a používanie ropy ako paliva a priemyselných surovín.
Medzi priemyselnými výrobkami zaujímajú toxické syntetické látky osobitné miesto z hľadiska ich negatívneho vplyvu na vodné prostredie a živé organizmy. Stále častejšie nachádzajú uplatnenie v priemysle, doprave a verejných službách. Už v súčasnosti pociťujú nedostatok sladkej vody nielen územia, ktoré príroda pripravila o vodné zdroje, ale aj mnohé regióny, ktoré boli v poslednom čase v tomto smere považované za prosperujúce. V súčasnosti neuspokojuje potrebu sladkej vody 20 % mestskej a 75 % vidieckej populácie planéty.
V dôsledku nárastu rozsahu antropogénneho vplyvu (ľudskej ekonomickej aktivity), najmä v minulom storočí, dochádza k narušeniu rovnováhy v biosfére, čo môže viesť k nezvratným procesom a nastoliť otázku možnosti života na planéte. Je to spôsobené rozvojom priemyslu, energetiky, dopravy, poľnohospodárstva a iných ľudských aktivít bez zohľadnenia možností biosféry Zeme. Už teraz ľudstvo čelí vážnym environmentálnym problémom, ktoré si vyžadujú okamžité riešenia.
^ Opatrenia na ochranu ovzdušia
Ochrana ovzdušia je systém opatrení zameraných na predchádzanie jeho znečisťovaniu pri hospodárskej činnosti nad prípustné normy, ako aj na obnovu a udržanie kvality ovzdušia potrebnej pre človeka a celú živú prírodu a na zachovanie jeho prirodzeného zloženia.
Ochrana ovzdušia zahŕňa súbor technických a administratívnych opatrení, priamo alebo nepriamo zameraných na zastavenie alebo aspoň zníženie narastajúceho znečistenia ovzdušia vyplývajúceho z priemyselného rozvoja.
K územným a technologickým problémom patrí tak umiestnenie zdrojov znečisťovania ovzdušia, ako aj obmedzenie či eliminácia množstva negatívnych vplyvov. Hľadanie optimálnych riešení na obmedzenie znečistenia ovzdušia z tohto zdroja sa zintenzívnilo súbežne so zvyšovaním úrovne technického poznania a priemyselného rozvoja, - na ochranu ovzdušia sa vyvinulo množstvo špeciálnych opatrení.
Ochrana ovzdušia nemôže byť úspešná jednostrannými a polovičatými opatreniami proti konkrétnym zdrojom znečistenia. Najlepšie výsledky možno dosiahnuť len objektívnym, mnohostranným prístupom k určovaniu príčin znečisťovania ovzdušia, podielu jednotlivých zdrojov a identifikácii reálnych možností na obmedzenie týchto emisií.
Mnoho moderných umelých látok, keď sa uvoľní do atmosféry, predstavuje významnú hrozbu pre ľudský život. Spôsobujú veľké škody na ľudskom zdraví a zveri. Niektoré z týchto látok môžu byť prenášané vetrom na veľké vzdialenosti. Pre nich neexistujú štátne hranice, v dôsledku čoho je tento problém medzinárodný.
V mestských a priemyselných konglomerátoch, kde sú významné koncentrácie malých a veľkých zdrojov znečisťujúcich látok, môže iba integrovaný prístup založený na špecifických obmedzeniach pre konkrétne zdroje alebo ich skupiny viesť k vytvoreniu prijateľnej úrovne znečistenia ovzdušia pri kombinácii optimálnych ekonomické a technologické podmienky. Na základe týchto ustanovení je potrebný nezávislý zdroj informácií, ktorý by disponoval informáciami nielen o stupni znečistenia ovzdušia, ale aj o druhoch technologických a administratívnych opatrení. Objektívne hodnotenie stavu ovzdušia spolu so znalosťou všetkých možností znižovania emisií umožňuje vytvárať realistické plány a dlhodobé predpovede znečistenia ovzdušia pre najhoršie a najpriaznivejšie okolnosti a tvorí pevný základ pre rozvoj a posilnenie programu ochrany ovzdušia.
Kvantifikácia budúcich emisií je kritickým faktorom pri vytváraní prognóz ochrany ovzdušia. Na základe analýzy zdrojov emisií vo vybraných priemyselných oblastiach, najmä v dôsledku spaľovacích procesov, bolo vypracované celoštátne hodnotenie hlavných zdrojov tuhých a plynných emisií za posledných 10-14 rokov. Potom sa urobí predpoveď o možnej úrovni emisií na najbližších 10-15 rokov.
Miera škodlivosti látok znečisťujúcich prírodu závisí od mnohých faktorov prostredia a od látok samotných. Vedecký a technologický pokrok si kladie za úlohu vyvinúť objektívne a univerzálne kritériá škodlivosti. Tento zásadný problém ochrany biosféry ešte nie je definitívne vyriešený.
^ Metódy ochrany atmosféry
Ochrana a skvalitnenie ovzdušia zahŕňa súbor vedecky podložených sociálno-ekonomických, technických, sanitárnych a hygienických a iných opatrení na ochranu ovzdušia pred znečistením priemyselnými a dopravnými emisiami, ktoré možno zlúčiť do nasledujúcich hlavných skupín.
1. Konštrukčné a technologické opatrenia vylučujúce uvoľňovanie nebezpečných látok pri samotnom zdroji ich vzniku.
2. Zlepšenie zloženia paliva, zlepšenie karburačného aparátu, zníženie alebo eliminácia vnikania odpadu do atmosféry pomocou zariadení na úpravu.
3. Prevencia znečisťovania ovzdušia racionálnym umiestňovaním zdrojov škodlivých emisií a rozširovaním zelených plôch.
4. Kontrola stavu ovzdušia zo strany špeciálnych vládnych orgánov a verejnosti.
1. Legislatívne. Najdôležitejšie pre zabezpečenie normálneho procesu ochrany ovzdušia je prijatie vhodného legislatívneho rámca, ktorý by tento náročný proces stimuloval a napomáhal. V Rusku, akokoľvek poľutovaniahodne to znie, však v posledných rokoch v tejto oblasti nedošlo k výraznému pokroku. Posledným znečistením, ktorému teraz čelíme, svet prešiel už pred 30 – 40 rokmi a prijal ochranné opatrenia, aby sme nemuseli znovu vynájsť koleso. Mali by sa využiť skúsenosti vyspelých krajín a prijať zákony obmedzujúce znečistenie, vládne dotácie pre výrobcov čistejších áut a stimuly pre majiteľov takýchto áut.
Celkovo v Rusku prakticky neexistuje normálny právny rámec, ktorý by reguloval environmentálne vzťahy a stimuloval opatrenia na ochranu životného prostredia.
2. Architektonické plánovanie. Tieto opatrenia sú zamerané na reguláciu výstavby podnikov, plánovanie rozvoja miest s ohľadom na životné prostredie, ekologizáciu miest atď. Pri výstavbe podnikov je potrebné dodržiavať pravidlá stanovené zákonom a predchádzať výstavbe nebezpečných priemyselných odvetví v meste. . Je potrebné uskutočniť hromadnú ekologizáciu miest, keďže zelené plochy pohlcujú množstvo škodlivých látok z ovzdušia a pomáhajú čistiť ovzdušie. Bohužiaľ, v modernom období v Rusku zelených plôch ani tak nepribúda, ako skôr ubúda. Nehovoriac o tom, že včas vybudované „spacie plochy“ neobstoja v žiadnej kritike.
Mimoriadne akútny je aj problém racionálneho umiestnenia cestnej siete v mestách, ako aj kvality samotných ciest. Nie je žiadnym tajomstvom, že vo svojej dobe bezmyšlienkovite vybudované cesty vôbec nie sú dimenzované na moderný počet áut. Rovnako nie je možné povoliť spaľovacie procesy na rôznych skládkach, pretože v tomto prípade sa spolu s dymom uvoľňuje veľké množstvo škodlivých látok.
3. Technologické a sanitárne. Možno rozlíšiť tieto opatrenia: racionalizácia procesov spaľovania paliva; zlepšenie tesnenia výrobných zariadení; inštalácia vysokých potrubí; masové využívanie čistiarní atď. Treba poznamenať, že úroveň čistiarní v Rusku je na primitívnej úrovni, v mnohých podnikoch úplne chýbajú, a to aj napriek škodlivosti emisií z týchto podnikov.
Nemenej dôležitou úlohou je vzdelávať Rusov v environmentálnej uvedomelosti. Absenciu liečebného zariadenia možno samozrejme vysvetliť nedostatkom peňazí (a je na tom veľké zrnko pravdy), ale aj keď peniaze sú, radšej ich minú na čokoľvek, len nie na životné prostredie. Nedostatok elementárneho ekologického myslenia je badateľný najmä v súčasnosti. Ak na Západe existujú programy, prostredníctvom ktorých sa u detí od detstva kladú základy ekologického myslenia, tak v Rusku zatiaľ v tejto oblasti nedošlo k výraznému pokroku.
Moderná veda vyvinula množstvo účinných opatrení na ochranu atmosférického vzduchu pred znečistením, čo dáva všetky dôvody dúfať v pozitívne riešenie tohto problému v blízkej budúcnosti.
^ Prvá globálna ekologická kríza na Zemi
Ako je uvedené v práci akademika MAI Zubakova V.A. "21 storočie. Scenár budúcnosti: Scenár poslednej globálnej environmentálnej krízy “, súčasná environmentálna kríza nie je prvou, ale piatou, najhlbšou.
Prvá kríza bola v polovici poľadovej doby okolo 50 tis
pred rokmi. Bola to kríza zberu a primitívneho lovu. Vyšli z neho ľudia, ktorí si osvojili technológiu riadeného lovu a ohňa.
Druhá kríza vznikla v období po ľadovej dobe asi pred 10 000 rokmi, keď zmizla veľká fauna mamutov. Východisko z tejto krízy sa našlo v prechode na chov dobytka a poľnohospodárstvo.
Tretia kríza predchádzala zrodu zavlažovaného poľnohospodárstva. Nebolo to globálne, ale regionálne a skončilo sa rozšírením dažďového poľnohospodárstva.
Štvrtá kríza sa zhodovala s masívnym odlesňovaním kvôli palivovému drevu a poľnohospodárskej pôde. Táto kríza skončila priemyselnou revolúciou a prechodom na fosílne palivá.
Súčasná kríza je najhlbšia. Začalo to v polovici 20. storočia a zhodovalo sa s chemizáciou výroby v priemyselných krajinách. V dôsledku ekonomickej aktivity ľudstva sú škody spôsobené biosfére 10-krát väčšie ako jej schopnosť sebaobnovy, keďže ľudia spotrebúvajú viac ako 100 % produktov vyprodukovaných biosférou.
V najbližších rokoch prichádza druhá mohutnejšia vlna krízy, ktorá zasiahne celú planétu. A jedným z najakútnejších problémov je problém potravín (šetrných k životnému prostrediu). Už teraz hladuje tretina svetovej populácie. Problémy zásobovania ľudí potravinami sú najakútnejšie vo všetkých krajinách vrátane Ruska.
Spotreba produktov vypestovaných a nevypestovaných v prirodzenom prostredí vedie k zmene ľudského genómu.
O rozpade ľudského genómu svedčia údaje o raste genetických chorôb, predovšetkým duševných a vrodených porúch. Možno to je dôvod šírenia alkoholizmu a drogovej závislosti, zníženie imunitného stavu ľudského tela, vznik nových chorôb.
Je pravdepodobné, že to, čo sa bežne označuje ako environmentálna choroba a je priamo spojené so znečistením životného prostredia, je len špičkou ľadovca. Základné mechanizmy vedúce k rozpadu ľudského genómu sú oveľa nebezpečnejšie, ale zatiaľ nie sú viditeľné ani hmatateľné.
Všetky druhy ľudských činností, vrátane výroby potravín, spôsobujú škody na prírode. V dávnych dobách v štruktúre ľudskej výživy prevládali dary prírody: plody stromov, bobule, korene, mäso rýb a voľne žijúcich zvierat, riasy. S narastajúcou populáciou začali prevládať výtvory rúk a mysle človeka a v dôsledku toho sa zvyšovali škody na životnom prostredí, keďže produkcia obilia, zeleniny, ovocia, mäsa si vyžaduje čoraz viac osiatych plôch, pasienkov. , prideľovanie pozemkov pre budovy a komunikácie.
V súčasnosti pre väčšinu ľudstva podiel darov prírody v štruktúre výživy nepresahuje 5-10%. Hlavným producentom potravín je agropriemyselný komplex a len čiastočne - lesníctvo a rybárstvo.
^ Príčiny globálnej environmentálnej krízy
Globálna ekologická kríza, ktorá sa objavila do konca 20. storočia, je výsledkom prírodu podmanivého postoja človeka k životnému prostrediu, t.j. vychádza zo svetonázoru ľudí a v prvom rade vládnucej „elity“. Západ vybudoval takzvanú „konzumnú spoločnosť“ a pokračuje v propagácii „amerického spôsobu života“. Len za 25 povojnových rokov zvýšili Spojené štáty svoju produkciu 2,5-násobne a zároveň 20-násobne zvýšili znečistenie životného prostredia.
Je potrebné racionálne využívať všetky prírodné zdroje Zeme s minimálnym poškodením biosféry. Vyžaduje si to jednotnú (v meradle okresu, kraja, kraja, kraja, krajiny a dlhodobo aj globálnej) politiku manažmentu prírody, ochrany a obnovy životného prostredia. Len za tohto stavu bude pôda, voda, energie, suroviny a iné zdroje využívané optimálne s maximálnou mierou uspokojenia demograficky determinovaných potrieb pri dosiahnutom stupni rozvoja výrobných síl.
Rozšírte opatrenia na ochranu životného prostredia. Presadzovať jednotnú štátnu politiku manažmentu prírody. V súčasnosti sú prírodné zdroje pod jurisdikciou jednotlivých subjektov federácie a v skutočnosti sú v rukách mafiánskych klanov. Prostriedky získané od užívateľov prírodných zdrojov smerujú kamkoľvek, len nie na aktivity ochrany prírody alebo obnovy prírody.
Obnoviť agropriemyselný komplex, lesníctvo a rybárstvo a rybársku flotilu. Produkty dodávané zo Západu nie sú ani zďaleka šetrné k životnému prostrediu, mnohé z nich obsahujú konzervačné látky a prísady, ktoré sú vo výrobných krajinách zakázané a možno ich pokojne pripísať nie potravinám, ale prostriedkom genocídy.
V tomto smere je potrebné vytvárať strategické potravinové rezervy. Hlad v Rusku môže nastať aj pri absencii nekalých úmyslov zo strany Západu, ale aj v prípade prírodných či sociálnych katastrof, ktoré povedú k zníženiu úrovne produkcie potravín v dodávateľských krajinách. Jednoducho prestanú vyvážať potraviny a v Rusku bude hlad a mor.
K čomu môže viesť globálna environmentálna kríza
Prvým je planetárna katastrofa so zničením celého existujúceho systému podpory života.
Druhým je zmena biotopu. Človek z moderného pohľadu prestane existovať. Aký z neho bude, možno len hádať pri sledovaní amerických sci-fi filmov.
Po tretie, ľudstvo bude schopné vyvinúť nové mechanizmy života, obnoviť prírodu v jej pôvodnej podobe a v konečnom dôsledku s ňou harmonicky splynúť. V každom prípade si musíme jasne uvedomiť, že v dôsledku svojich aktivít človek, meniaci svoje prostredie, mení sám seba. Otázkou je, koľko z týchto zmien sami chceme.
Objektívne posúdenie dôsledkov antropogénnej činnosti je možné len pri posudzovaní prírodného prostredia ako komplexný systém , rozvíjajúca sa podľa vlastných zákonov, ktoré musí človek pri svojej činnosti brať do úvahy.
V koncepcii sa odráža systematický pohľad na prírodné prostredie biosféra (čo označuje oblasť existencie života na Zemi).
Podľa V.I. Vernadského biosféra zahŕňa zložky neživej prírody:
Litosféra (vrchná vrstva zemskej kôry)
Atmosféra (jej spodná vrstva)
Hydrosféra (vodná škrupina)
A tiež najdôležitejší prvok - súbor živých organizmov ("živá hmota" - podľa Vernadského) - mocný impakt faktor o neživej prírode a jej premenách
Biosféra - dynamický systém , v ktorom dochádza k nepretržitému pohybu hmoty. Zároveň má isté udržateľnosť - je schopný samoregulácie a zachovania svojej štruktúry pri zmene vonkajších podmienok.
Biosféru charakterizuje nielen translačný pohyb hmoty, ale obeh látok , t.j. cyklický výmenný proces látka medzi rôznymi zložkami biosféry v dôsledku kombinácie chemických a biochemických premien.
Do cyklu sú zapojené všetky chemické prvky. Tieto procesy nie sú od seba izolované, čiastočne sa prelínajú a navzájom harmonizujú (vyvažujú). Existencia súbor dohodnutých cyklické procesy výmeny chemických prvkov medzi rôznymi zložkami biosféry a určuje jej odolnosť voči účinkom vonkajších stimulačných faktorov, medzi ktoré patrí aj ľudská činnosť.
Existujú 2 hlavné aspekty (typy) antropogénneho vplyvu na životné prostredie, sprevádzané negatívnymi dôsledkami.
1. Uvoľňovanie chemikálií do prostredia, ktoré sú prírode cudzie, pre živé organizmy neobvyklé (je výsledkom organickej syntézy – xenobiotík).
Dôsledky príjmu látok syntetizovaných osobou do OS môžu byť rôzne. Množstvo látok - xenobiotík - predstavuje priamu hrozbu pre živé organizmy, predovšetkým vyššie, pretože sú pre ne silnými jedmi (pesticídy, PCB). Iné látky (chemicky nie nebezpečné pre živé organizmy) v životnom prostredí môžu tiež viesť k škodlivým následkom - výborná ilustrácia FHU, ktorá sa spočiatku zdala byť absolútne neškodná pre životné prostredie, no napokon viedla k takej situácii (narušenie ozónovej vrstvy), že život na Zemi bol do určitej miery ohrozený. Odtiaľ úloha COS veda - hodnotenie správania sa týchto látok v životnom prostredí, ich vplyv na prírodné procesy.
2. Zmeny prírodných cyklov v dôsledku pridávania alebo odstraňovania chemikálií v nich prítomných v priebehu ľudskej činnosti, čo ovplyvňuje stabilitu biosféry.
Prírodné cykly podliehajú neprirodzeným zmenám. Ale prirodzené zmeny v prírodnom prostredí nastávajú tak pomaly, že všetky živé veci sa budú vedieť geneticky prispôsobiť týmto zmenám. Človek zrýchľuje pohyb prebytočných látok, takže je možná cyklistika. V dôsledku toho je niekde možný nadbytok, inde nedostatok tej či onej látky. Pri antropogénnom zásahu do takejto úpravy je čas a šance malé a dôsledky môžu byť veľmi významné.
Ekonomická aktivita neovplyvňuje jeden prírodný cyklus, ale všetky bez výnimky. Z toho vyplýva, že jednou z dôležitých úloh vedy COS je dôkladná analýza prirodzených cyklov jednotlivých chemických prvkov s cieľom identifikovať v nich antropogénne poruchy a posúdiť dôsledky týchto porúch.
Berúc do úvahy toto, budeme uvažovať o cykloch hlavných biogénnych prvkov (ktoré tvoria základ živých organizmov) C, O, N, P, S v biosfére a pokúsime sa posúdiť zmeny v týchto evolučných cykloch spôsobené človekom resp. možné dôsledky týchto zmien.
OBEH LÁTOK V PRÍRODE
PRAVIDLÁ DISTRIBÚCIE LÁTOK
V ŽIVOTNOM PROSTREDÍ
Cyklus uhlíka
Uhlík je základom všetkých životných procesov v organizmoch a v obrovskom rozsahu sa podieľa aj na ekonomických aktivitách. Cyklus C je teda veľmi vhodným objektom na analýzu problémov spôsobených antropogénnym vplyvom na kolobeh látok v prírode.
Všetky geosféry – atmosféra, hydrosféra, litosféra – sú rezervoármi uhlíka, ktoré sa zúčastňujú cyklu. Hmotnosť uhlíka v týchto nádržiach je približne 1: 50: 1300.
V atmosfér To znamená, že takmer všetok uhlík je obsiahnutý vo forme CO2. V hydrosfére (hlavne v oceánoch, hlavnej zásobárni hydrosféry) je uhlík prítomný prevažne v anorganickej forme - vo forme HCO 3 - (organický uhlík tvorí asi 2 % celkovej hmoty).
Najväčšie množstvo uhlíka vo všeobecnosti (a CO2) sa koncentruje v litosféra... Pomaly sa však do nej vťahuje uhlík z litosféry prirodzené biochemické procesy, teda biochemický uhlíkový cyklus zahŕňa predovšetkým atmosféru a hydrosféru.
Najdôležitejšou zložkou prirodzeného uhlíkového cyklu je plynný CO 2 , teda vzhľadom na uhlíkový cyklus sa prirodzene uvažuje predovšetkým o CO 2 a procesoch s jeho účasťou.
Cyklus C v biosfére (biogeochemický cyklus) môže byť znázornený diagramom (obr. 1).
CO2 v atmosfére je hlavným zdrojom rastu biomasy (pri pôsobení produkčných organizmov). V procese fotosyntézy sa CO 2 premieňa na sacharidy, ktoré sa potom v procese biosyntézy premieňajú na bielkoviny atď. (vďaka konzumným organizmom syntetizujúcim rôzne látky).
Časť C vo forme CO 2 sa v procese dýchania živých organizmov vracia do atmosféry. Pri mikrobiologickom rozklade organických látok mŕtvych organizmov sa do kolobehu vracia aj CO 2 a ten (kolobeh) sa tak uzatvára.
Výmena plynov medzi atmosférou a hydrosférou (vody svetových oceánov) hrá veľmi dôležitú úlohu v uhlíkovom cykle. CO2 rozpustený vo vode je čiastočne spotrebovaný fytoplanktónom, vynaložený na fotosyntézu a následne uvoľnený v dôsledku činnosti deštruktorov, t.j. je súčasťou cyklu. Oceánska voda obsahuje značné množstvo iónov Ca 2+ a Mg 2+. Keď sa CO2 rozpustí v morskej vode, vytvorí sa uhličitanový systém, ktorý je opísaný rovnováhou:
Táto rovnováha závisí od parciálneho tlaku CO 2 v atmosfére a od teploty. Koncentrácia CO 2 v povrchových vrstvách vody je za daných podmienok rovnovážna v jej obsahu v atmosfére (). So zvyšovaním koncentrácie CO 2 v atmosfére narastá jeho obsah v morskej vode a rovnováha sa posúva smerom k tvorbe hydrogénuhličitanov. S poklesom koncentrácie CO 2 v atmosfére je možné odplyňovanie oceánskych vôd sprevádzané uvoľňovaním CO 2 . Svetové oceány teda plnia úlohu akéhosi nárazníka, ktorý vyrovnáva výkyvy obsahu CO 2 v atmosfére.
Biosférický uhlíkový cyklus nie je úplne uzavretý, t.j. nie všetok uhlík zapojený do fotosyntézy sa recykluje. Časť uhlíka sa z biosféry odstráni do akýchsi biologických slepých uličiek:
1. zrazeniny vo forme uhličitanov (vo vodnom prostredí), z ktorých vznikajú sedimentárne horniny;
2. sa hromadia vo forme humusu v pôde a rašeline, vznikajúceho zo zvyškov odumretých rastlín a živočíšnych organizmov, alebo vo forme spodných sedimentov (organický uhlík humusu vzhľadom na jeho štrukturálne vlastnosti nemôže byť využitý živou pôdou organizmy – humusové geopolyméry sú odolné voči mikrobiologickému rozkladu);
3. sa hromadia vo forme organického uhlíka vo fosílnych palivách vznikajúcich za určitých podmienok.
Prirodzené procesy zodpovedné za doplnenie kolobehu uhlíka oxidom uhličitým sú sopečná činnosť, lesné požiare a odplyňovanie zemského plášťa. Spolu s nimi sa k dodatočnému zavádzaniu CO 2 do cyklu pridáva aj ekonomická aktivita. Toto je hlavný faktor zasahovania ekonomických aktivít do prirodzeného uhlíkového cyklu.
Ľudskú činnosť sprevádza intenzívny návrat do C cyklu zásob uhlíka nachádzajúcich sa v prírodných ložiskách. (t. j. dočasne mimo obehu)
Predovšetkým v dôsledku spaľovania fosílnych palív, ktoré vedie k uvoľňovaniu obrovského množstva CO 2 do atmosféry
Významný podobný prínos má aj hutníctvo, výroba stavebných materiálov (cement:)
· Ďalšie množstvo СО 2 sa dostáva do atmosféry napríklad pri kyslých dažďoch v oblastiach s uhličitanovými horninami, pri poľnohospodárskych činnostiach na vápnenie pôdy.
Podľa niektorých odhadov je ročný vstup СО 2 do atmosféry v dôsledku ekonomických aktivít približne 100-krát vyšší ako jeho vstup v dôsledku geologických procesov a predstavuje 10 % biogénneho toku СО 2 do atmosféry.
Existuje množstvo prírodných faktorov, ktoré podporujú viazanie CO 2 a zabraňujú hromadeniu CO 2 v cykle.
Rast biomasy
Tvorba humusu v pôde
Posilnenie procesu zvetrávania minerálov vedúcich k tvorbe uhličitanov
· A hlavným faktorom je absorpcia prebytočného CO 2 svetovým oceánom.
Antropogénny tlak na životné prostredie je však v súčasnosti taký, že rovnováha CO 2 je narušená, jeho obsah sa neustále zvyšuje – nárast za posledných 100 rokov je asi 15 % a miera rastie.
Akumulácia CO 2 v atmosfére môže zároveň výrazne ovplyvniť klímu, t.j. Rozsah a druhy využívania fosílnych palív predstavujú vážnu hrozbu pre globálne klimatické zmeny, ktorých dôsledky je ťažké posúdiť, no vo všeobecnosti sú negatívne pre rozvoj civilizácie.
Kyslíkový cyklus. Fotosyntéza.
Kyslík, ktorý je prítomný v atmosfére, sa podieľa na procesoch, ktoré tvoria základ cyklu O 2 .
Atmosféra obsahuje 1,2 x 10 15 ton O2. Hlavným zdrojom kyslíka je fotosyntéza, ktorá dáva asi 2,5 * 10 11 ton / rok. Ďalším zdrojom je fotodisociácia molekúl Н 2 О dáva asi 2 * 10 6 ton О 2 ročne, t.j. o niekoľko rádov menej.
Voľný kyslík ako oxidačné činidlo sa zúčastňuje geochemických procesov oxidujúcich redukované formy prvkov
Oxidácia organických látok (CH 4), N 2 v množstve najviac 1 % z celkovej spotreby.
Väčšina О 2 sa používa na zabezpečenie:
1. životne dôležitá činnosť (dýchanie)
2.mikrobiologické ničenie organických látok
3. Veľmi malý podiel tvorí spotreba O 2 vo výrobných procesoch (spaľovanie paliva, technologické procesy).
K tvorbe a spotrebe O 2 teda dochádza prakticky v uzavretom cykle fotosyntézy a deštrukcie organickej hmoty v biosfére a cyklus O 2 možno znázorniť jednoduchou schémou (obrázok 2).
Fotochemické procesy tvoria základ kolobehu O 2 a jeho zlúčenín (H 2 O, CO 2). Prebiehajú vo fotosyntetických organizmoch – rastlinách. Fotosyntetické organizmy tvoria asi 90 % biomasy všetkých živých organizmov na Zemi, zatiaľ čo celková biomasa živočíchov je asi 0,1 % rastlinnej biomasy, takže príspevok živočíchov k biologickému cyklu О 2 je v porovnaní s príspevkom zanedbateľný. autotrofných rastlín a mikroorganizmov.
Zdrojom fotosyntézy О 2 je kontinentálna a morská vegetácia. Navyše takmer polovicu jeho celkového množstva (podľa rôznych zdrojov od 30 do 50 %) tvorí fytoplanktón (mikroskopické riasy) obsiahnutý v horných vrstvách morí a oceánov, hoci biomasy fytoplanktónu je podstatne menej ako biomasy. kontinentálnej vegetácie.
Fotosyntéza je proces tvorby glukózy z dvoch jednoduchých zlúčenín H 2 O a CO 2, ku ktorému dochádza pri osvetlení pôsobením katalyzátora, ktorým je chlorofyl obsiahnutý v bunkách listov zelených rastlín alebo rias. Celková chemická reakcia procesu fotosyntézy je vyjadrená rovnicou:
Glukóza je východiskovým materiálom pre tvorbu rastlín
Fotosyntéza je v podstate proces premeny energie slnečného žiarenia na chemickú energiu (s pomerne vysokou účinnosťou ~ 5%)
Základným procesom ukladania slnečnej energie vo forme chemickej energie počas fotosyntézy je oxidácia vody na О 2
Táto reakcia je prvou fázou fotosyntézy, ktorá si vyžaduje osvetlenie.
Druhým procesným (tmavým) stupňom syntézy organickej hmoty je redukcia CO 2 na hladinu glukózy
Celková odozva:
Kde je myslená 1/6 glukózy.
Fotosyntéza prebieha v bunkových fragmentoch nazývaných chloroplasty – ich štruktúry obsahujú fotosyntetické pigmenty, z ktorých hlavným je chlorofyl.
Chlorofyl je porfyrínový systém založený na pyrolovom cykle.
Mechanizmus fotosyntézy je zložitý a ešte nie je úplne objasnený. Vo všeobecnosti mechanizmus vyzerá takto:
Pri absorpcii slnečného žiarenia (chlorofyl absorbuje hlavne modré - 450 nm a červené 650 nm svetlo) sa molekuly Chl vzrušia:
Excitačná energia pozdĺž konjugačného reťazca sa prenáša do chloroplastového reakčného centra (vrátane až 300 molekúl pigmentu). V reakčných centrách vznikajú katióny chloroplastových dimérov (Chl 2 +), ktoré oxidujú vodu v 4-elektrónovom procese (reakcia 1) (). Tie. energia aktivovaných molekúl chlorofylu sa vynakladá na oxidáciu vody na O2 a redukciu CO2.
Predpokladá sa, že dôležitú úlohu v tom zohráva Mn, čo je priame oxidačné činidlo.
Formálna schéma fotokatalytickej oxidácie vody je nasledovná:
Spočiatku sa Mn oxiduje radikálovým katiónom diméru Chl 2 +, potom Mn 4+ priamo oxiduje vodu.
Rýchlosť fotosyntézy (R) závisí od intenzity svetla. Vplyv tohto faktora odráža nasledujúcu závislosť:
V tme je rýchlosť fotosyntézy = 0, potom pri zvyšovaní intenzity R lineárne rastie a následne sa menia formy závislosti a pri určitej intenzite R dosahuje maximálnu hodnotu (R max), ktorej hodnota závisí od pomer parciálnych tlakov v atmosfére. Za jasného dňa môže intenzita svetla dosiahnuť 3,3 J / cm 2 min, čo zaisťuje maximálnu rýchlosť fotosyntézy (R max). V zamračenom dni sa môže osvetlenie znížiť asi 5-krát a rýchlosť fotosyntézy je len polovičná.
Ako je zrejmé z prezentovanej závislosti, na to, aby došlo k výraznej zmene rýchlosti fotosyntézy, a teda k zníženiu množstva kyslíka vstupujúceho do atmosféry, je potrebné veľmi výrazné zníženie intenzity svetla. Z prirodzených dôvodov je takýto prípad nepravdepodobný (okrem toho, že by nejaká hypotetická katastrofa ako obrovský asteroid padajúci na Zem, ktorého explózia v hustých vrstvách atmosféry) mohla spôsobiť vznik mohutných prachových oblakov nad celým územím zem. Globálna jadrová vojna by mohla mať podobné katastrofálne následky.
Významnú hrozbu pre fotosyntézu predstavujú úniky ropy a ropných produktov v oceánoch. Ako už bolo uvedené, fytoplanktón zohráva veľmi dôležitú úlohu pri zásobovaní atmosféry kyslíkom. Keď dôjde k úniku ropy, na povrchu vody sa vytvorí taký uhľovodíkový film, ktorý bráni výmene plynov s atmosférou a prirodzene narúša proces fotosyntézy. Bilanciu O 2 v atmosfére môže do určitej miery ovplyvniť poľnohospodárska činnosť, a to orba lesných pozemkov, t.j. zmenšenie plochy, ktorú zaberá fotosyntetizujúca suchozemská vegetácia (a podobné účinky pôsobenia).
V súčasnosti však neexistujú žiadne bezprostredné známky narušeného cyklu kyslíka. Zásoby kyslíka sú pomerne veľké: na 1 m 2 zemského povrchu pripadá asi 60 000 mol O 2 , spotreba na dýchanie je len 8 mol / 1 m 2 povrchu za rok. Ak spálime všetky známe zásoby fosílnych palív, tak využijeme len 3 % dostupného O2 Problémy môžu nastať v dôsledku dôsledkov antropogénnej činnosti, ktorá je sprevádzaná ničením lesov, ničením pôdneho krytu, odumieraním fytoplanktónu. v dôsledku znečistenia oceánskych vôd ropnými produktmi.
Cyklus dusíka
Dusík je prítomný v tej či onej forme v celej biosfére. Ide o najvýznamnejší biogénny prvok, ktorý je súčasťou biomolekúl živých organizmov - proteíny (kde je jeho podiel až 16-18%), nukleové kyseliny, chlorofyl, hemoglobín. Dusík je hlavnou zložkou biosféry (jeho obsah je ~ 79 %) V hydrosfére je obsah dusíka vo všetkých chemických formách v priemere 5 * 10 -5 mol / l.
Plynný N 2 slúži ako hlavná rezerva pre cyklus dusíka. Zároveň v globálnom biogeochemickom cykle dusíka zohráva vedúcu úlohu prenos hmoty medzi atmosférou a pôdou, kde je dusík spojený so živou organickou hmotou, organickým zvyškom alebo humusom. Väčšina biologických foriem neasimiluje molekulárny dusík, takže voľný atmosférický dusík je možné využiť v biologických procesoch, musí sa premeniť na organické (karbamid, aminokyseliny, bielkoviny) alebo anorganické zlúčeniny (NH 3, amónne soli, dusičnany), t.j. .. chemicky viazané do nejakého druhu zlúčeniny. Táto chemická väzba (fixácia) je možná fyzikálno-chemickou metódou (1) alebo biologickou (2), pričom biologická metóda zohráva hlavnú úlohu pri získavaní voľného dusíka do obehu.
1) k nebiologickej fixácii N2 (N N) in vivo dochádza:
a) hlavne s elektrickými výbojmi v atmosfére. Elektrický výboj iniciuje rozpad molekuly N2 na atómy (k tomu dochádza v samotnom kanáli blesku, kde teplota dosahuje tisíc stupňov)
a množstvo následných procesov vedúcich k tvorbe oxidov dusíka.
technické procesy:
b) K tvorbe oxidov dusíka z dusíka vo vzduchu dochádza aj v technologických procesoch pri vysokých teplotách (v spaľovacích motoroch, pri spaľovaní paliva)
c) ďalším chemickým spôsobom fixácie dusíka je cielený technický postup výroby NH 3 interakciou N 2 a H 2, ktorý je široko používaný v priemysle dusíkatých hnojív.
2) Biologická cesta molekulárnej fixácie dusíka je chemická väzba takzvanými nodulovými baktériami, ktoré žijú voľne alebo sú symbioticky spojené s niektorými rastlinnými druhmi, ktoré žijú v koreňoch niektorých suchozemských rastlín z čeľade bôbovitých (ďatelina, hrach, lucerna, lucerna, lucerna atď.). atď.), a v hydrosfére - modrozelené riasy (je známe, že rastliny z čeľade bôbovitých výrazne obohacujú pôdu o ľahko stráviteľné zlúčeniny dusíka - napríklad ďatelina dáva až 150 kg viazaného dusíka ročne)
Fixácia dusíka nodulickými baktériami – reduk enzymatické enzýmom katalyzovaný proces dusíkatej látky obsiahnuté v bunkách baktérií. Nitrogenáza je komplexný proteínový komplex 2 proteínov (MW = 230 tisíc a 60 tisíc), ktorý zahŕňa atómy Mo a Fe
Fixácia sa vykonáva podľa schémy:
Nosičmi elektrónov v redoxnom procese sú atómy Mo a Fe, ktoré ľahko menia oxidačný stav.
V dôsledku fixácie rastlín sa dusík získava vo forme, ktorá je im prístupná. Iný typ autotrofných baktérií ( autotrofy - syntetizujú ich z jednoduchých anorganických zlúčenín, zložité organické) je schopný oxidovať dusík v amoniaku - uskutočniť proces nitrifikácia(tvorba dusitanov a dusičnanov) - k tomu dochádza pomerne rýchlo v pôdach a vodných ekosystémoch
Proces s účasťou baktérií - nitrozomonáz a nitrobakterov
Baktérie Azobacter
Viazaný dusík vo forme amónneho a/alebo dusičnanu je asimilovaný rastlinami a používa sa pri syntéze organických zlúčenín obsahujúcich dusík - aminokyselín (štrukturálne jednotky bielkovín) a rastlinných bielkovín (navyše amónny dusík je preferovanou formou dostupného dusíka)
Rastlinné bielkoviny slúžia ako potrava pre živočíchy, v tele ktorých sa premieňajú na živé bielkoviny, prípadne sa z tela vylučujú.
Po smrti tela baktérie (mikroorganizmy) iných typov
B môže štiepiť proteíny na aminokyseliny a premieňať dusík, ktorý je súčasťou aminokyselín, na NH3 ako výsledok procesu amonifikácia- neoddeliteľná súčasť cyklu.
Príklad - mikrobiologická degradácia glycínu
V tomto prípade sa NH 3 (a v kyslom prostredí aj ión NH 4+) vracia do cyklu a pomáha obnoviť rovnováhu (v dusíkovej bilancii)
Okrem toho v prírode neustále prebiehajú procesy denitrifikácia- premena NO 2- alebo NO 3- na plynný dusík (hlavne) alebo N2O, emitovaný podľa schémy.
Tieto procesy ovplyvňujú dinitrifikačné baktérie a sú bežné v pôdach a vodných systémoch s nízkym obsahom kyslíka, t.j. v anaeróbnom prostredí.
- za týchto podmienok dochádza k oxidácii organických látok bez obsahu dusíka v dôsledku dusičnanov a dusitanov. Tie sa redukujú na plynný dusík
Dôležité sú procesy denitrifikácie základné časti cyklus dusíka - dokončia cyklus tým, že doň vrátia predtým fixovaný dusík. Za normálnych podmienok sa teda celkové množstvo fixovaného dusíka vráteného do prostredia rovná celkovému množstvu plynného dusíka vráteného do prostredia.
Cyklus dusíka v biosfére môže byť znázornený nasledujúcim diagramom:
Prirodzený cyklus dusíka sa vyznačuje veľmi nízkou rýchlosťou a je silne ovplyvnený antropogénnym vplyvom. Spočíva vo výraznom (pri zahrnutí veľkých množstiev do kolobehu) doplnení kolobehu dusíka, predovšetkým anorganických zlúčenín dusíka v dusičnanovej a amónnej forme pomocou dusíkatých minerálnych hnojív – umelo syntetizovaných alebo extrahovaných z prírodných ložísk (dusík, ktorý je vylúčený z cyklu)
Na zabezpečenie produktivity poľnohospodárskych plodín sa vo svete ročne dostane do pôdy asi 35 miliónov ton dusíka s minerálnymi hnojivami. Vďaka svojej vysokej mobilite (a zlej retencii pôdy) sa dusík vo forme dusičnanov ľahko vymýva z pôdy a prenáša sa do vodných útvarov.
Významné množstvo dusíka sa dostáva do životného prostredia (pôda, voda) s odpadom z domácností, priemyslu, zvierat
Pri súčasnom antropogénnom zaťažení kolobehu dusíka aktivita denitrifikačných baktérií zaostáva za rýchlosťou vstupu dusíka do životného prostredia a v dôsledku toho dochádza k hromadeniu dusičnanov a medziproduktov v životnom prostredí, sprevádzanému znečisťovaním pitnej vody. pôdy a eutrofizácie vodných plôch.
Cyklus fosforu
Prítomnosť fosforu (spolu s dusíkom) uspokojuje základné nutričné nároky živých organizmov.
Cyklus fosforu je jednoduchší ako dusík a pokrýva iba litosféru a hydrosféru. Plynné zlúčeniny fosforu v obehu takmer úplne chýbajú. Hlavnou zásobárňou fosforu sú horniny a sedimenty vytvorené v minulých geologických obdobiach. Vodný systém je zároveň konečným bodom jeho pohybu, ktorý je teda na krátke časové úseky - desiatky až stovky rokov jednosmerný z pevniny do vody a ďalej do dnových sedimentov. Tie. vzniká dojem absencie cyklickosti v pohybe fosforu, prejavuje sa to na škále geologického času - milióny rokov
K prirodzenému začleneniu fosforu do kolobehu dochádza v dôsledku zvetrávania alebo iného narušenia fosfotických hornín s následným rozpúšťaním zlúčenín fosforu pôdnou vlhkosťou, ktorá privádza fosfor ku koreňom rastlín. Antropogénne spôsob začlenenia fosforu do kolobehu je zavedenie fosfátových minerálnych hnojív. V tomto prípade je hlavnou metódou získavania zlúčenín fosforu priemyselný metóda - apatit, fosforit - (+ suroviny s obsahom sekundárneho fosforu, trosky, iný odpad)
Fosfor hrá mimoriadne dôležitú úlohu v biologických systémoch. Vo forme zvyšku kyseliny fosforečnej je súčasťou molekúl nukleovej kyseliny RNA a DNA zodpovedných za biosystém bielkovín a prenos dedičnej informácie.
Kostru molekuly nukleovej kyseliny tvorí polyesterový (presnejšie nukleotidový) reťazec, v ktorom vzniká esterová väzba medzi kyselinou fosforečnou a molekulou sacharidu (cukru). Vo všeobecnosti štruktúra nukleovej kyseliny vyzerá takto
V RNA - sacharidový fragment D-ribózy (päťatómový sacharid) vo furanózovej (cyklickej) forme:
Fosfor je súčasťou ATP (adenozíntrifosfát) a ADP (adenozíndifosfát), ktoré plní mnoho dôležitých funkcií a biologických systémov
ATP aktivuje biochemické reakcie (uskutočňuje fosforyláciu v medzistupňoch biochemickej syntézy); pomocou ATP sa ukladá energia potrebná pre biochemické procesy v tele.
K uvoľneniu energie dochádza počas hydrolýzy ATP, sprevádzanej prasknutím komunikácia R-O-R terminálna fosfátová skupina
V tomto prípade sa uvoľní energia ~ 12 kcal / mol
Vzhľadom na najdôležitejšiu úlohu fosforu v biologických procesoch môže byť jeho nedostatok z prostredia faktorom obmedzujúcim životné procesy (to sa mimochodom vyskytuje v mnohých pôdach, keďže fosforečnany sa nachádzajú v určitých typoch hornín), podobný jav prebieha miesto v oceánoch - vo svetových oceánoch je určité množstvo fosforu rozpustené, hlavne v hlbokých vrstvách, kam nepreniká svetlo a kde fosfor nemôžu asimilovať (absorbovať) riasy, teda ústredná úloha oceánov je neproduktívna, ale v oblastiach, kde sú vody obohatené fosforom a je tam svetlo, je bioproduktivita vysoká.
Zjednodušená schéma cyklu fosforu
Na konci životného cyklu sa fosfor vo forme anorganického fosfátu vracia do systému, čím sa cyklus uzatvára.
Fosfor sa z obehu odstraňuje najmä zrážaním vo forme nerozpustných fosforečnanov železa vo vodnom prostredí, hromadiacich sa v sedimentoch hlbokomorského dna.
Zásah človeka do kolobehu fosforu sa prejavuje najmä zvýšením nadbytku fosforečnanových iónov vo vodných systémoch pri príjme fosforových hnojív vyplavených z polí, nečistených komunálnych odpadových vôd, ktorých súčasťou sú aj detergenty s obsahom fosforu (polyfosfáty sú súčasťou mnohých povrchovo aktívnych látok) . Nadbytok fosforu vo vode, ako aj nadbytok dusíka, prispieva k eutrofizácii vodných útvarov.
Cyklus síry
Cyklus síry v životnom prostredí je zložitý a nie je úplne pochopený. V prírode sa síra vyskytuje vo forme prirodzenej síry, ale hlavne vo forme sulfidových a síranových minerálov (FeS 2, CuFeS 2, CaSO 4 * 2H 2 O atď.) tie. hlavne v CO -2 a +6. A to vo forme rovnakého druhu minerálnych nečistôt v pevných fosílnych palivách (uhlie, bridlice), vo forme síranových solí a navyše vo forme H 2 S - sprievodnej zložky zemného plynu v niektorých oblastiach. . Prírodný cyklus zahŕňa síru z prírodných zdrojov a ako výsledok ľudskej činnosti.
Síra z prírodných zdrojov vstupuje do atmosféry vo forme:
· H 2 S (výbuch sopky, rozklad organickej hmoty v močiaroch);
SO 2 (vulkanická erupcia)
Aerosólové častice síranových solí (vyparovanie rozprášenej morskej vody)
(CH 3) 2 S - produkcia mikroorganizmami (mikroriasy a vyššie rastliny)
H 2 S sa v atmosfére rýchlo oxiduje na SO 2 (priemerná životnosť H 2 S v atmosfére sú 2 dni) To isté sa deje s dimetylsulfidom.
Asi 1/3 všetkých zlúčenín síry a 99 % SO 2 uvoľnených do životného prostredia je antropogénneho pôvodu (spaľovanie palív s obsahom síry, metalurgia neželezných kovov, výroba kyseliny sírovej)
SO 2 žije v atmosfére v priemere asi 4 dni. oxiduje na SO 3 a pri interakcii s vodou vzniká H 2 SO 4, je príčinou kyslých dažďov
H 2 SO 4 je zdrojom tvorby síranov, sírany sa dostávajú do pôdy alebo sú vynášané, prípadne sa hromadia v morských vodách.
Síra je životne dôležitý prvok. Je súčasťou 2 aminokyselín (metionín – esenciálna a cysteín), t.j. zahrnuté v štruktúre niektorých bielkovín.
Biosférický cyklus síry je založený na 2 typoch procesov
Hlavným typom procesov v biosfére, ktoré ovplyvňujú zlúčeniny síry - oxidačné
(fotochemické procesy)
Chemické a fotochemické procesy v prítomnosti vzduchu
Za aeróbnych podmienok sa sulfidové minerály ľahko oxidujú na sírany a H 2 SO 4 vzdušným kyslíkom
Procesy regenerácie, na ktorých sa podieľajú zlúčeniny síry, sú najmä biochemické procesy.
Najmä síra síranov zadržaná v pôde je extrahovaná rastlinami a v dôsledku biochemických premien je zahrnutá do zloženia bielkovín (v tiolovej skupine pre veľkú skupinu mikroorganizmov nahrádza O 2 ako elektrón akceptor pri oxidácii organických zlúčenín)
rastlinná bielkovina → živočíšna bielkovina → mikrobiologický rozklad za anaeróbnych podmienok → H 2 S ( H 2 S znovu vstupuje do cyklu)
Hlavnou biogénnou zložkou (produktom biochemických reakcií) je teda H 2 S. Spolu s ním sa do atmosféry uvoľňuje (CH 3) 2 S, ktorý vzniká v anaeróbnych podmienkach v dôsledku životnej činnosti mnohých mikroorganizmy v pôde a niektoré vyššie rastliny, ako aj morské mikroorganizmy ( nimi produkované)
V zjednodušenej forme môže byť cyklus síry v prostredí znázornený diagramom
Zvláštnosťou cyklu síry je to obnovujúci procesy nekompenzujú oxidačné, keďže sulfidové zlúčeniny sa pri kontakte so vzduchom a vodou neustále oxidujú na sírany.
Rovnako v antropogénne prírodné sulfidy sa premieňajú na sírany. Tie. cyklus premien síry nie je len cyklus, ale aj progresívny proces, ktorý sa vyvíja v smere prechodu síry z niektorých stabilných foriem na iné (tj od sulfidov, ktoré sú stabilnejšie v predchádzajúcich historických podmienkach, k stabilnejším v moderných stabilné sírany). Zároveň v novoveku bude tento prechod dodatočne urýchľovaný antropogénnou činnosťou vedúcou k tvorbe a akumulácii produktov oxidačných procesov SO 2 (a H 2 SO 4) v biosfére narúšajúcich život lesa. a vodné ekosystémy.
V dôsledku uvažovaných cyklov látok je možné poznamenať nasledovné.
Prirodzené cykly živín majú pomerne vysoký stupeň izolácie. Toky biogénnych prvkov vo vnútri gyrov sú výrazne väčšie ako toky hmoty v biosfére z vonkajších zdrojov. Je to veľmi dôležité, pretože práve táto skutočnosť určuje stabilitu biosféry.
Faktom je, že keď je tok hmoty zvonku uzavretý v biosfére, môžu sa vytvárať „defektné ekosystémy“, vrátane obmedzeného počtu druhov živých organizmov (v podstate konzumentov), ale tvoriacich ekologické spoločenstvá. T. n. jednotlivé ekosystémy budú degradovať a nebudú sa snažiť o rozvoj a udržanie diverzity v nich („netreba pracovať, všetko dole, ale čo sa stalo...“)
To prirodzene predstavuje hrozbu pre diverzitu a udržateľnosť biosféry ako celku, keďže udržateľnosť priamo súvisí s diverzitou – ako už bolo uvedené, biosféra zložitý systém, je tam všeobecné pravidlo, ktorým sa zložité systémy podriaďujú, čím je ich vnútorná diverzita vyššia, čím sú stabilnejšie, tým ťažšie podmienky dokážu existovať.
Diverzitu v biosfére (ako podmienku udržania jej stability) ovplyvňuje aj množstvo zásob biogénnych látok v biosfére v organickej a anorganickej forme, ktoré by v zásade mali byť. sú obmedzené a rádovo sa zhodujú, aby toky látok v procesoch syntézy a rozkladu biosférou boli vyrovnané.
Hlavným nebezpečenstvom ľudského zasahovania do obehu je práve porušenie stanoveného vzťahu medzi hodnotami tokov látok vo vnútri obehu a vonkajšími tokmi.
Prejdime k správaniu chemikálií v životnom prostredí
Zákonitosti distribúcie chemikálií v prírodnom prostredí
Zákonitosti distribúcie chemických látok sú jednou z kľúčových otázok vedy o COS, pretože pohyb chemikálií od zdroja uvoľňovania a prechod z jedného prostredia do druhého (migrácia) je hlavným faktorom spôsobujúcim chemické znečistenie životného prostredia. (zmeny jeho zloženia a vlastností). Chemické znečistenie je determinované aj premenou látok v pôvodnom stave na iné formy pod vplyvom rôznych príčin, no stále je hlavným faktorom migrácia.
Distribučné cesty látok v životnom prostredí vo všeobecnosti možno znázorniť pomocou diagramu:
Zo zdroja emisie sa chemické látky dostávajú do niektorého z prostredí, prípadne priamo do rastlinných organizmov (pesticídy), z ktorých sa prostredníctvom potravinového reťazca prenášajú do živočíšnych organizmov. Možné sú aj vzájomné prechody chemikálií medzi jednotlivými médiami.
Keď sa látky dostanú do prostredia (v určitej časti), môžu migrovať v rámci jedného média (geosféra) a tiež sa pohybovať cez medzifázové hranice a prechádzať do iného média.
Čo ovplyvňuje migračné procesy v jednotlivých prípadoch a aké sú tieto procesy?
I. Vnútri jedno prostredie
- vo vodnom prostredí- látka sa môže pohybovať tak, že:
V rozpustnom stave
· Adsorbovaný na povrchu suspendovaných častíc.
Tento pohyb (smer, rýchlosť atď.) bude samozrejme určený hydrologické parametre.
- v atmosfére látky môžu byť vo forme pár alebo adsorbované na prachových časticiach.
Pohyb látok v atmosfére je v tomto prípade určený meteorologickými parametrami (atmosférické prúdy v závislosti od meteorologických podmienok - rozloženie teplôt, tlak v atmosfére, vlhkosť atď.)
- v pôde- migrácia je trochu odlišná od vody a vzduchu - uskutočňuje sa najmä v dôsledku difúzie vo vodnej fáze pôdy: na druhej strane samotné častice pôdy sa môžu pohybovať v atmosfére alebo vo vode a prenášať sorbované látky - v tomto V tomto prípade je prenos určený rovnakými faktormi, ktoré určujú pohyb vzduchu alebo vody.
Okrem toho zohráva úlohu konvekčný prenos hmoty.
Charakter migrácie (rýchlosť, smer pohybu) sa zmení v dôsledku premeny hmoty – prechodu na iné chemické formy vplyvom vonkajších podmienok. Napríklad vo vodnom prostredí majú na správanie látok veľký vplyv pôdne, acidobázické a redoxné podmienky, ktoré ovplyvňujú rozpustnosť látky. Ale ak neberiete do úvahy možnú transformáciu, potom môžeme konštatovať, že migrácia konkrétneho vnútri jedno prostredie určujú najmä transportné charakteristiky a fyzikálno-chemické podmienky v danom prostredí. Vplyv charakteristík prepravovanej látky je v tomto prípade zanedbateľný.
II. Sťahovanie medzi sférami (cez fázové hranice)
V tomto prípade sú primárne dôležité fyzikálne a chemické vlastnosti látky (predovšetkým tie, ktoré určujú vytvorenie medzifázovej rovnováhy).
Stručne o procesoch, ktoré určujú medzifázové prechody a hlavných faktoroch, ktoré sú dôležité pri určovaní možnosti pohybu látky cez rôzne rozhrania.
1.voda ↔ pôda - pohyb cez toto rozhranie zohráva významnú úlohu napríklad v procese znečisťovania vôd v dôsledku používania chemikálií na poľnohospodárskej pôde (ktorá je potom z pôdy vymývaná dažďom), ako aj ako v procese znečistenia pôdy pri kontakte so znečistenými vodami ...
Pri všetkých prechodoch chemikálií cez hranicu voda-pôda zohrávajú hlavnú úlohu adsorpčno-desorpčné procesy (prebiehajúce rôznymi mechanizmami - fyzikálna adsorpcia, chemisorpcia). Tento prechod je teda v podstate procesom adsorpcie-desorpcie. Ide o rovnovážne procesy ________, ktoré závisia od:
· Rozpustnosť látky vo vode;
Z vlastností látky, ktoré určujú adsorpciu na pevnom povrchu
2. voda ↔ vzduch
Prechod látky z vodného roztoku na vzduch - odparovanie - sa uskutočňuje v dôsledku difúzie. Opačný proces sa nazýva suchá depozícia vo vode. Oba tieto procesy sú dynamické (nie rovnovážne), majú rovnaké vzorce, ale opačne smerované. Na rozhraní voda-vzduch sú dôležité:
tlak pár látkyJeho rozpustnosť vo vode
3. pôda ↔ vzduch.
Prechod z pôdy do atmosféry - vyparovanie z pôdy, spätný prechod - suchá depozícia do pôdy.
Migračné procesy medzi týmito prostrediami sú vzhľadom na zložitosť pôdnej štruktúry najzložitejšie. Pôda je viacfázový systém, ktorý zahŕňa pevnú fázu, kvapalnú a plynnú fázu. Pevná fáza je tiež heterogénna v chemickom zložení a pozostáva z organických a minerálnych zložiek. Veľký význam tu majú teda výmenné procesy kvapalina / TV fáza, kvapalina / plyn, pevná látka. fáza / plyn.
Je zrejmé, že prenos hmoty medzi pôdou ↔ vzduch závisí od:
Z vlastností látky, ktoré určujú adsorpciu na častice pôdy
· tlak nasýtenej pary
Prítomnosť vody v pôde, ktorá ovplyvňuje pohyb hmoty na rozhraní
4. fyzikálny systém ↔ biologický systém
rozhranie medzi týmito systémami sa výrazne líši od uvažovaných systémov. Tu látka, prenikajúca do tela, prechádza cez biologickú (bunkovú) membránu, ktorej štruktúra zohráva hlavnú úlohu pri prenose.
Geochemické bariéry
Migrácia látky v prostredí môže nakoniec viesť k jej rozptýleniu alebo akumulácii. Ku akumulácii hmoty dochádza v takzvaných geochemických bariérach.
Geochemické bariéry- Oblasti (časti) biosféry, kde dochádza k prudkému spomaleniu rýchlosti migrácie a tým aj k akumulácii hmoty, zadržiavaniu toxických chemikálií v geochemických bariérach, čistia toky hmoty a obmedzujú rozsah znečistenia.
Geochemické bariéry biosféry sú rozdelené do 2 hlavných typov:
Prirodzené
Technogénne
Obe sú rozdelené do oblastí zmien v geochemickom prostredí. V prípade prírodných bariér je zmena geochemického prostredia spôsobená prírodnými charakteristikami konkrétnej časti biosféry, kde sa bariéra vytvára. Technogénna bariéra vzniká pri zmene geochemického prostredia v dôsledku antropogénnej činnosti.
Oba typy bariér sú rozdelené do 3 tried:
Biogeochemické
Mechanický
· Fyzikálne a chemické.
Biogeochemické- vznikajú pri intenzívnej fixácii chemikálií živými organizmami. Príkladom biogeochemickej bariéry môže byť akumulácia látok vo vysokých koncentráciách poľnohospodárskymi plodinami, ktoré sa využívajú pri rozvoji poľnohospodárskej pôdy. Zvyčajne k takémuto hromadeniu dochádza pri aplikácii nadmerných dávok hnojív alebo pesticídov (prípravkov na ochranu rastlín).
Mechanické zábrany- Oblasti s prudkým poklesom intenzity mechanického pohybu chemikálií. Vznikajú pri zmene rýchlosti prúdenia vzduchu alebo vody, napríklad pri zmene smeru koryta rieky, v prítomnosti priehrady na rieke.
Mechanická bariéra môže vzniknúť v dôsledku filtračného efektu - takouto bariérou môžu byť pórovité horniny. Mechanickou bariérou pre rozptýlené častice v povrchovej vrstve atmosféry sú lesné pásy, na ktorých sa ukladá veľké množstvo prachu, vyfúknutého z pôdy pri obrábaní poľnohospodárskej pôdy.
Fyzikálno-chemické bariéry- vznikajú pri fyzikálnych a chemických podmienkach prostredia, v ktorom sa látka pohybuje. V nich sa pohyblivosť látok znižuje napríklad adsorpciou, zmenou oxidačného stavu, tvorbou hydroxidov (alebo iných nerozpustných foriem) atď.
Bežným typom fyzikálno-chemických bariér sú alkalické bariéry, ktorých úlohou sú uhličitanové horniny, ktoré koncentrujú veľa prvkov. Príkladom technogénnej fyzikálno-chemickej bariéry sú často používané sírovodíkové bariéry. Tvoria sa vo vodných útvaroch v prítomnosti síranových iónov vo vode a pri príjme značného množstva organických látok, napríklad s odpadovými vodami z osád. Organické látky pri rozklade absorbujú voľný kyslík rozpustený vo vode, takže vznikajú anaeróbne podmienky a ión SO 4 2 pôsobí ako oxidačné činidlo.kovy sú nerozpustné). To vedie k zastaveniu migrácie prvkov vo vodnom prostredí a ich hromadeniu v takejto sírovodíkovej bariére.
Geochemické bariéry nezostávajú nezmenené. Keďže sa na bariérach hromadia rôzne látky, je možná deštrukcia pôvodných a vznik nových bariér. Napríklad karbonátové horniny litosféry môžu byť prekážkou migrácie Ca 2+ - je v nich fixovaný Ca, vzniká nerozpustný kalcit CaCO 3, ale potom kalcit pôsobí ako alkalická uhličitanová bariéra pre mnohé prvky: Pb, Zn, Cd atď.
Geochemické bariéry majú určitú kapacitu vo vzťahu k jednotlivým látkam, napríklad kapacita alkalickej bariéry v pôdach je určená množstvom uhličitanov, ktoré dokážu neutralizovať kyslé technogénne toky. Kapacita sorpčnej bariéry závisí od vlastností a výkonu sorpčnej vrstvy. Kapacita redukčných a oxidačných bariér závisí od redoxných vlastností média (ktoré sú do značnej miery určené mikrobiologickou aktivitou).
Chemické znečistenie životného prostredia je podmienené najmä možnosťou pohybu (migrácie) chemikálií zo zdroja úniku na veľké vzdialenosti. Látky sa môžu šíriť v rámci toho istého prostredia, kam vstupujú, ale môžu prechádzať aj do iných prostredí a šíriť sa v nich. K pohybu látok v prostredí dochádza najmä v dôsledku procesov vyparovania, adsorpcie, difúzie. V tomto prípade závisí migračná schopnosť látok od množstva fyzikálno-chemických vlastností.
Tu je všeobecný popis niektorých z týchto vlastností, ktoré určujú pohyb látok v prostredí a migračné procesy.
0KURZOVÁ PRÁCA
Antropogénny vplyv na atmosféru
Úvod ………………………………………………………………………………… ... 3
1 Znečistenie ovzdušia ……………………………………… .... 4
1.1 Prirodzené znečistenie ovzdušia ………………………………………….… 4
1.2 Antropogénne znečistenie ovzdušia ………………………………………… .4
2 Hlavné zdroje antropogénneho znečistenia ovzdušia ……… .8
2.1 Znečistenie ovzdušia priemyselným odpadom ……………………… 8
2.1.1 Znečistenie ovzdušia tepelnými a jadrovými elektrárňami ………………………………………………………………………… 9
2.1.2 Znečistenie ovzdušia emisiami z metalurgie železných a neželezných kovov …………………………………………………………………………………………. .9
2.1.3 Znečistenie ovzdušia emisiami z chemickej výroby …………………………………………………………………………. …… .10
2.2 Znečistenie ovzdušia emisiami z vozidiel ...................... 12
3 Dôsledky antropogénneho znečistenia ovzdušia ………………………… ... 14
3.1 Dôsledky miestneho (miestneho) znečistenia ovzdušia ………………… 14
3.2 Dôsledky globálneho znečistenia ovzdušia ………………………….… .17
4 Ochrana ovzdušia ………………………………………………… ..24
4.1 Prostriedky ochrany ovzdušia ………………………………………………… ..24
4.1.1 Opatrenia na boj proti emisiám z vozidiel ………………… .28
4.1.2 Metódy čistenia priemyselných emisií do atmosféry ………………… ... 30
4.2 Hlavné smery ochrany ovzdušia ……………………………… ..31
Záver ………………………………………………………………………….… 34
Referencie ……………………………………………………………………… 35
Dodatok A ………………………………………………………………………… 36
Dodatok B ………………………………………………………………………… 37
Úvod
Problematika vplyvu človeka na ovzdušie je stredobodom pozornosti odborníkov a ekológov na celom svete. A nie je to náhodné, pretože najväčšie globálne environmentálne problémy súčasnosti - „skleníkový efekt“, narušenie ozónovej vrstvy, spad kyslých dažďov, sú spojené práve s antropogénnym znečistením atmosféry.
Ochrana ovzdušia - kľúčový problém zlepšenie prírodného prostredia. Atmosférický vzduch má medzi ostatnými zložkami biosféry osobitné postavenie. Jeho význam pre všetok život na Zemi nemožno preceňovať. Bez jedla môže byť človek päť týždňov, bez vody päť dní a bez vzduchu iba päť minút. V tomto prípade musí mať vzduch určitú čistotu a akákoľvek odchýlka od normy je nebezpečná pre zdravie.
Atmosférický vzduch plní aj najkomplexnejšiu ochrannú ekologickú funkciu, chráni Zem pred absolútne chladným vesmírom a prúdením slnečného žiarenia. V atmosfére prebiehajú globálne meteorologické procesy, vytvára sa klíma, počasie a veľa meteoritov sa oneskoruje.
Atmosféra je samočistiaca. Vzniká pri vyplavovaní aerosólov z atmosféry zrážkami, turbulentným premiešavaním povrchovej vzduchovej vrstvy, usadzovaním kontaminovaných látok na zemskom povrchu a pod.. V moderných podmienkach však schopnosti prírodných systémov samočistenia atmosféry sú vážne narušené. Pod masívnym náporom antropogénneho znečistenia sa v atmosfére začali prejavovať veľmi nežiaduce environmentálne dôsledky, a to aj globálneho charakteru. Z tohto dôvodu už atmosférický vzduch neplní v plnej miere svoje ochranné, termoregulačné a život podporujúce ekologické funkcie.
Cieľ ročníková práca- študovať problematiku antropogénneho znečistenia ovzdušia a identifikovať faktory ovplyvňujúce stav atmosférického ovzdušia.
Ciele kurzu:
- Študovať zdroje znečistenia ovzdušia;
- Odhaliť ekologické dôsledky antropogénneho znečistenia atmosféry;
3. Charakterizovať vplyv znečistenia ovzdušia na ľudské zdravie;
- Zvážte spôsoby čistenia znečisteného vzduchu vstupujúceho do atmosféry;
- Oboznámte sa so základnými prostriedkami ochrany ovzdušia.
1. Znečistenie vonkajšieho ovzdušia
1.1 Prirodzené znečistenie ovzdušia
Znečistenie ovzdušia treba chápať ako akúkoľvek zmenu jeho zloženia a vlastností, ktorá má negatívny vplyv na zdravie ľudí a zvierat, stav rastlín a ekosystémov.
Medzi prírodné zdroje znečistenia patria: sopečné erupcie, prachové búrky, lesné požiare, prach vesmírneho pôvodu, častice morskej soli, produkty rastlinného, živočíšneho a mikrobiologického pôvodu. Úroveň takéhoto znečistenia sa považuje za pozadie, ktoré sa v priebehu času mení len málo.
Hlavným prirodzeným procesom znečisťovania povrchovej atmosféry je vulkanická a fluidná činnosť Zeme. Veľké sopečné erupcie vedú ku globálnemu a dlhodobému znečisteniu atmosféry, čo dokazujú kroniky a moderné pozorovacie údaje. Je to spôsobené tým, že do vysokých vrstiev atmosféry sú okamžite vyvrhnuté obrovské množstvá plynov, ktoré sú vo vysokých nadmorských výškach zachytávané vysokorýchlostnými prúdmi vzduchu a rýchlo sa šíria po celej zemeguli.
Trvanie znečisteného stavu atmosféry po veľkých sopečných erupciách dosahuje niekoľko rokov.
Veľké lesné požiare výrazne znečisťujú ovzdušie. Ale najčastejšie sa objavujú v suchých rokoch. Dym z lesa sa šíri na tisíce kilometrov. To vedie k výraznému zníženiu prítoku slnečného žiarenia na zemský povrch.
Prachové búrky vznikajú v súvislosti s prenosom zemských častíc zdvihnutých zo zemského povrchu silným vetrom. Silné vetry – tornáda a hurikány – zdvíhajú do vzduchu veľké úlomky skál, ktoré sa však vo vzduchu dlho neudržia. Počas silných prachových búrok stúpa do atmosférického vzduchu až 50 miliónov ton prachu.
Prirodzené znečistenie atmosféry sa zvyčajne delí na kontinentálne a morské, ako aj na anorganické a organické. Medzi zdroje organického znečistenia patrí aeroplanktón – baktérie vrátane patogénov, spóry húb, peľ rastlín (vrátane jedovatého peľu ambrózie) atď.
Podiel prírodných faktorov na konci XX storočia. tvoril 75 % z celkového znečistenia ovzdušia. Zvyšných 25 % vzniklo v dôsledku ľudskej činnosti.
1.2 Antropogénne znečistenie ovzdušia
Vplyv človeka na atmosféru je stále hlbší, čoraz viac mnohostranný. To sa stalo nielen vedeckým, ale aj štátnym problémom.
Emisie škodlivých látok do ovzdušia sa podľa stavu agregácie delia na:
1) plynné (oxid siričitý, oxidy dusíka, oxid uhoľnatý, uhľovodíky atď.);
2) kvapalina (kyseliny, zásady, roztoky solí atď.);
3) pevné (karcinogénne látky, olovo a jeho zlúčeniny, organický a anorganický prach, sadze, živicové látky a iné).
Látky, ktoré znečisťujú ovzdušie, sa tiež delia na primárne a sekundárne. Primárny — ide o látky obsiahnuté priamo v emisiách podnikov a prichádzajúce s nimi z rôznych zdrojov. Sekundárne produkty sú transformačné produkty primárnej alebo sekundárnej syntézy. Často sú nebezpečnejšie ako primárne látky.
V posledných desaťročiach začali antropogénne faktory znečistenia ovzdušia prevyšovať prirodzené a nadobúdali globálny charakter. Môžu mať rôzne účinky na atmosféru: priamy - na stav atmosféry (zohrievanie, zmena vlhkosti atď.); vplyv na fyzikálno-chemické vlastnosti atmosféry (zmena zloženia, zvýšenie koncentrácie CO 2, aerosólov, freónov atď.); vplyv na vlastnosti podkladového povrchu (zmena hodnoty albeda, systém „oceán-atmosféra“ atď.)
Znečisťujúce látky emitované do ovzdušia vo forme plynov alebo aerosólov podnikmi môžu:
1) usadzovať sa vplyvom gravitácie (hrubé aerosóly);
2) byť fyzicky zachytený usadzovacími časticami (sedimentmi) a vstúpiť do litosféry a hydrosféry;
3) zahrnúť do biosférického obehu zodpovedajúce látky (oxid uhličitý, vodná para, oxidy síry a dusíka atď.);
4) zmeniť svoj stav agregácie (kondenzovať, vyparovať sa, kryštalizovať atď.) alebo chemicky interagovať s inými zložkami vzduchu a potom postupovať podľa jednej z vyššie uvedených ciest;
5) zostať v atmosfére relatívne dlhý čas, cirkulačnými prúdmi sú prenášané do rôznych vrstiev troposféry a stratosféry a do rôznych geografických oblastí planéty, kým sa nevytvoria podmienky na ich fyzikálnu alebo chemickú premenu (napríklad freóny) .
Antropogénne znečistenie ovzdušia sa delí na:
1) Rádioaktívne
2) Elektromagnetické
3) Hluk
4) Aerosól
1) Najväčšie nebezpečenstvo predstavuje rádioaktívna kontaminácia atmosféry v dôsledku ľudskej činnosti. V súčasnosti sú rádioaktívne prvky široko používané v rôznych oblastiach. Nedbalosť pri skladovaní a preprave týchto prvkov vedie k vážnej rádioaktívnej kontaminácii. Rádioaktívna kontaminácia atmosféry a biosféry ako celku je spojená napríklad s testami atómových zbraní.
V druhej polovici 20. storočia sa začali uvádzať do prevádzky jadrové elektrárne, ľadoborce, ponorky s jadrovými zariadeniami. Pri bežnej prevádzke jadrovoenergetických zariadení a priemyslu je znečistenie životného prostredia rádioaktívnymi nuklidmi zanedbateľnou časťou prírodného pozadia. Iná situácia nastáva pri haváriách jadrových zariadení.
Takže počas výbuchu v jadrovej elektrárni v Černobyle sa do životného prostredia uvoľnilo len asi 5% jadrového paliva. To však viedlo k ožiareniu mnohých ľudí, veľké plochy boli natoľko kontaminované, že sa stali zdraviu nebezpečnými. To si vyžiadalo presťahovanie tisícov obyvateľov z kontaminovaných oblastí. Stovky a tisíce kilometrov od miesta havárie bolo zaznamenané zvýšenie radiácie v dôsledku rádioaktívneho spadu. .
V súčasnosti sa čoraz viac vyostruje problém skladovania a skladovania rádioaktívneho odpadu z vojenského priemyslu a jadrových elektrární. Každým rokom predstavujú čoraz väčšiu hrozbu pre životné prostredie. Využitie jadrovej energie teda predstavuje pre ľudstvo nové vážne problémy.
2) Elektromagnetické žiarenie umelého pôvodu je zdrojom fyzického znečistenia životného prostredia. Nedávne nárasty elektromagnetického znečistenia naznačujú elektromagnetický smog (podobný chemickému smogu). Elektromagnetické znečistenie životného prostredia a chemické znečistenie majú spoločné črty: oba typy predpokladajú viac-menej konštantnú úroveň a obidva smog môže mať nepriaznivý vplyv na človeka, flóru a faunu.
3) Hluk patrí medzi znečisťujúce látky ovzdušia škodlivé pre človeka. Dráždivý účinok zvuku (hluku) na človeka závisí od jeho intenzity, spektrálneho zloženia a trvania expozície. Šumy so spojitým spektrom sú menej dráždivé ako zvuky s úzkou frekvenciou. Najväčšie podráždenie spôsobuje hluk vo frekvenčnom rozsahu 3000-5000 Hz.
4) Aerosóly sú pevné alebo kvapalné častice suspendované vo vzduchu. V niektorých prípadoch sú pre organizmy nebezpečné najmä pevné zložky aerosólov, ktoré u ľudí spôsobujú špecifické ochorenia. V atmosfére je znečistenie aerosólom vnímané ako dym, hmla, opar alebo opar. Významná časť aerosólov sa tvorí v atmosfére, keď tuhé a kvapalné častice interagujú navzájom alebo s vodnou parou. Priemerná veľkosť aerosólových častíc je 1-5 mikrónov. Atmosféra Zeme ročne vstúpi do asi 1 kubického metra. km. prachové častice umelého pôvodu. Veľké množstvo prachových častíc vzniká aj pri ľudskej výrobnej činnosti.
Hlavnými zdrojmi umelého znečistenia ovzdušia aerosólom sú tepelné elektrárne (TPP), ktoré spotrebúvajú vysokopopolnaté uhlie, spracovateľské závody, hutnícke, cementárne, magnezitové a sadziarenské závody. Aerosólové častice z týchto zdrojov majú široké spektrum chemického zloženia. Najčastejšie sa v ich zložení nachádzajú zlúčeniny kremíka, vápnika a uhlíka, menej často - oxidy kovov: železo, horčík, mangán, zinok, meď, nikel, olovo, antimón, bizmut, selén, arzén, berýlium, kadmium, chróm, kobalt, molybdén, ako aj azbest.
Ešte väčšia rozmanitosť je charakteristická pre organický prach, vrátane alifatických a aromatických uhľovodíkov, kyslých solí. Vzniká pri spaľovaní zvyškových ropných produktov, v procese pyrolýzy v ropných rafinériách, petrochemických a iných podobných podnikoch.
Priemyselné skládky sú stálymi zdrojmi aerosólového znečistenia - umelé násypy spätne uloženého materiálu, najmä skrývky, vznikajúcej pri ťažbe nerastov alebo z odpadov z podnikov spracovateľského priemyslu. Hromadné trhacie práce sú zdrojom prachu a jedovatých plynov. Takže v dôsledku jedného stredne ťažkého výbuchu (250 - 300 ton výbušnín) sa do atmosféry uvoľní asi 2 000 metrov kubických. konvenčného oxidu uhoľnatého a viac ako 150 ton prachu. Zdrojom znečistenia ovzdušia prachom je aj výroba cementu a iných stavebných materiálov.
Medzi znečisťujúce látky ovzdušia patria uhľovodíky - nasýtené a nenasýtené, obsahujúce od 1 do 13 atómov uhlíka. Po excitácii slnečným žiarením prechádzajú rôznymi premenami, oxidáciou, polymerizáciou, interakciou s inými látkami znečisťujúcimi ovzdušie. V dôsledku týchto reakcií vznikajú peroxidové zlúčeniny, voľné radikály, uhľovodíkové zlúčeniny s oxidmi dusíka a síry, často vo forme aerosólových častíc.
Za určitých poveternostných podmienok sa môžu v povrchovej vrstve vzduchu vytvárať najmä veľké akumulácie škodlivých plynných a aerosólových nečistôt. Stáva sa to väčšinou vtedy, keď je vo vzduchovej vrstve priamo nad zdrojmi emisií plynov a prachu inverzia - umiestnenie chladnejšej vzduchovej vrstvy pod teplou, čo bráni premiešaniu vzdušných hmôt a odďaľuje prenos nečistôt smerom nahor. V dôsledku toho sa škodlivé emisie koncentrujú pod inverznou vrstvou, ich obsah pri zemi sa prudko zvyšuje, čo sa stáva jedným z dôvodov vzniku fotochemickej hmly, ktorá bola v prírode dovtedy neznáma.
2 Hlavné zdroje antropogénneho znečistenia
atmosféru
2.1 Znečistenie ovzdušia priemyselným odpadom
Hlavné antropogénne znečistenie ovzdušia je spôsobené motorovými vozidlami a množstvom priemyselných odvetví. Podľa štrukturálnych vlastností a povahy účinku na atmosféru sa znečisťujúce látky spravidla delia na mechanické a chemické.
Antropogénne zdroje znečistenia sú spôsobené hospodárskou činnosťou človeka. Tie obsahujú:
1) Spaľovanie fosílnych palív, ktoré je sprevádzané emisiou 5 miliárd ton oxidu uhličitého ročne. V dôsledku toho sa za 100 rokov (1860 - 1960) zvýšil obsah CO 2 o 18 % (z 0,027 na 0,032 %). Za posledné tri desaťročia sa miera týchto emisií výrazne zvýšila.
2) Prevádzka tepelných elektrární, keď vznikajú kyslé dažde v dôsledku uvoľňovania oxidu siričitého a vykurovacieho oleja pri spaľovaní uhlia s vysokým obsahom síry.
3) Výfukové plyny z moderných prúdových lietadiel s oxidmi dusíka a plynnými fluórovanými uhľovodíkmi z aerosólov, ktoré môžu poškodiť ozónovú vrstvu atmosféry (ozonosféru).
4) Výrobné činnosti.
5) Kontaminácia suspendovanými časticami (pri drvení, balení a nakladaní, z kotolní, elektrární, banských šácht, povrchových jám pri spaľovaní odpadu).
6) Emisie rôznych plynov podnikmi.
7) Spaľovanie paliva v plameňových peciach, výsledkom čoho je vznik najmasívnejšej škodliviny – oxidu uhoľnatého.
8) Spaľovanie paliva v kotloch a motoroch vozidiel sprevádzané tvorbou oxidov dusíka, ktoré spôsobujú smog.
9) Emisie z vetrania (banícke šachty).
10) Emisie z vetrania s nadmernou koncentráciou ozónu z miestností s vysokoenergetickými zariadeniami (urýchľovače, ultrafialové zdroje a jadrové reaktory) pri maximálnej prípustnej koncentrácii (MPC) v pracovných miestnostiach 0,1 mg/m 3 . Vo veľkých množstvách je ozón vysoko toxický plyn.
Každé priemyselné odvetvie má charakteristické zloženie a množstvo látok vypúšťaných do atmosféry. Je to dané predovšetkým zložením látok používaných v technologických procesoch a ich ekologickou dokonalosťou. V súčasnosti sú dostatočne podrobne preštudované environmentálne ukazovatele tepelnej energetiky, hutníctva, petrochemickej výroby a mnohých ďalších odvetví. Ukazovatele strojárstva a prístrojovej techniky sú menej prebádané, ich charakteristické znaky sú: široká sieť priemyselných odvetví, blízkosť obytných oblastí, značný rozsah emitovaných látok, ktoré môžu obsahovať látky 1. a 2. triedy nebezpečnosti, ako sú ortuťové výpary. zlúčeniny olova atď. (Príloha A)
Podľa vedcov sa vo svete každoročne v dôsledku ľudskej činnosti dostáva do atmosféry veľké množstvo škodlivých látok. (Stôl 1)
Tabuľka 1 Emisie do ovzdušia hlavných znečisťujúcich látok (znečisťujúcich látok) vo svete av Rusku.
2.1.1 Znečistenie ovzdušia z tepelných a jadrových elektrární
Pri spaľovaní tuhých alebo kvapalných palív sa do atmosféry uvoľňuje dym, ktorý obsahuje produkty úplného (oxid uhličitý a vodná para) a neúplného (oxidy uhlíka, síry, dusíka, uhľovodíky atď.) spaľovania. Energetické emisie sú veľmi vysoké. Moderná tepelná elektráreň s výkonom 2,4 milióna kW teda spotrebuje až 20 tisíc ton uhlia denne a vypustí do atmosféry 680 ton SO 2 a SO 3 za deň, 120-140 ton pevných častíc (popol, prach, sadze), 200 ton oxidov dusíka.
Konverzia zariadení na kvapalné palivo (vykurovací olej) znižuje emisie popola, ale prakticky neznižuje emisie oxidov síry a dusíka. Najekologickejšie plynové palivo, ktoré znečisťuje atmosféru trikrát menej ako vykurovací olej a päťkrát menej ako uhlie.
Zdrojmi znečistenia ovzdušia toxickými látkami v jadrových elektrárňach (JE) sú rádioaktívny jód, rádioaktívne inertné plyny a aerosóly. Veľký zdroj energetického znečistenia ovzdušia - vykurovací systém bytov (kotolne) produkuje málo oxidov dusíka, ale veľa produktov nedokonalého spaľovania. Vďaka nízkej výške komínov sa v blízkosti kotolní rozptyľujú toxické látky vo vysokých koncentráciách.
2.1.2 Znečistenie ovzdušia emisiami z metalurgie železných a neželezných kovov
Pri tavení jednej tony ocele sa do ovzdušia uvoľňuje 0,04 tony pevných častíc, 0,03 tony oxidov síry a až 0,05 tony oxidu uhoľnatého a v malých množstvách aj nebezpečné znečisťujúce látky ako mangán, olovo, fosfor, arzén, pary ortuť a pod. Pri výrobe ocele sa do ovzdušia uvoľňujú paroplynové zmesi pozostávajúce z fenolu, formaldehydu, benzénu, amoniaku a iných toxických látok.
Značné emisie odpadových plynov a prachu s obsahom toxických látok sú zaznamenané v závodoch neželeznej metalurgie pri spracovaní olovených, zinkových, medených, sulfidických rúd, pri výrobe hliníka a pod.
Odvetvia hutníctva železa vypúšťajú do ovzdušia rôzne plyny. Emisie prachu na 1 tonu surového železa sú 4,5 kg, oxid siričitý - 2,7 kg a mangán - 0,5 - 0,1 kg. Emisie z vysokopecného procesu obsahujú zlúčeniny arzénu, fosforu, antimónu, olova, vzácnych kovov, pary ortuti, kyanovodíka a živicových látok. Aglomeračné závody sú významným zdrojom znečistenia ovzdušia. Pri aglomerácii sa z pyritov vypaľuje síra. Sulfidové rudy obsahujú do 10 % síry a po aglomerácii jej zostáva menej ako 0,2 – 0,8 %. Emisie oxidu siričitého pri aglomerácii sú 190 kg na 1 tonu rudy.
Procesy výroby ocele v otvorenom ohni a konvertorovej oceli emitujú 25 - 52 g / m prachu na 1 tonu ocele, až 60 kg oxidu uhoľnatého a až 3 kg oxidu siričitého, keď sa do roztaveného kovu dodáva kyslík. Pri koksovaní 1 tony uhlia vzniká 300 - 320 m3 koksárenského plynu, ktorý zahŕňa: vodík 50 - 62 % (obj.); metán 20 - 34; oxid uhoľnatý 4,5 - 4,7; oxid uhličitý 1,8 - 4,0; dusík 5 - 10; uhľovodíky 2,0 - 2,6 a kyslík 0,2 - 0,5 %. Väčšina týchto emisií sa zachytí pri výrobe, ale 6 % sa uvoľní do atmosféry. Niekedy v dôsledku technologického porušenia prevádzkového režimu koksárenských batérií uniká do atmosféry značné množstvo surového plynu.
Podniky neželeznej metalurgie vypúšťajú do atmosféry oxid siričitý a oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a prach z oxidov rôznych kovov. Pri prijímaní kovového hliníka elektrolýzou sa s výfukovými plynmi z elektrolýznych kúpeľov uvoľňuje do ovzdušia značné množstvo plynných a prašných zlúčenín fluoridu. Najmä pri výrobe 1 tony hliníka sa v závislosti od typu a kapacity elektrolyzéra spotrebuje od 33 do 47 kg fluóru, pričom asi 65 % sa z neho uvoľní do atmosféry. ...
2.1.3 Znečistenie ovzdušia chemickou výrobou
Emisie z tohto odvetvia, hoci sú objemovo malé (asi 2 % všetkých priemyselných emisií), napriek tomu pre svoju veľmi vysokú toxicitu, výraznú rozmanitosť a koncentráciu predstavujú významnú hrozbu pre človeka a celú biotu. V rôznych chemických odvetviach je atmosférický vzduch znečistený oxidmi síry, zlúčeninami fluóru, amoniakom, dusíkatými plynmi (zmes oxidov dusíka, chloridov, sírovodíka, anorganického prachu a pod.).
1) Oxid uhoľnatý. Získava sa nedokonalým spaľovaním uhlíkatých látok. Do ovzdušia sa dostáva v dôsledku spaľovania tuhého odpadu, s výfukovými plynmi a emisiami z priemyselných podnikov. Ročne sa tohto plynu dostane do atmosféry najmenej 250 miliónov ton Oxid uhoľnatý je zlúčenina, ktorá aktívne reaguje so zložkami atmosféry a prispieva k zvyšovaniu teploty na planéte a vytváraniu skleníkového efektu.
2) Anhydrid kyseliny sírovej. Vzniká pri oxidácii oxidu siričitého. Konečným produktom reakcie je aerosól alebo roztok kyseliny sírovej v dažďovej vode, ktorá okysľuje pôdu a zhoršuje ochorenia dýchacích ciest človeka. Spad aerosólu kyseliny sírovej z dymových svetlíc chemických podnikov je zaznamenaný pri nízkej oblačnosti a vysokej vlhkosti vzduchu. Pyrometalurgické podniky hutníctva neželezných a železných kovov, ako aj tepelné elektrárne vypúšťajú ročne do atmosféry desiatky miliónov ton anhydridu kyseliny sírovej.
3) Sírovodík a sírouhlík. Do atmosféry sa dostávajú samostatne alebo spolu s inými zlúčeninami síry. Hlavnými zdrojmi emisií sú továrne na výrobu umelých vlákien, cukor, koksochemický priemysel, ropné rafinérie a ropné polia. V atmosfére pri interakcii s inými znečisťujúcimi látkami podliehajú pomalej oxidácii na anhydrid kyseliny sírovej.
4) Oxidy dusíka. Hlavným zdrojom emisií sú podniky vyrábajúce; dusíkaté hnojivá, kyselina dusičná a dusičnany, anilínové farbivá, nitrozlúčeniny, hodváb, celuloid. Množstvo oxidov dusíka vypustených do atmosféry je 20 miliónov ton ročne.
5) Zlúčeniny fluóru. Zdrojmi znečistenia sú podniky vyrábajúce hliník, smalty, sklo a keramiku. oceľ, fosforečné hnojivá. Fluórované látky sa dostávajú do atmosféry vo forme plynných zlúčenín – fluorovodíka alebo prachu fluoridu sodného a vápenatého.
Zlúčeniny sa vyznačujú toxickými účinkami. Fluoridové deriváty sú silné insekticídy.
6) Zlúčeniny chlóru. Do atmosféry sa dostáva z chemických závodov vyrábajúcich kyselinu chlorovodíkovú, pesticídy obsahujúce chlór, organické farbivá, hydrolyzovaný alkohol, bielidlo, sódu. V atmosfére sa nachádzajú ako prímes molekúl chlóru a pár kyseliny chlorovodíkovej. Toxicita chlóru je určená typom zlúčenín a ich koncentráciou.
2.2 Znečistenie ovzdušia emisiami vozidiel
Právom môžeme považovať XX. storočie. storočia rozvoja všetkých druhov dopravy. S výfukovými plynmi sa do ovzdušia dostáva asi 200 škodlivých nečistôt. Na spaľovanie 1 litra benzínu sa spotrebuje 10-12-tisíc litrov vzduchu a pri nájazde 15-tisíc km ročne spáli každé auto 2 tony paliva a asi 26-30 ton vzduchu vrátane 4,5 tony kyslíka, čo je 50-krát viac ľudských potrieb. Automobil zároveň vypúšťa do atmosféry (kg / rok): oxid uhoľnatý - 700, oxid dusičitý - 40, nespálené uhľovodíky - 230 a tuhé látky - 2 - 5. Okrem toho sa uvoľňuje veľa zlúčenín olova v dôsledku väčšina olovnatého benzínu...
Toxické emisie spaľovacích motorov (ICE) sú výfukové plyny a plyny, palivové výpary z karburátora a palivovej nádrže. Hlavný podiel toxických nečistôt sa dostáva do atmosféry s výfukovými plynmi spaľovacieho motora. S plynmi z kľukovej skrine a výparmi paliva sa do atmosféry uvoľňuje približne 45 % uhľovodíkov z ich celkových emisií.
Množstvo škodlivých látok vstupujúcich do ovzdušia ako súčasť výfukových plynov závisí od celkového technického stavu vozidiel a najmä od motora, ktorý je zdrojom najväčšieho znečistenia. Takže ak dôjde k porušeniu nastavenia karburátora, emisie oxidu uhoľnatého sa zvýšia 4-5 krát. Používanie olovnatého benzínu obsahujúceho zlúčeniny olova spôsobuje znečistenie ovzdušia vysoko toxickými zlúčeninami olova. Asi 70 % olova pridávaného do benzínu s etylovou kvapalinou sa dostáva do atmosféry vo forme zlúčenín s výfukovými plynmi, z ktorých 30 % sa usadzuje na zemi bezprostredne po výstupnom potrubí auta, 40 % zostáva v atmosfére. Jeden stredne ťažký nákladný automobil vyprodukuje ročne 2,5-3 kg olova. Koncentrácia olova vo vzduchu závisí od obsahu olova v benzíne.
Výfukové plyny motorových jednotiek s plynovou turbínou (GTU) obsahujú také toxické zložky, ako sú oxid uhoľnatý, oxidy dusíka, uhľovodíky, sadze, aldehydy atď. Obsah toxických zložiek v splodinách horenia výrazne závisí od prevádzkového režimu motora. Vysoké koncentrácie oxidu uhoľnatého a uhľovodíkov sú charakteristické pre motory s plynovou turbínou v nízkych režimoch (voľnobeh, rolovanie, približovanie sa k letisku, pristávanie), pričom obsah oxidov dusíka výrazne stúpa pri prevádzke v režimoch blízkych nominálnym (vzlet, stúpanie, letový režim).
Celkové emisie toxických látok do ovzdušia lietadlami s motormi s plynovou turbínou neustále rastú, čo je spôsobené nárastom spotreby paliva až na 20-30 t/h a neustálym nárastom počtu lietadiel v prevádzke. Zaznamenáva sa vplyv GTDU na ozónovú vrstvu a akumuláciu oxidu uhličitého v atmosfére.
Emisie GTDU majú najväčší vplyv na životné podmienky na letiskách a v oblastiach susediacich s testovacími stanicami. Porovnávacie údaje o emisiách škodlivých látok na letiskách naznačujú, že výnosy z GTDU do povrchovej vrstvy atmosféry sú, %: oxid uhoľnatý - 55, oxidy dusíka - 77, uhľovodíky - 93 a aerosól - 97. Zvyšok emisií sú emitované pozemnými vozidlami so spaľovacími motormi.
K znečisťovaniu ovzdušia vozidlami s raketovým pohonným systémom dochádza najmä pri ich prevádzke pred štartom, pri vzlete, pri pozemných skúškach pri ich výrobe alebo po oprave, pri skladovaní a preprave paliva. Zloženie produktov spaľovania pri prevádzke takýchto motorov je určené zložením zložiek paliva, teplotou spaľovania, procesmi disociácie a rekombinácie molekúl. Množstvo splodín horenia závisí od výkonu (ťahu) pohonných systémov. Pri spaľovaní tuhého paliva sa zo spaľovania uvoľňujú vodná para, oxid uhličitý, chlór, para kyseliny chlorovodíkovej, oxid uhoľnatý, oxid dusíka, ako aj tuhé častice Al2O3 s priemernou veľkosťou 0,1 mikrónu (niekedy až 10 mikrónov). komora.
Raketové motory pri štarte nepriaznivo ovplyvňujú nielen povrchovú vrstvu atmosféry, ale aj vesmír, čím ničia ozónovú vrstvu Zeme. Rozsah poškodzovania ozónovej vrstvy je určený počtom štartov raketových systémov a intenzitou letov nadzvukových lietadiel.
V súvislosti s rozvojom leteckej a raketovej techniky, ako aj s intenzívnym využívaním lietadiel a raketových motorov v iných odvetviach národného hospodárstva výrazne vzrástli celkové emisie škodlivých nečistôt do ovzdušia. Tieto motory však stále tvoria nie viac ako 5 % toxických látok vypúšťaných do atmosféry z vozidiel všetkých typov.
3 Dôsledky antropogénneho znečistenia ovzdušia
3.1 Dôsledky lokálneho (miestneho) znečistenia ovzdušia
Znečistenie ovzdušia, výraznejšie a bezprostrednejšie ohrozenie ľudského zdravia, je spojené s uvoľňovaním toxínov do atmosféry, ktoré vznikajú pri niektorých priemyselných procesoch. Všetky látky, ktoré vo väčšej či menšej miere znečisťujú ovzdušie, majú negatívny vplyv na ľudské zdravie. Tieto látky sa do ľudského tela dostávajú najmä cez dýchaciu sústavu. Dýchacie orgány sú priamo zasiahnuté kontamináciou, pretože sa v nich ukladá asi 50% častíc nečistôt s polomerom 0,01-0,1 mikrónu, ktoré prenikajú do pľúc.
Častice, ktoré vstupujú do tela, majú toxický účinok, pretože:
1) toxické (jedovaté) svojou chemickou alebo fyzikálnou povahou;
2) slúžia ako prekážka jedného alebo viacerých mechanizmov, ktorými sa dýchací (dýchací) trakt bežne čistí;
3) slúžia ako nosič jedovatej látky absorbovanej telom. V niektorých prípadoch vedie vystavenie jednej zo znečisťujúcich látok v kombinácii s inými k vážnejším zdravotným problémom ako vystavenie jednej zo znečisťujúcich látok samostatne. Dôležitú úlohu hrá trvanie expozície.
Bol stanovený vzťah medzi úrovňou znečistenia ovzdušia a chorobami, ako sú poškodenie horných dýchacích ciest, srdcové zlyhanie, bronchitída, astma, zápal pľúc, emfyzém a očné choroby. Prudký nárast koncentrácie nečistôt, ktorý pretrváva niekoľko dní, zvyšuje úmrtnosť starších ľudí na ochorenia dýchacích ciest a srdca a ciev.
Faktom je, že koncentrácia oxidu uhličitého presahujúca maximálne prípustné hodnoty vedie k fyziologickým zmenám v ľudskom tele a koncentrácia je viac ako 750 ml. do smrti. Vysvetľuje to skutočnosť, že ide o mimoriadne agresívny plyn, ktorý sa ľahko spája s hemoglobínom (červené krvinky). Pri kombinácii sa tvorí karboxyhemoglobín, zvýšenie (nad normu, rovnajúce sa 0,4%), ktorého obsah v krvi je sprevádzaný:
1) zhoršenie zrakovej ostrosti a schopnosti posúdiť trvanie časových intervalov;
2) porušenie niektorých psychomotorických funkcií mozgu (s obsahom 2-5%);
3) zmeny v činnosti srdca a pľúc (ak je obsah väčší ako 5 %);
4) bolesti hlavy, ospalosť, kŕče, dýchacie problémy a úmrtnosť (pri obsahu 10-80%).
Miera vplyvu oxidu uhoľnatého na organizmus závisí nielen od jeho koncentrácie, ale aj od doby pobytu (expozície) človeka v znečistenom ovzduší.
Oxid siričitý a anhydrid kyseliny sírovej Oxid siričitý (SO 2) a anhydrid kyseliny sírovej (SO 3) v kombinácii so suspendovanými časticami a vlhkosťou najviac poškodzujú človeka, živé organizmy a materiálne hodnoty. Tieto oxidanty sú hlavnými zložkami fotochemického smogu, ktorého frekvencia je vysoká v silne znečistených mestách nachádzajúcich sa v nízkych zemepisných šírkach severnej a južnej pologule (Los Angeles, kde sa smog vyskytuje približne 200 dní v roku, Chicago, New York a iné mestá v Spojených štátoch; niektoré mestá Japonska, Turecka, Francúzska, Španielska, Talianska, Afriky a Južnej Ameriky). (Príloha B)
Uveďme niektoré ďalšie látky znečisťujúce ovzdušie, ktoré sú pre človeka škodlivé. Zistilo sa, že ľudia, ktorí sa profesionálne zaoberajú azbestom, majú zvýšenú pravdepodobnosť rakoviny priedušiek a bránice oddeľujúcej hrudník a brušnú dutinu.
Berýlium pôsobí škodlivo (až vznik rakoviny) na dýchacie cesty, ako aj na pokožku a oči.
Výpary ortuti spôsobujú poruchu centrálneho horného systému a obličiek. Keďže sa ortuť môže hromadiť v ľudskom tele, jej vystavenie v konečnom dôsledku vedie k mentálnemu poškodeniu.
V mestách v dôsledku neustále sa zvyšujúceho znečistenia ovzdušia neustále rastie počet pacientov trpiacich chorobami ako chronická bronchitída, pľúcny emfyzém, rôzne alergické ochorenia a rakovina pľúc. V Spojenom kráľovstve je 10 % úmrtí spôsobených chronickou bronchitídou; týmto ochorením trpí populácia vo veku 40-59 rokov.
Niektoré chemické prvky sú rádioaktívne: ich spontánny rozpad a premena na prvky s rôznymi poradovými číslami je sprevádzaná žiarením. Najväčšie nebezpečenstvo predstavujú rádioaktívne látky s polčasom rozpadu od niekoľkých týždňov do niekoľkých rokov: tento čas postačuje na prienik takýchto látok do organizmu rastlín a živočíchov. Rádioaktívne látky, ktoré sa šíria v potravinovom reťazci (od rastlín po zvieratá), vstupujú do ľudského tela a môžu sa hromadiť v takých množstvách, ktoré môžu poškodiť ľudské zdravie.
Antropogénne emisie znečisťujúcich látok vo vysokých koncentráciách a dlhodobo spôsobujú veľké škody nielen ľuďom, ale nepriaznivo ovplyvňujú aj živočíchy, stav rastlín a ekosystémov všeobecne.
V ekologickej literatúre sú opísané prípady hromadných otráv voľne žijúcich zvierat, vtákov, hmyzu pri uvoľňovaní škodlivých škodlivín vysokej koncentrácie (najmä salva). Napríklad sa zistilo, že keď sa niektoré toxické druhy prachu usadzujú na medonosných rastlinách, pozoruje sa badateľný nárast úmrtnosti včiel. Na veľké zvieratá pôsobí jedovatý prach v atmosfére najmä cez dýchacie orgány, ako aj do tela spolu so zjedenými prachovými rastlinami.
Toxické látky sa dostávajú do rastlín rôzne cesty... Zistilo sa, že emisie škodlivých látok pôsobia jednak priamo na zelené časti rastlín, cez prieduchy sa dostávajú do tkanív, pričom ničia chlorofyl a bunkovú štruktúru, ako aj cez pôdu do koreňového systému. Takže napríklad znečistenie pôdy prachom toxických kovov, najmä v kombinácii s kyselinou sírovou, má škodlivý vplyv na koreňový systém a tým aj na celú rastlinu.
Plynné škodliviny majú rôzne účinky na stav vegetácie. Niektoré len mierne poškodzujú listy, ihličie, výhonky (oxid uhoľnatý, etylén a pod.). Iné pôsobia na rastliny deštruktívne (oxid siričitý, chlór, výpary ortuti, čpavok, kyanovodík atď.). Oxid siričitý (SO) je nebezpečný najmä pre rastliny, pod vplyvom ktorých odumiera veľa stromov a predovšetkým ihličnany - borovice, smreky, jedľa, céder.
V dôsledku vplyvu vysoko toxických škodlivín na rastliny dochádza k spomaleniu ich rastu, tvorbe nekróz na koncoch listov a ihličia, zlyhaniu asimilačných orgánov a pod. Zväčšenie povrchu poškodených listov môže viesť k zníženiu spotreby vlahy z pôdy, jej celkovému podmáčaniu, čo nevyhnutne ovplyvní jej biotop (tabuľka 2).
|
Škodlivé látky |
Charakteristický |
|
oxid siričitý |
Hlavná škodlivina, jed pre asimilačné orgány rastlín, pôsobí na vzdialenosť až 30 km |
|
Fluorovodík a fluorid kremičitý |
Jedovatý už v malom množstve, má tendenciu vytvárať aerosóly, pôsobí na vzdialenosť do 5 km |
|
Chlór, chlorovodík |
Škody hlavne na blízko |
|
Zlúčeniny olova, uhľovodíky, oxid uhoľnatý, dusík |
Infikovať vegetáciu v oblastiach s vysokou koncentráciou priemyslu a dopravy |
|
Sírovodík |
Bunkový a enzýmový jed |
|
Poškodzuje rastliny na blízko |
Tabuľka 2. Toxicita látok znečisťujúcich ovzdušie pre rastliny
Môže sa vegetácia zotaviť zo zníženého vystavenia škodlivým znečisťujúcim látkam? To bude do značnej miery závisieť od regeneračnej schopnosti zostávajúcej zelenej hmoty a celkového stavu prírodných ekosystémov. Zároveň je potrebné poznamenať, že nízke koncentrácie niektorých škodlivín nielenže neškodia rastlinám, ale podobne ako napríklad kadmiová soľ stimulujú klíčenie semien, rast dreva a rast niektorých rastlinných orgánov.
Pri zlepšovaní ovzdušia miest a obcí majú veľký význam architektonické a plánovacie opatrenia. Dispozičná štruktúra by mala prispieť k zlepšeniu mikroklímy a ochrane vzduchovej nádrže. Je potrebné vziať do úvahy hlavné zdroje znečistenia životného prostredia - priemyselné objekty a zariadenia, diaľnice, letiská a pristávacie plochy, železnice, televízne centrá, opakovače, rozhlasové stanice, elektrárne, nepríjemné klimatické podmienky, organizácia čistenia a likvidácie odpadu atď. Škodlivosť látok vypúšťaných do ovzdušia a stupeň ich čistenia počas technologického procesu priemyselné podniky sú rozdelené do piatich tried. Pre podniky prvej triedy je zriadené pásmo sanitárnej ochrany so šírkou 1000 m, druhé - 500, tretie - 300, štvrté - 100 a piate - 50 m. obchodné priestory atď., ale nie obytné budov. Územie týchto zón musí byť zazelenené. Úloha zelených plôch a lesoparkov v mestách je mnohostranná. Zelené plochy sú biofiltrom, filtrujú škodlivé nečistoty, rádioaktívne častice a pohlcujú hluk.
Vo všeobecnosti by sa ochrana ovzdušia pred znečistením mala vykonávať nielen v regionálnom či lokálnom meradle, ale predovšetkým v globálnom meradle, keďže ovzdušie nepozná hranice a je v neustálom pohybe.
3.2 Dôsledky globálneho znečistenia ovzdušia
Medzi najdôležitejšie environmentálne dôsledky globálneho znečistenia ovzdušia patria:
1) možné otepľovanie klímy („skleníkový efekt“);
2) porušenie ozónovej vrstvy;
3) spad kyslých dažďov.
4) tvorba smogu
Väčšina vedcov na svete ich považuje za najväčší environmentálny problém našej doby.
1) Systematické pozorovania obsahu oxidu uhličitého v atmosfére ukazujú jeho rast. Je známe, že oxid uhličitý v atmosfére, podobne ako sklo v skleníku, prenáša žiarivú energiu Slnka na povrch Zeme, oneskoruje infračervené (tepelné) žiarenie Zeme a tým vytvára tzv. skleníkový efekt.
Globálna klimatická zmena úzko súvisí so znečistením ovzdušia priemyselným odpadom a výfukovými plynmi. Vplyv ľudskej civilizácie na klímu Zeme je realitou, ktorej dôsledky už pociťujeme. Vedci sa domnievajú, že intenzívne horúčavy v roku 1988 a sucho v Spojených štátoch sú do určitej miery dôsledkom takzvaného efektu – globálneho otepľovania zemskej atmosféry v dôsledku zvýšenia obsahu oxidu uhličitého v nej v dôsledku odlesňovanie lesov, ktoré ho absorbujú, a spaľovanie takého paliva, ako je uhlie a benzín, ktoré uvoľňuje tento plyn do atmosféry. Oxid uhličitý a iné znečisťujúce látky pôsobia v skleníkoch ako film alebo sklo: prepúšťajú slnečné teplo do zeme a udržujú ho tam. Vo všeobecnosti bola teplota na Zemi v prvých 5 mesiacoch roku 1988 vyššia ako v akomkoľvek podobnom období za 130 rokov, počas ktorých sa vykonávajú merania. Možno tvrdiť, že príčinou zmeny teploty bolo dlho očakávané globálne otepľovanie spojené so znečistením životného prostredia. Trend otepľovania nie je prirodzený jav, ale dôsledok skleníkového efektu.
Ako viete, hlavným „skleníkovým“ plynom je vodná para. Po ňom nasleduje oxid uhličitý, poskytujúci v 80. rokoch. 49% dodatočné zvýšenie skleníkového efektu v porovnaní so začiatkom minulého storočia, metán (18%), freóny (14%), oxid dusný NO (6%). Zvyšok plynov predstavuje 13 %.
Vedci spájajú klimatické zmeny so zmenami obsahu „skleníkových“ plynov v atmosfére. Je známe, ako sa za 160 tisíc rokov zmenilo chemické zloženie atmosféry. Tieto informácie boli získané na základe analýzy zloženia vzduchových bublín v jadrách ľadovcov vyťažených z hĺbky až 2 km na stanici Vostok v Antarktíde a Grónsku. Zistilo sa, že počas teplých období boli koncentrácie oxidu uhličitého a metánu asi 1,5-krát vyššie ako počas studených ľadovcových období. Tieto výsledky potvrdzujú predpoklad, ktorý v roku 1861 vyslovil J. Tyndall, že históriu zmien zemskej klímy možno vysvetliť zmenami koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére.
V pokojnom stave prejde človek pľúcami 10-11 tisíc dm 3 vzduchu denne, pričom pri fyzická aktivita a zvýšením teploty vzduchu sa môže potreba kyslíka zvýšiť 3- až 6-krát. V súlade s tým svetová populácia vypúšťa viac ako 6 miliárd ton oxidu uhličitého (CO 2) ročne. Ak vezmeme do úvahy domáce zvieratá, toto číslo sa minimálne zdvojnásobí. Čiste biologický príspevok k zvýšeniu obsahu oxidu uhličitého v atmosfére je teda porovnateľný s priemyselnou emisiou oxidu uhličitého.
Spolu s nárastom spotreby fosílnych palív môže byť nárast obsahu CO 2 v atmosfére spojený s poklesom hmoty suchozemskej vegetácie. Postihnuté je najmä odlesňovanie vysoko produktívnych lesov v krajinách Južnej Ameriky a Afriky. Miera ničenia lesov - pľúc planéty - sa zvyšuje a do konca storočia sa pri súčasných rýchlostiach plocha lesov zníži o 20-25%.
Predpokladá sa, že zvýšenie obsahu CO 2 v atmosfére o 60 % oproti súčasnej úrovni môže spôsobiť zvýšenie teploty zemského povrchu o 1,2 - 2,0 C. Existencia spätnej väzby medzi množstvom snehovej pokrývky , albedo a povrchová teplota by mali viesť k tomu, že zmeny teplôt môžu byť ešte väčšie a spôsobiť radikálne klimatické zmeny na planéte s nepredvídateľnými následkami.
Ak bude súčasná úroveň spotreby fosílnych palív pokračovať do roku 2050, potom sa koncentrácia CO2 v atmosfére zdvojnásobí. Pri absencii iných faktorov to povedie k zvýšeniu teploty zemského povrchu o 3 ° C.
Žiaľ, v atmosfére sa zvyšuje obsah nielen CO2, ale aj iných „skleníkových“ plynov, najmä oxidov dusíka, síry, kyslíka, ale aj metánu, freónov a iných organických látok. Ak rýchlosti rastu koncentrácie „skleníkových“ plynov zostanú na rovnakej úrovni, potom do roku 2020 bude znečistenie atmosféry zodpovedať ekvivalentnému zdvojnásobeniu obsahu CO2.
Zdvojnásobenie koncentrácie metánu povedie k zvýšeniu teploty zemského povrchu o 0,2 - 0,3 o C.
20-násobné zvýšenie koncentrácie freónov v troposfére povedie k zvýšeniu povrchovej teploty o 0,4 - 0,5 o C. K zvýšeniu teploty o 1 o C dôjde pri súčasnom zdvojnásobení obsahu metánu, čpavku, príp. a oxid dusíka.
Klimatológovia zároveň považujú výraznú zmenu priemernej teploty aj o 0,1 °C a kritický je nárast teploty o 3,5 °C.
Globálne otepľovanie povedie k výraznému posunu do vyšších zemepisných šírok v hlavných geografických zónach severnej pologule. Postupne mizne najmä pásmo tundry, keď sa presunie do vyšších zemepisných šírok lesov. Niet pochýb o tom, že otepľovanie bude mať výrazný vplyv na kontinentálny a morský ľad.
Plocha ľadovcov na území Ruskej federácie sa bude zmenšovať a mnohé z nich pomerne rýchlo zaniknú. Oblasť permafrostovej zóny sa výrazne zníži. Ľadový štít Severného ľadového oceánu bude v nasledujúcom storočí buď úplne zničený, alebo nahradený relatívne tenkým ľadom, ktorý sa vytvorí v zime a roztopí sa v lete.
Hoci tu uvedené črty očakávanej zmeny prírodných podmienok na území našej krajiny sú pre národné hospodárstvo relatívne priaznivé, v dôsledku rýchlych klimatických zmien môžu viesť k značným ťažkostiam, najmä ak sa zmeny nebudú zohľadňovať dlhodobo. -termínové plánovanie ekonomických činností.
Skleníkový efekt naruší klímu planéty zmenou kritických premenných, ako sú zrážky, vietor, oblačnosť, morské prúdy a veľkosť polárnych ľadovcov. Zatiaľ čo dôsledky pre jednotlivé krajiny nie sú ani zďaleka jasné, vedci sú si istí všeobecnými trendmi. Vnútorné oblasti kontinentov budú suchšie a pobrežia vlhkejšie. Chladné obdobia sa skrátia a teplé predĺžia. Zvýšené vyparovanie spôsobí, že pôda bude na veľkých plochách suchšia.
Jedným z najdiskutovanejších a najobávanejších dôsledkov skleníkového efektu je predpokladaný nárast hladiny morí v dôsledku zvyšujúcich sa teplôt. Väčšina vedcov verí, že toto oživenie bude relatívne postupné, čo spôsobí problémy najmä v krajinách s veľké čísla populácie žijúce na alebo pod hladinou mora, ako napríklad Holandsko a Bangladéš. Z geografického hľadiska je skleníkový efekt pravdepodobne najväčší vo vysokých zemepisných šírkach na severnej pologuli. Sneh a ľad odrážajú slnečné svetlo do vesmíru, čím bránia zvýšeniu teploty. Ale s globálnym otepľovaním sa plávajúci arktický ľad začne topiť a zostane menej snehu a ľadu na odraz.
2) Celkové množstvo ozónu v atmosfére nie je veľké, napriek tomu je ozón jednou z jej najdôležitejších zložiek. Vďaka nej je smrteľné ultrafialové slnečné žiarenie vo vrstve medzi 15 až 40 km nad zemským povrchom zoslabené asi 6500-krát.
Ozón vzniká najmä v stratosfére pôsobením krátkovlnnej časti ultrafialového žiarenia zo Slnka. V závislosti od ročného obdobia a vzdialenosti od rovníka sa obsah ozónu v hornej atmosfére mení, ale výrazné odchýlky od priemernej koncentrácie ozónu boli prvýkrát zaznamenané až začiatkom 80. rokov 20. storočia. Potom sa ozónová diera – oblasť s nízkym obsahom ozónu – prudko zväčšila nad južným pólom planéty.
Na jeseň 1985 sa jeho obsah znížil oproti priemeru o 40 %. Pokles obsahu ozónu bol pozorovaný aj v iných zemepisných šírkach. Zníženie „hrúbky“ ozónovej vrstvy vedie k zmene (zvýšeniu) množstva ultrafialového žiarenia zo Slnka, ktoré dopadá na zemský povrch, čím dochádza k narušeniu tepelnej rovnováhy planéty. Zmeny intenzity slnečného žiarenia výrazne ovplyvňujú biologické procesy, ktoré v konečnom dôsledku môžu viesť ku kritickým situáciám. Nárast podielu ultrafialovej zložky v žiarení dopadajúcom na povrch planéty je spojený s nárastom počtu rakovín kože u ľudí a zvierat.
U ľudí ide o tri typy rýchlo sa rozvíjajúcich rakovín: melanóm a dva karcinómy. Zistilo sa, že zvýšenie dávky ultrafialového žiarenia o 1 % vedie k nárastu rakoviny o 2 %. Avšak u obyvateľov vysokohorských oblastí, kde je intenzita žiarenia niekoľkonásobne vyššia ako na úrovni mora, je rakovina krvi menej častá ako u obyvateľov nížin. Tento rozpor sa stále vysvetľuje skutočnosťou, že úroveň ožiarenia sa nezvýšila až tak, ale podľa moderných údajov sa zmenil spôsob života ľudí, ozónová diera existovala takmer vždy, teraz sa z času na čas objavuje, teraz mizne v súlade so sezónnymi zmenami stavu atmosféry.
Začiatkom 80. rokov minulého storočia sa zistilo, že došlo k vážnym zmenám v dynamike tohto javu – „diera“ sa prestala uvádzať do pôvodného stavu. Prirodzené kolísanie koncentrácie ozónu v stratosfére sa tak skomplikovalo antropogénnym vplyvom ľudí, ktorí začali tráviť oveľa viac času na slnku. Tvrdé ultrafialové žiarenie zároveň patrí medzi ionizujúce žiarenie, a preto je v prostredí mutagénnym faktorom. Podľa výpočtov je jedna molekula chlóru schopná zničiť až 1 milión molekúl ozónu v stratosfére a jedna molekula oxidu dusíka - až 10 molekúl ozónu.
Fenomén antarktickej „ozónovej diery“ sa podľa jednej z teórií vysvetľuje účinkom chlórfluórovaných uhľovodíkov (freónov) antropogénneho pôvodu. Merania teda ukázali takmer dvojnásobný prebytok pozaďových koncentrácií častíc s obsahom chlóru v zóne antarktického „dieru“ a prítomnosť takmer žiadneho ozónu v stratosfére nad Antarktídou v jarných mesiacoch.
3) Kyslé zrážky sú kyseliny sírové a dusičné, ktoré vznikajú, keď sa síra a oxid dusičitý rozpúšťajú vo vode a padajú na zemský povrch spolu s dažďom, hmlou, snehom alebo prachom.
Kyslé dažde sú dôsledkom narušenia cirkulácie látok medzi atmosférou, hydrosférou a litosférou.
Kyslosť sa meria hodnotou pH, ktorá je vyjadrená ako desatinný logaritmus koncentrácie vodíkových iónov. Zakalená a dažďová voda by za normálnych podmienok mala mať pH 5,6 – 5,7. Závisí od rozpúšťania atmosférického oxidu uhličitého v ňom za vzniku slabej kyseliny uhličitej. Ale už desiatky rokov Severná Amerika a v Európe prší s obsahom kyselín desať, stovky, tisíckrát väčší. Pokiaľ ide o kyslosť, moderné dažde zodpovedajú suchému vínu a často stolovému octu. Kyselina v daždi je spôsobená rozpúšťaním oxidov síry a dusíka a tvorbou zodpovedajúcich kyselín.
Oxid siričitý vzniká a vypúšťa sa do atmosféry pri spaľovaní uhlia, ropy, vykurovacieho oleja, ako aj pri ťažbe neželezných kovov zo sírnych rúd. A oxidy dusíka vznikajú, keď sa dusík spája so vzdušným kyslíkom pri vysokých teplotách, hlavne v spaľovacích motoroch a kotloch. Získavanie energie – základ civilizácie a pokroku, žiaľ, sprevádza okysľovanie prostredia. Vec je ďalej komplikovaná tým, že potrubia tepelných elektrární začali rásť do výšky. Ich výška dosahovala 250 - 300 a dokonca aj 400 m.
Množstvo emisií do atmosféry sa neznížilo, ale teraz sú rozptýlené na rozsiahlych územiach, cestujú na veľké vzdialenosti a prenášajú sa cez štátne hranice. V škandinávskych krajinách je len 20 - 25 % všetkých kyslých dažďov vlastného pôvodu a zvyšok dostávajú od vzdialených a blízkych susedov. Vďaka častejším západným vetrom cez západné hranice sa do Ruska dostáva 8-10x viac zlúčenín síry a dusíka, ako sa od nás transportuje opačným smerom. Acidifikácia dažďov a následne pôdy a prírodných vôd prebiehala najskôr ako skrytý, nepostrehnuteľný proces. Čisté, no už okyslené jazerá si zachovali svoju klamlivú krásu.
Les vyzeral ako predtým, ale už sa začali nezvratné zmeny. Pri kyslých dažďoch najčastejšie trpí jedľa, smrek, borovica, pretože ihličie sa mení menej často ako listy a za rovnaký čas sa v ňom nahromadí viac škodlivých látok.
Kyselina ničí mramorové a vápencové štruktúry. Tento osud ohrozuje Taj Mahal – majstrovské dielo indickej architektúry z obdobia Veľkých Mongolov, v Londýne Tower a Westminsterské opátstvo. Starožitná jazdecká socha rímskeho cisára Marca Aurélia, ktorá viac ako štyri storočia zdobila slávne námestie na Kapitolskom kopci, postavené podľa projektu Michelangela, sa v roku 1981 „presťahovala“ do reštaurátorských dielní. Faktom je, že táto socha bola vyrobený neznámym majstrom, ktorého vek je 1800 rokov, "Ťažko chorý." Vysoké znečistenie ovzdušia, výfukové plyny z áut, ale aj spaľujúce lúče slnka a dažde spôsobili na bronzovej soche cisára obrovské škody.
Aby sa znížilo poškodenie materiálu, kovy citlivé na emisie vozidiel sa nahrádzajú hliníkom; na konštrukcie sa nanášajú špeciálne plynovzdorné roztoky a farby. Mnohí vedci vidia ako hlavný dôvod nárastu pľúcnych ochorení rozvoj automobilovej dopravy a zvyšujúce sa znečistenie ovzdušia veľkých miest automobilovými plynmi.
4) Fotochemická hmla je viaczložková zmes plynov a aerosólových častíc primárneho a sekundárneho pôvodu.
Medzi hlavné zložky smogu patria ozón, oxidy dusíka a síry, početné organické zlúčeniny peroxidovej povahy, súhrnne nazývané fotooxidanty.
Fotochemický smog vzniká v dôsledku fotochemických reakcií za určitých podmienok: prítomnosť vysokých koncentrácií oxidov dusíka, uhľovodíkov a iných znečisťujúcich látok v atmosfére; intenzívne slnečné žiarenie a pokojná alebo veľmi slabá výmena vzduchu v povrchovej vrstve s mohutnou a aspoň deň zvýšenou inverziou.
Pre vytvorenie vysokej koncentrácie reaktantov je nevyhnutné stabilné bezvetrie, zvyčajne sprevádzané inverziami. Takéto podmienky sa vytvárajú častejšie v júni až septembri a menej často v zime. Pri dlhotrvajúcom jasnom počasí slnečné žiarenie spôsobuje rozklad molekúl oxidu dusičitého za vzniku oxidu dusnatého a atómového kyslíka. Atómový kyslík s molekulárnym kyslíkom dáva ozón. Zdá sa, že oxid dusnatý oxid dusnatý by sa mal opäť zmeniť na molekulárny kyslík a oxid dusnatý na oxid. Ale to sa nedeje. Oxid dusnatý reaguje s olefínmi vo výfukových plynoch, ktoré sa štiepia na dvojitej väzbe a tvoria molekulárne fragmenty a prebytok ozónu. V dôsledku prebiehajúcej disociácie sa nové masy oxidu dusičitého rozkladajú a vytvárajú ďalšie množstvá ozónu. Vzniká cyklická reakcia, v dôsledku ktorej sa ozón postupne hromadí v atmosfére. Tento proces sa zastaví v noci. Ozón zase reaguje s olefínmi. V atmosfére sa koncentrujú rôzne peroxidy, ktoré spolu tvoria oxidanty charakteristické pre fotochemickú hmlu. Posledne menované sú zdrojom takzvaných voľných radikálov, ktoré sú obzvlášť reaktívne. Takéto smogy sú bežné v Londýne, Paríži, Los Angeles, New Yorku a ďalších mestách v Európe a Amerike. Z hľadiska ich fyziologického účinku na ľudský organizmus sú mimoriadne nebezpečné pre dýchaciu a obehovú sústavu a často sú príčinou predčasných úmrtí obyvateľov miest s podlomeným zdravím.
4 Ochrana atmosférického vzduchu
4.1 Prostriedky ochrany ovzdušia
Na 19. mimoriadnom zasadnutí Valného zhromaždenia OSN v júni 1997 bol prijatý jeden z hlavných smerov environmentálnych aktivít národných vlád v rámci programu. Tento smer má zachovať čistotu atmosférického vzduchu planéty. Na ochranu ovzdušia sú potrebné administratívne a technické opatrenia na zníženie narastajúceho znečistenia ovzdušia. Ochrana ovzdušia nemôže byť úspešná jednostrannými a polovičatými opatreniami proti konkrétnym zdrojom znečistenia. Je potrebné určiť príčiny znečistenia, analyzovať podiel jednotlivých zdrojov na celkovom znečistení a identifikovať možnosti na obmedzenie týchto emisií.
V záujme ochrany životného prostredia bol teda v decembri 1997 prijatý Kjótsky protokol zameraný na reguláciu emisií skleníkových plynov do atmosféry. V Ruskej federácii je zákon „O ochrane ovzdušia“ zameraný na udržanie a zlepšenie kvality ovzdušia. Tento zákon by mal upraviť vzťahy v oblasti ochrany ovzdušia s cieľom zlepšiť stav ovzdušia a zabezpečiť priaznivé prostredie pre život ľudí, predchádzať chemickým a iným vplyvom na ovzdušie a zabezpečiť racionálne využívanie ovzdušia v priemysle.
Kontrola znečistenia ovzdušia v Rusku sa vykonáva v takmer 350 mestách. Dohľadový systém zahŕňa 1200 staníc a pokrýva takmer všetky mestá s počtom obyvateľov nad 100 tisíc obyvateľov a mestá s veľkými priemyselnými podnikmi.
Prostriedky ochrany ovzdušia by mali obmedziť prítomnosť škodlivých látok v ovzduší ľudského prostredia na úroveň nie vyššiu ako MPC.
Splnenie tejto požiadavky sa dosahuje lokalizáciou škodlivých látok v mieste ich vzniku, odstránením z miestnosti alebo zo zariadenia a rozptýlením v atmosfére. Ak zároveň koncentrácia škodlivých látok v atmosfére prekročí MPC, potom sa emisia čistí od škodlivých látok v čistiacich zariadeniach inštalovaných vo výfukovom systéme. Najbežnejšie vetracie, technologické a dopravné odsávacie systémy.
V praxi sa implementujú tieto možnosti ochrany atmosférického vzduchu:
Odstránenie toxických látok z priestorov všeobecným vetraním;
Lokalizácia toxických látok v oblasti ich tvorby lokálnym vetraním, čistením kontaminovaného vzduchu v špeciálnych zariadeniach a jeho návratom do výrobných priestorov alebo priestorov domácnosti, ak vzduch po vyčistení v zariadení spĺňa regulačné požiadavky na privádzaný vzduch;
Lokalizácia toxických látok v zóne ich tvorby lokálnym vetraním, čistením znečisteného vzduchu v špeciálnych zariadeniach, emisiou a rozptylom v atmosfére;
Čistenie emisií technologických plynov v špeciálnych zariadeniach, emisia a rozptyl v atmosfére; v niektorých prípadoch sa výfukové plyny pred vypustením zriedia atmosférickým vzduchom;
Čistenie výfukových plynov z elektrární, napríklad spaľovacích motorov v špeciálnych agregátoch, a emisie do atmosféry alebo výrobných priestorov (bane, lomy, sklady atď.)
Na dodržanie maximálnej prípustnej koncentrácie škodlivých látok v atmosférickom ovzduší obývaných oblastí sú stanovené maximálne prípustné emisie (MPE) škodlivých látok z odsávacích ventilačných systémov, rôznych technologických a elektrární.
Zariadenia na čistenie vetrania a technologických emisií do atmosféry sa delia na: zberače prachu (suché, elektrické, mokré, filtre); odstraňovače hmly (nízka rýchlosť a vysoká rýchlosť); zariadenia na zachytávanie pár a plynov (absorpcia, chemisorpcia, adsorpcia a neutralizátory); viacstupňové čistiace zariadenia (lapače prachu a plynov, lapače hmly a pevných nečistôt, viacstupňové zberače prachu). Ich prácu charakterizuje množstvo parametrov. Hlavnými sú čistiaca činnosť, hydraulický odpor a spotreba energie.
Zberače suchého prachu - cyklóny rôznych typov sú široko používané na čistenie plynov od častíc.
Elektrické čistenie (elektrostatické odlučovače) je jedným z najmodernejších typov čistenia plynov od častíc prachu a hmly v nich suspendovaných. Tento proces je založený na ionizácii nárazovým plynom v zóne korónového výboja, prenose iónového náboja na častice nečistôt a ich ukladaní na precipitačné a korónové elektródy. Na tento účel sa používajú elektrostatické odlučovače.
Pre vysoko efektívne čistenie emisií je potrebné použiť viacstupňové čistiace zariadenia. V tomto prípade plyny, ktoré sa majú čistiť, postupne prechádzajú niekoľkými autonómnymi čistiacimi zariadeniami alebo jednou jednotkou, ktorá zahŕňa niekoľko stupňov čistenia.
Takéto roztoky sa používajú pri vysoko účinnom čistení plynu od pevných nečistôt; pri čistení od pevných a plynných nečistôt; pri čistení od pevných nečistôt a kvapiek a pod.
Viacstupňové čistenie je široko používané v systémoch čistenia vzduchu s jeho následným návratom do miestnosti.
Ochrana ovzdušia nemôže byť úspešná jednostrannými a polovičatými opatreniami proti konkrétnym zdrojom znečistenia. Najlepšie výsledky možno dosiahnuť len objektívnym, mnohostranným prístupom k určovaniu príčin znečisťovania ovzdušia, podielu jednotlivých zdrojov a identifikácii reálnych možností na obmedzenie týchto emisií.
V mestských a priemyselných konglomerátoch, kde sú významné koncentrácie malých a veľkých zdrojov znečisťujúcich látok, môže iba integrovaný prístup založený na špecifických obmedzeniach pre konkrétne zdroje alebo ich skupiny viesť k vytvoreniu prijateľnej úrovne znečistenia ovzdušia pri kombinácii optimálnych ekonomické a technologické podmienky. Na základe týchto ustanovení je potrebný nezávislý zdroj informácií, ktorý by disponoval informáciami nielen o stupni znečistenia ovzdušia, ale aj o druhoch technologických a administratívnych opatrení. Objektívne hodnotenie stavu ovzdušia spolu so znalosťou všetkých možností znižovania emisií umožňuje vytvárať realistické plány a dlhodobé predpovede znečistenia ovzdušia pre najhoršie a najpriaznivejšie okolnosti a tvorí pevný základ pre rozvoj a posilnenie programu ochrany ovzdušia.
Podľa dĺžky trvania sa programy na ochranu ovzdušia delia na dlhodobé, strednodobé a krátkodobé. Metódy prípravy plánov ochrany ovzdušia vychádzajú z konvenčných plánovacích metód a sú koordinované tak, aby spĺňali dlhodobé požiadavky v tejto oblasti.
Neoddeliteľnou súčasťou krátkodobého a strednodobého plánovania sú okamžité opatrenia na zabránenie ďalšiemu znečisťovaniu najviac znevýhodnených oblastí inštaláciou zariadení špeciálne navrhnutých na zníženie emisií z existujúcich zdrojov znečistenia. Ak sú návrhy na dlhodobé opatrenia na ochranu ovzdušia prezentované len vo forme odporúčaní, potom sa spravidla nerealizujú, pretože požiadavky priemyslu sa často nezhodujú s jeho záujmami a plánmi rozvoja.
Kvantifikácia budúcich emisií je kritickým faktorom pri vytváraní prognóz ochrany ovzdušia. Na základe analýzy zdrojov emisií v niektorých priemyselných regiónoch, najmä v dôsledku spaľovacích procesov, je vypracované celoštátne hodnotenie hlavných zdrojov tuhých a plynných emisií za posledných 10-14 rokov. Potom sa urobila predpoveď o možnej úrovni emisií na najbližších 10-15 rokov. Zároveň sa zohľadnili dva smery rozvoja národného hospodárstva:
1) pesimistické hodnotenie — predpoklad zachovania existujúcej úrovne technológie a emisných limitov, ako aj zachovania existujúcich metód kontroly znečisťovania na existujúcich zdrojoch a používania moderných vysokoúčinných odlučovačov len na nových zdrojoch emisií;
2) optimistické hodnotenie – predpoklad maximálneho rozvoja a využitia novej technológie s obmedzeným množstvom odpadu a aplikácie metód, ktoré znižujú tuhé a plynné emisie z existujúcich aj nových zdrojov. Optimistický odhad sa tak stáva cieľom pri znižovaní emisií.
Tvorba prognózy zahŕňa: určenie hlavných opatrení požadovaných v danej technickej a ekonomickej situácii; vytvorenie alternatívnych spôsobov priemyselného rozvoja (najmä pre palivá a iné zdroje energie); posúdenie komplexných investícií potrebných na realizáciu celého strategického plánu; porovnanie týchto nákladov so škodami spôsobenými znečistením ovzdušia. Pomer investícií do ochrany ovzdušia (vrátane zariadení na obmedzovanie emisií z existujúcich a novozavedených zdrojov) a celkových škôd zo znečistenia ovzdušia je približne 3:10.
Je spravodlivé zahrnúť náklady na zariadenie na kontrolu emisií do výrobných nákladov, a nie do nákladov na ochranu ovzdušia, potom bude uvedený pomer investícií a škôd spôsobených znečistením 1: 10.
Vybrané oblasti výskumu ochrany ovzdušia sú často zoskupené v zozname podľa stupňa procesov vedúcich k jeho znečisteniu.
- Zdroje emisií (umiestnenie zdrojov, použité suroviny a spôsoby ich spracovania, ako aj technologické postupy).
- Zber a akumulácia znečisťujúcich látok (tuhých, kvapalných a plynných).
- Stanovenie a kontrola emisií (metódy, zariadenia, technológie).
- Atmosférické procesy (vzdialenosť od komínov, doprava na veľké vzdialenosti, chemické premeny škodlivín v atmosfére, výpočet predpokladaného znečistenia a prognóza, optimalizácia výšky komína).
- Fixácia emisií (metódy, prístroje, stacionárne a mobilné merania, meracie body, meracie siete).
- Vplyv znečistenej atmosféry na ľudí, zvieratá, rastliny, budovy, materiály atď.
- Komplexná ochrana ovzdušia spojená s ochranou životného prostredia.
V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy rôzne hľadiská, z ktorých hlavné sú:
- legislatívne (administratívne opatrenia);
- organizačné a kontrolné;
- prediktívne s tvorbou projektov, programov a plánov;
- ekonomické s dodatočnými ekonomickými účinkami;
- veda, výskum a vývoj;
- testy a merania;
- predaj vrátane výroby produktov a vytvárania zariadení;
- praktická aplikácia a prevádzka;
- štandardizácia a unifikácia.
4.1.1 Opatrenia na boj proti emisiám vozidiel
Hodnotenie automobilov z hľadiska toxicity výfukových plynov. Každodenná kontrola vozidiel má veľký význam. Všetky automobilové podniky sú povinné monitorovať prevádzkyschopnosť automobilov vyrobených na linke. Pri dobre fungujúcom motore by výfukové plyny oxidu uhoľnatého nemali presahovať povolenú úroveň.
Kontrolou plnenia opatrení na ochranu životného prostredia pred škodlivými vplyvmi motorových vozidiel je poverená vyhláška o Štátnej automobilovej inšpekcii.
Prijatá norma pre toxicitu zabezpečuje ďalšie sprísnenie normy, hoci aj dnes sú v Rusku tvrdšie ako európske: pre oxid uhoľnatý - o 35%, pre uhľovodíky - o 12%, pre oxidy dusíka - o 21%.
Závody zaviedli kontrolu a reguláciu vozidiel na toxicitu výfukových plynov.
Systémy riadenia mestskej dopravy. Boli vyvinuté nové systémy riadenia dopravy, ktoré minimalizujú možnosť dopravných zápch, pretože pri zastavení a následnom naberaní rýchlosti auto vypúšťa niekoľkonásobne viac škodlivých látok ako pri rovnomernej jazde.
Stavali sa diaľnice obchádzajúce mestá, ktoré prijímali celý tok tranzitnej dopravy, ktorá bývala nekonečnou páskou pozdĺž mestských ulíc. Prudko sa znížila intenzita dopravy, znížil sa hluk, ovzdušie sa zlepšilo.
V Moskve bol vytvorený automatizovaný systém riadenia dopravy "Štart". Vďaka sofistikovaným technickým prostriedkom, matematickým metódam a výpočtovej technike umožňuje optimálne riadiť dopravu v celom meste a úplne zbavuje človeka zodpovednosti za priame regulovanie dopravných prúdov. "Štart" zníži zdržanie dopravy na križovatkách o 20 - 25%, zníži počet dopravných nehôd o 8-10%, zlepší hygienický stav ovzdušia v meste, zvýši rýchlosť verejnej dopravy a zníži hladinu hluku.
Prevod vozidiel na dieselové motory. Prechodom vozidiel na dieselové motory sa podľa odborníkov zníži emisia škodlivých látok do ovzdušia. Výfukové plyny naftového motora neobsahujú takmer žiadny toxický oxid uhoľnatý, keďže motorová nafta sa v nich takmer úplne spáli.
Motorová nafta navyše neobsahuje tetraetyl olovnatý, aditívum, ktoré sa používa na zvýšenie oktánového čísla benzínu spaľovaného v moderných vysokospaľovacích karburátorových motoroch.
Diesel je o 20-30% úspornejší ako karburátorový motor. Navyše výroba 1 litra motorovej nafty vyžaduje 2,5-krát menej energie ako výroba rovnakého množstva benzínu. Ukazuje sa teda, že ide o dvojitú úsporu energetických zdrojov. To vysvetľuje rýchly rast počtu dieselových vozidiel.
Zlepšenie spaľovacích motorov. Vytváranie áut s ohľadom na ekológiu je jednou z hlavných výziev, ktorým dnes dizajnéri čelia.
Zlepšenie procesu spaľovania paliva v spaľovacom motore, použitie elektronického zapaľovacieho systému vedie k zníženiu škodlivých látok vo výfukových plynoch.
Neutralizátory. Veľká pozornosť sa venuje vývoju zariadenia na zníženie toxicity-neutralizátorov, ktoré môžu byť vybavené modernými automobilmi.
Spôsob katalytickej premeny produktov spaľovania spočíva v tom, že výfukové plyny sa čistia kontaktom s katalyzátorom.
Súčasne dochádza k dodatočnému spaľovaniu produktov nedokonalého spaľovania obsiahnutých vo výfukových plynoch automobilov.
Neutralizátor je pripevnený k výfukovému potrubiu a plyny, ktoré ním prechádzajú, sú vyčistené do atmosféry. Súčasne môže zariadenie fungovať ako tlmič hluku. Účinok použitia neutralizátorov je pôsobivý: za optimálnych podmienok sa emisie oxidu uhoľnatého do atmosféry znížia o 70-80% a uhľovodíkov - o 50-70%.
Zloženie výfukových plynov sa dá výrazne zlepšiť použitím rôznych prísad do paliva. Vedci vyvinuli aditívum, ktoré znižuje obsah sadzí vo výfukových plynoch o 60 – 90 % a karcinogénnych látok o 40 %.
Nedávno bol v ropných rafinériách krajiny široko zavedený proces katalytického reformovania nízkooktánových benzínov. Vďaka tomu je možné vyrábať bezolovnaté benzíny s nízkymi emisiami.
Ich použitie znižuje znečistenie ovzdušia, zvyšuje životnosť automobilových motorov a znižuje spotrebu paliva.
Benzín namiesto benzínu. Vysokooktánové, zložením stabilné plynové palivo sa dobre mieša so vzduchom a je rovnomerne rozložené vo valcoch motora, čím prispieva k úplnejšiemu spaľovaniu pracovnej zmesi.
Celkové emisie toxických látok z áut jazdiacich na skvapalnený plyn sú výrazne nižšie ako z áut s benzínovými motormi. Nákladné vozidlo ZIL-130, prevedené na plyn, má teda takmer 4-krát menší indikátor toxicity ako jeho benzínový náprotivok.
Keď motor beží na plyn, dochádza k úplnejšiemu spaľovaniu zmesi. A to vedie k zníženiu toxicity výfukových plynov, zníženiu tvorby uhlíka a spotreby oleja a zvýšeniu životnosti motora. Okrem toho je skvapalnený plyn lacnejší ako benzín.
Elektrické auto. V dnešnej dobe, keď sa auto s benzínovým motorom stalo jedným z významných faktorov vedúcich k znečisťovaniu životného prostredia, sa odborníci čoraz viac prikláňajú k myšlienke vytvoriť „čisté“ auto. Spravidla hovoríme o elektrickom vozidle.
V súčasnosti sa u nás vyrába päť značiek elektromobilov.
Elektromobil Ulyanovského automobilového závodu ("UAZ" -451-MI) sa od ostatných modelov líši systémom elektrického pohonu na striedavý prúd a vstavanou nabíjačkou. V záujme ochrany životného prostredia sa považuje za vhodné najmä vo veľkých mestách prejsť vozidlá na elektrickú trakciu.
4.1.2 Metódy čistenia priemyselných emisií do atmosféry
Medzi hlavné metódy patrí:
1) Absorpčná metóda;
2) Spôsob oxidácie palív;
3) katalytická oxidácia;
4) Sorpčné katalytické;
5) Adsorpčne-oxidačné;
Absorpčná metóda čistenia plynu, vykonávaná v absorbérových inštaláciách, je najjednoduchšia a poskytuje vysoký stupeň čistenia, vyžaduje si však objemné zariadenie a čistenie absorpčnej kvapaliny. Na základe chemických reakcií medzi plynom, ako je oxid siričitý, a absorbujúcou suspenziou (alkalický roztok: vápenec, amoniak, vápno). Pri tejto metóde sa na povrchu pevného porézneho telesa (adsorbentu) ukladajú plynné škodlivé nečistoty. Posledne menované možno získať desorpciou zahrievaním parou.
Spôsob oxidácie horľavých uhlíkatých škodlivých látok vo vzduchu spočíva v spaľovaní v plameni a tvorbe CO 2 a vody, spôsob tepelnej oxidácie je v ohreve a privádzaní do horáka.
Katalytická oxidácia s použitím pevných katalyzátorov spočíva v prechode oxidu siričitého cez katalyzátor vo forme zlúčenín mangánu alebo kyseliny sírovej.
Na čistenie plynov katalýzou pomocou redukčných a rozkladných reakcií sa používajú redukčné činidlá (vodík, amoniak, uhľovodíky, oxid uhoľnatý). Neutralizácia oxidov dusíka NO sa dosiahne použitím metánu, po ktorom nasleduje použitie oxidu hlinitého na neutralizáciu výsledného oxidu uhoľnatého v druhom stupni.
Perspektívny je sorpčno-katalytický spôsob čistenia najmä toxických látok pri teplotách pod teplotou katalýzy.
Ako sľubná sa javí aj adsorpčno-oxidačná metóda. Spočíva vo fyzikálnej adsorpcii malých množstiev škodlivých zložiek s následným vyfukovaním adsorbovanej látky špeciálnym prúdom plynu do termokatalytického alebo tepelného prídavného spaľovacieho reaktora.
Vo veľkých mestách sa na zníženie škodlivého vplyvu znečistenia ovzdušia na človeka používajú špeciálne opatrenia urbanistického plánovania: územný rozvoj obytných oblastí, keď sa nízke budovy nachádzajú v blízkosti cesty, potom vysoké budovy a pod ich ochranou - detské a zdravotnícke zariadenia ; dopravné uzly bez križovatiek, terénne úpravy.
4.2 Hlavné smery ochrany ovzdušia
Na 19. mimoriadnom zasadnutí Valného zhromaždenia OSN v júni 1997 bol prijatý jeden z hlavných smerov environmentálnych aktivít národných vlád v rámci programu. Tento smer má zachovať čistotu atmosférického vzduchu planéty. Na ochranu ovzdušia sú potrebné administratívne a technické opatrenia na zníženie narastajúceho znečistenia ovzdušia.
Ochrana ovzdušia nemôže byť úspešná jednostrannými a polovičatými opatreniami proti konkrétnym zdrojom znečistenia. Je potrebné určiť príčiny znečistenia, analyzovať podiel jednotlivých zdrojov na celkovom znečistení a identifikovať možnosti na obmedzenie týchto emisií.
V záujme ochrany životného prostredia bol teda v decembri 1997 prijatý Kjótsky protokol zameraný na reguláciu emisií skleníkových plynov do atmosféry. V Ruskej federácii je na udržanie a zlepšenie kvality ovzdušia zameraný zákon „O ochrane ovzdušia.“ Problematiku komplexne pokrýva. Tento zákon by mal upraviť vzťahy v oblasti ochrany ovzdušia s cieľom zlepšiť stav ovzdušia a zabezpečiť priaznivé prostredie pre život ľudí, predchádzať chemickým a iným vplyvom na ovzdušie a zabezpečiť racionálne využívanie ovzdušia v priemysle.
Zákon „O ochrane ovzdušia“ zhrnul požiadavky vyvinuté v predchádzajúcich rokoch a opodstatnené v praxi. Napríklad zavedenie pravidiel zakazujúcich spúšťanie akýchkoľvek výrobných zariadení (novo vytvorených alebo rekonštruovaných), ak sa počas prevádzky stanú zdrojmi znečistenia alebo iných negatívnych vplyvov na atmosférické ovzdušie. Ďalej sa rozpracovali pravidlá o regulácii najvyšších prípustných koncentrácií znečisťujúcich látok v atmosférickom ovzduší.
Štátna hygienická legislatíva len pre atmosférický vzduch stanovila maximálne prípustné koncentrácie pre väčšinu chemikálií v izolovanom pôsobení a pre ich kombinácie.
Hygienické normy sú štátnou požiadavkou pre manažérov podnikov. Ich implementáciu by mali kontrolovať orgány štátneho hygienického dozoru ministerstva zdravotníctva a Štátny výbor pre ekológiu.
Veľký význam pre hygienickú ochranu ovzdušia má identifikácia nových zdrojov znečisťovania ovzdušia, účtovanie pri projektovaní, výstavbe a rekonštrukcii objektov znečisťujúcich ovzdušie, kontrola vypracovania a realizácie územných plánov miest, obcí a priemyselných podnikov. stredísk z hľadiska umiestnenia priemyselných podnikov a pásiem hygienickej ochrany.
Zákon „O ochrane ovzdušia“ stanovuje požiadavky na stanovenie noriem pre maximálne prípustné emisie znečisťujúcich látok do ovzdušia. Takéto normy sú stanovené pre každý stacionárny zdroj znečistenia, pre každý model dopravy a iné mobilné vozidlá a zariadenia. Stanovujú sa tak, aby celkové škodlivé emisie zo všetkých zdrojov znečistenia v danom území neprekročili normy MPC pre znečisťujúce látky v ovzduší.
Maximálne povolené emisie sú stanovené len s prihliadnutím na maximálne povolené koncentrácie.
Požiadavky zákona týkajúce sa používania prípravkov na ochranu rastlín, minerálnych hnojív a iných prípravkov sú veľmi dôležité. Všetky legislatívne opatrenia predstavujú preventívny systém zameraný na predchádzanie znečisťovaniu ovzdušia.
Zákon zabezpečuje nielen kontrolu plnenia jeho požiadaviek, ale aj zodpovednosť za ich porušenie. Osobitný článok vymedzuje úlohu verejných organizácií a občanov pri realizácii opatrení na ochranu ovzdušia, zaväzuje ich aktívne pomáhať štátnym orgánom v týchto veciach, keďže len široká účasť verejnosti umožní realizovať ustanovenia tohto zákona. zákona. Hovorí sa teda, že štát prikladá veľký význam zachovaniu priaznivého stavu ovzdušia, jeho obnove a zlepšeniu najlepšie podmienkyživot ľudí - ich práca, každodenný život, rekreácia a ochrana zdravia.
Podniky alebo ich jednotlivé budovy a stavby, ktorých technologické procesy sú zdrojom emisií škodlivých a nepríjemne zapáchajúcich látok do ovzdušia, sú od obytných budov oddelené pásmami hygienickej ochrany. Zóna sanitárnej ochrany pre podniky a zariadenia sa môže v prípade potreby a s náležitým odôvodnením zvýšiť najviac 3-krát, v závislosti od týchto dôvodov:
a) účinnosť predpokladaných alebo možných metód na čistenie emisií do ovzdušia;
b) nedostatok spôsobov čistenia emisií;
c) umiestnenie obytných budov, ak je to potrebné, na záveternej strane vo vzťahu k podniku v oblasti možného znečistenia ovzdušia;
d) veterné ružice a iné nepriaznivé miestne podmienky (napríklad časté bezvetrie a hmla);
e) výstavba nových, zatiaľ nedostatočne preštudovaných, sanitárnych výrobných zariadení.
Veľkosti pásiem hygienickej ochrany pre jednotlivé skupiny alebo komplexy veľkých podnikov chemického, ropného, hutníckeho, strojárskeho a iného priemyslu, ako aj tepelných elektrární s emisiami, ktoré vytvárajú veľké koncentrácie rôznych škodlivých látok v ovzduší a majú obzvlášť nepriaznivý vplyv na zdravie a hygienu - hygienické životné podmienky obyvateľstva sú stanovené v každom konkrétnom prípade spoločným rozhodnutím ministerstva zdravotníctva a Štátneho stavebného výboru Ruska.
Na zvýšenie účinnosti pásiem hygienickej ochrany sa na ich území vysádza stromo-kríková a bylinná vegetácia, ktorá znižuje koncentráciu priemyselných prachov a plynov. V pásmach sanitárnej ochrany podnikov, ktoré intenzívne znečisťujú ovzdušie plynmi škodlivými pre vegetáciu, by sa mali pestovať najviac plynovzdorné stromy, kríky a trávy, berúc do úvahy stupeň agresivity a koncentrácie priemyselných emisií. Pre vegetáciu sú obzvlášť škodlivé emisie z podnikov chemického priemyslu (anhydrid kyseliny sírovej a sírovej, sírovodík, kyselina sírová, dusičná, fluorovodíková a brómová, chlór, fluór, čpavok atď.), hutníctvo železa a neželezných kovov, uhoľný priemysel a tepelná energetika.
Záver
Ochrana ovzdušia je úlohou nášho storočia, problémom, ktorý sa stal spoločenským.
Hodnotenie a prognóza chemického stavu povrchovej atmosféry v súvislosti s prírodnými procesmi jej znečistenia sa výrazne odlišuje od hodnotenia a prognózy kvality tohto prírodného prostredia, a to v dôsledku antropogénnych procesov.
Sopečná a fluidná činnosť Zeme, iné prírodné javy sa nedajú kontrolovať. Môžeme hovoriť len o minimalizácii dôsledkov negatívneho vplyvu, čo je možné len v prípade hlbokého pochopenia zvláštností fungovania prírodných systémov rôznych hierarchických úrovní a predovšetkým Zeme ako planéty. Je potrebné vziať do úvahy interakciu mnohých faktorov, ktoré sú premenlivé v čase a priestore. Medzi hlavné faktory patrí nielen vnútorná aktivita Zeme, ale aj jej spojenie so Slnkom a vesmírom. Preto je myslenie v „jednoduchých obrázkoch“ pri hodnotení a predpovedaní stavu povrchovej atmosféry neprijateľné a nebezpečné.
Antropogénne procesy znečisťovania ovzdušia sú vo väčšine prípadov zvládnuteľné.
Rozsah antropogénneho vplyvu na životné prostredie a miera z toho vyplývajúceho nebezpečenstva nás núti hľadať nové prístupy k rozvoju technologických procesov, ktoré by, keďže by boli ekonomicky nemenej efektívne, mnohonásobne prevyšovali existujúce z hľadiska stupeň ekologickej čistoty.
Je ľahké formulovať hlavné spôsoby dosiahnutia čistý vzduch... Je ťažšie implementovať tieto metódy v prítomnosti ekonomická kríza obmedzené finančné zdroje. Pri takejto formulácii otázky je potrebný výskum a praktické opatrenia, ktoré pomôžu vyrovnať sa s problémami antropogénneho znečistenia ovzdušia.
Rozpor medzi ekonómiou a ekológiou v skutočnosti znamená rozpor medzi potrebou harmonického rozvoja systému príroda-človek-výroba a nedostatočnou objektívnou možnosťou a niekedy jednoducho len subjektívnou neochotou takejto harmónie v súčasnom štádiu rozvoja výroby. sily a výrobné vzťahy.
Zoznam použitých zdrojov
- http://www.ecology-portal.ru/publ/12-1-0-296
- http://www.globalm.ru/question/52218/
- Stepanovskikh A.S. C 79 Ekológia: Učebnica pre vysoké školy. - M .: UNITY-DANA, - 703 s.
- Chémia a život č. 11, 1999, s. 22 - 26
- Nikolaykin N.I. Ekológia: učebnica. pre univerzity / N. I. Nikolaykin, N. E. Nikolaykina, O. P. Melekhova. - 3. vydanie, Stereotyp. - M .: Drop, 2004 .-- 624 s: chor.
- http://burenina.narod.ru/6-7.htm
7) Marchuk G. I., Kondratyev K. Ya. Priority globálnej ekológie. Moskva: Nauka, 1992.26) s.
8) http://mishtal.narod.ru/Atm.html
9) Protasov V.F. „Ekológia, zdravie a ochrana životného prostredia v Rusku“, 10) Obeh hmoty v prírode a jej zmena ekonomickou činnosťou človeka. M .: Vydavateľstvo Mosk. Univerzita, 1990,252 s.
11) Naša spoločná budúcnosť. M.: Pokrok. 1989,376 s.
12) Milanova E. V., Ryabchikov A. M. Využívanie prírodných zdrojov a ochrana prírody. M.: Vyššie. shk., 1986,280 s.
13) Danilov-Danilyan V.I. "Ekológia, ochrana prírody a ekologická bezpečnosť" M.: MNEPU, 1997
14) Lebedeva M.I., Ankudimova I.A.Ecology: Učebnica. príspevok. Tambov: Vydavateľstvo Tamb. štát tech. Univerzita, 2002. 80 s.
15) http://www.car-town.ru/interesnoe-o-sgoranii/obrazovanie-smoga.html
16) S.V. Belov "Bezpečnosť života" M.: Vyššia škola, 1999
17) Rodionov A. I. a kol. Techniky ochrany životného prostredia. Učebnica pre vysoké školy. M. Chémia. 1989.
18) Balashenko S. A., Demichev D. M. Environmentálne právo. M., 1999.
Znečistenie ovzdušia priemyselnými emisiami
Obrázok A.1
Vplyv výfukových plynov automobilov na ľudské zdravie
|
Škodlivé látky |
Dôsledky vystavenia ľudskému telu |
|
Oxid uhoľnatý |
Narúša vstrebávanie kyslíka krvou, čo zhoršuje myslenie, spomaľuje reflexy, spôsobuje ospalosť a môže spôsobiť bezvedomie a smrť |
|
Ovplyvňuje obehový, nervový a genitourinárny systém; pravdepodobne spôsobuje u detí pokles mentálnych schopností, ukladá sa v kostiach a iných tkanivách, preto je dlhodobo nebezpečný |
|
|
Oxidy dusíka |
Môže zvýšiť náchylnosť tela na vírusové ochorenia (ako je chrípka), dráždiť pľúca, spôsobiť bronchitídu a zápal pľúc |
|
Dráždi sliznicu dýchacieho systému, spôsobuje kašeľ, narúša funkciu pľúc; znižuje odolnosť proti prechladnutiu; môže zhoršiť chronické ochorenie srdca, ako aj spôsobiť astmu, bronchitídu |
|
|
Toxické emisie (ťažké kovy) |
Spôsobuje rakovinu, dysfunkcie reprodukčného systému a defekty u novorodencov |
Tabuľka B.1
Stiahnuť ▼: Nemáte prístup k sťahovaniu súborov z nášho servera.
