Тема: техногенний вплив та екологічні проблеми атмосфери 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Тема: техногенний вплив та екологічні проблеми атмосфери



План: 1. Функції повітря. 2. Склад, будова і властивості атмосфери. 3. Джерела, масштаби, особливості забруднюючих атмосферу речовин та наслідки забруднення. 4. Законодавство про охорону атмосфери.

Мета. Розкрити функції, основні характеристики та сучасний екологічний стан атмосферного повітря, а також шляхи його поліпшення.

 

1. Функції повітря:

§ важливе джерело кисню;

§ розподільник тепла на планеті;

§ передавач звукових хвиль;

§ захист від космічних променів та ультрафіолетового опромінення (20% інфрачервоних променів залишається в атмосфері);

§ захист від метеоритів.

2. Атмосфера складається із: тропосфери (біля земної поверхні) та стратосфери. Потужність тропосфери на полюсах – 7-8 км, в помірних широтах – 10-12 км, на екваторі – 16-18 км. В тропосфері 80% атмосферної вологи і 2 шари – приземний (до 3-х км) та вільна атмосфера. Циркуляція повітряних мас в тропосфері визначає погоду – при підйомі угору на 180 м t скорочуєтьсяч на 1ºС, а тиск скорочується на 1 мм через кожні 100 м.

Вище – стратосфера (12-50 км), де t + 10-40ºС до висоти 70 км – постійна + 50ºС; к-ть вологи - мізерна), ще вище – мезосфера, в якій t скорочується з висотою і лише вище 80-85 км – термосфера, де температурний градієнт знову позитивний. За межами стратосфери – суміш гелію, водню та інших легких газів звисокою t. Простір,де вони знаходяться, – іоносфера.

Склад повітря: азот – 79%, кисень – 20%, вуглекислий газ – 0.03-0.032%, інертні гази (аргон, неон, криптон, радон)– 1.0. Але склад не постійний. На висоті понад 20 км к-ть кисню скорочується на 2%, а азота збільшується на 3%. Утворення та виділення СО та СО2 дуже пов`язано з діяльністю рослин, тварин та людини.

Кисень раніше не входив до земної атмосфери, а є наслідком роботи хлорофільних організмів. Під впливом ультрафіолетової радіації частина його трансформувалася в озон – 03. Вважається, що кисень існує на Землі біля 2 млрд. років, але лише 20 млн. років його к-ть становить біля 20%. Головні запаси кисню зосереджені в карбонатах, органічних речовин та оксидах заліза.

Азот складає основну частину повітря земної атмосфери. Він також входить до складу рослиннихт тваринних білків, однак більша частина організмів не може його використовувати. Він має бути спочатку зв`язаний специфічниими організмами (азотобактер, папороть азолла) або складними хімічними процесами. У біосфері в результаті біологічної фіксації за рік утворюється понад 92 млн. т. зв`язаного азоту, а втрати внаслідок денітрифікації складають 83 млн. т. Таким чином виникає його приріст на рівні 9 млн. т/рік. Ця кількість утримується в гунтах, океані та в прісних водоймах. Кількість азоту у повтірі змінюється, але причини цього не зовсім зрозумілі.

Вуглекислий газ існує давно і спочатку його поява була пов`язана з вулканічною діяльністю. Збільшення СО2 сприяло скороченню концентрації О2 –найбільші значення це мало в кінці пермі та в тріасі, а максимум – в карбоні.Тривалий час між киснем та вуглекислим газом існувала рівновага, яка суттєво була порушена в ХХ ст. – загалом кільксть вуглекислого газу зросла на 10,7%, але найбільше – з 1958 по 1980% (на 5%). Лікарі вважають, що нешкідливою є концентрація в 1%, зараз у містах – 0.034%.

Причини:

1.спалювання каустобіолітів (за цивілізацію – 85 млрд. т, але понад 50% за останні 25 років) Це призвело до втрат приблизно 900 млрд.т Сорганічного. Натомість маса органічної речовини в біосфері скоротилась на 120 млрд. т.

2. знищення грунтово-рослинного покриву (землеробство, трансформація біоти, перевипас). 25% СО2 в атмосфері є наслідком знищення лісів.

Для розуміння наслідків – гіпотеза Метьюза: Посилення вулканічної діяльності в льодовиковий період внаслідок припасування морського дна до тиску водної маси, що швидко мінялася завдяки відтоку частини води до складу льодовиків і зростала при їх таненні. Під час останнього вюрмського зледеніння (18 тис. років тому) глибина Світового океану була ≈ на 100 м меншою, ніж зараз. Якщо в результаті танення льодовиків стовп води в океані зросте на 5-7 мце спричинить активізацію сейсмовулканічних процесів в деяких його ділянках.

П рогнози наслідків різні: Песимісти вважають, що зростання середньопланетарної t повітря через парниковий ефект на 1-2ºС призведе до танення полярних льодовиків. Можливе підвищення рівня Світового океану на 68 м та необїідність переселення майже 1 млрд. людей. Потепління порушить циркуляцію атмосфери, стан вологості континентів та призведе до деградації лбодовиків і вічної мерзлоти.Оптимісти– сучасний антропогенний вплив на біосферу скорочує загрозу зменшення продуктивності автотрофів, яке спостерігається упродовж останніх 100 млн. років. Лише подвоєння концентрації СО2 посилить фотосинтез на 2-3%, що буде сприяти підвищенню продуктивності екосистем і призведе до суттєвого зростання урожайності сільгоспкультур.

3. Забруднення атмосфери. Забруднюючі речовини можуть бути: пасивними (зважені у повітрі або такими, що відкладаються на грунті, листях тощо) та активними (що проникають через устя в листя або в дихальні шляхи тварин). Пасивні – сажа, пил і попіл, які за певних метеоумов формують отруйні тумани – смоги. Активні – СО, СО2, сполуки сірки, хлору, фтору та інш. Їх активність також залежить від кліматичних умов. Серед наших забруднювачів небезпечний двоокис сірки (ТЕЦ), до якого дуже чутливими є: пшениця, ячмінь, платан, виноград, томати, а стійкими: кукурудза, картопля та троянди

Розрізнять забруднення:

1 – органічного походження (лісові пожежі, вулкани, пилок рослин, висихання води); 2 – від транспорту (окисли вуглецю, азоту, неспалені вуглеводи, свинець – етиловий бензин); залізниця та авіація;

3 – опалення (вугілля – сірчаний ангідрид, дрова, мазут, газ);

4 – промислові підприємства (в 2005 р у Запоріжжі – 235,8 тис. тон забруднюючих речовин або 8,68 тис. т/км2). Кожне підприємстов в середньому по області викидає в атмосферу за рік понад 350 т, 95.8% - із Запоріжжя.

Найбільші забруднювачі – чорна та кольорова металургія, а також хімпромисловість.

Приклад 1. При виплавці 1 т чавуну – 2,7 кг сірчаного газу, 4, 5 кг – пилу, 0,5 кг – марганцю.

Приклад 2. При збагаченні (випалювання сірки) 1 т залізної руди – 190 кг сірчаного газу.

Приклад 3. При коксуванні 1 т вугілля – 300 м3 коксового газу (водень, метан, азот, окисли вугецю тощо. Хоча більша частина газу утилізується – 5 % йде в атмосферу.

Приклад 4. При виплавці 1 т алюмінію – 33-47 кг фтора, 65% якого – в атмосферу.

Завдяки автомобілю, у 30-і роки ХХ ст. в Лос-Анджелесі – фотохімічний смог. Під впливом ультрафіолетових променів газові викиди перетворюються на отруйні для рослин і тварин фотооксиданти. Загибель садків, городів через водне набрякання листя, а також свійських тварин через руйнацію легенів.

Приклад 5. При спалюванні 1 л етильованого бензину вивільняється 0,3-0,4 г. бромистого свинцю, який є каталізатором. Всього в парах бензину – біля 200 хімічних сполук.

Загалом механічні та хімічні домішки можуть дуже забруднювати атмосферу і суттєво впливати на клімат. Частки діаметром 0.003-0.3 мкм слабко утримують теплове опромінення від Землі і збільшують планетарне альбедо. Клматичний ефект запилення атмосфери – ядерна зима.

Велике значення стало надаватись тепловим забруднювачам, які впливають на місевий клімат.

Деформація озонового шару. Озон поглинає ультрафіолетове випромінювання і суттєво впливає на тепловий режим стратосфери. Озоновий «екран» Землі виник 570-400 млн. років тому. Він становить лише мільйонні долі атмосфери, але роль його важко переоцінити. Основна маса озону знаходиться на висоті 10-50 км. Останнім часом спостерігається значне потрапляння у верхні шари атмосфери оксидів азоту, брому та хлорорганічних сполук (хлорфторвуглець), які і розкладають озон на кисень. Оксиди азоту створюються бактеріями з азотних добрив, внесених у ґрунт і перенесених у стратосферу. Там вони фотохімічне реагують з озоном. Особливої шкоди озону завдають польоти висотних літаків та запуски космічних кораблів, вихлопні гази, що містять багато оксидів азоту. Також небезпечним є фреони, які широко застосовуються в холодильниках, рефрижераторах та в аерозолях лаків, дезодорантів і фарб. В результаті фотооксидації вони реагують з озоном і утворюють окисли хлору. Щорічно виготовляється майже 1 млн. т фреонів (40% яких у країнах ЄС, 35% — у США, приблизно по 10% – у Японії та на пострадянському просторі).

Надзвичайне занепокоєння викликає витік антарк­тичного озону (40-50%). Якщо раніше ця пульсуюча діра відновлювалася, то з 1987 р. вона має тенденцію до розширення. У 1987 р. озонова діра охоплювала поле в 5 млн. км2, а в 1990 р. — майже в 10 млн. км2. Помічено зменшення озону і над Арктикою на 6%). Це досить небезпечно, адже зменшення озонового шару лише на 1% призводить до посилення ультрафіолетового випромінювання на 2%, до зростання захворювань на рак шкіри і катаракти очей на 5-6%), до скорочення фотосинтезу та загибелі деяких рослин. Походження озонової діри ще не зовсім зрозуміле, але її збільшення потребує активізації спільних дій різних держав. Ще у 1985 році 28 держав виробників фреону уклали Віденську конвенцію з охорони озонового шару. Протокол Монреальської конференції 1987 р., підписаний представниками понад 50 держав, передбачав зменшення виробництва озоноруйнівних речовин у 1993 р.і на 20%, у 1998 р. — на 50%, а потім повну заміну їх безпечними сполуками. Шість станцій, розташованих у Києві, Борисполі, Богуславі, Одесі, Львові та Карадазькому природному заповіднику в Криму, проводять також моніторинги загальної концентрації озону та стану озонового шару. Довгострокові результати підтверджують зростання озонового дефіциту, який може призвести до додаткового погіршення екологічних умов, особливо у період біологічно активного сонячного ультрафіолетового випромінювання (весна — літо).

Загалом сучасний стан атмосфери характеризується значним забрудненням зі сторони діяльності людини.

Типовими є:

§ Порушення прав громадян на екологічно безпечний стан атмосферного повітря;

§ Перевищення лімітів та нормативів гранично допустимих випадків забруднюючих речовин в атмосферне повітря;

§ Перевищення нормативів гранично допустимих рівнів шкідливого впливу фізичних та біологічних факторів на атмосферне повітря;

§ Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря та використання атмосферного повітря як сировини основного виробничого призначення без дозволу спеціально вповноважених на те державних органів;

§ Здійснення незаконної діяльності, що негативно впливає на погоду і клімат;

§ Впровадження відкриттів, винаходів, раціоналізаторських пропозицій, нових технологічних систем, речовин і матеріалів, а також експлуатації технологічного устаткування, транспортних засобів та інших об’єктів, які не відповідають встановленим вимогам щодо охорони атмосферного повітря;

§ Порушення утилізації промислових та побутових відходів транспортування, зберігання і застосування засобів захисту рослин, стимуляторів їх росту, мінеральних добрив та інших препаратів, що спричиняють забруднення атмосферного повітря;

§ Проектування і будівництво об’єктів з порушенням норм і вимог щодо охорони і використання атмосферного повітря;

§ На виконання розпорядження та приписів органів, які здійснюють державний контроль у галузі охорони та використання атмосферного повітря;

Відмова від надання своєчасної, повної та достатньої інформації про стан атмосферного повітря, джерело забруднення, а також приховування перекручення відомостей про стан екологічної обстановки, яка сталася в наслідок забруднення атмосферного повітря.

Наслідки забруднення повітря:

А) зростання захворювань та рівня смертності людей і інших організмів, оскільки порушуються обмінні процеси та змінюється склад крові:

Б) скорочення біорізноманіття;

В) негативний вплив на спадковість –зростання кількості мутацій;

Г) економічні втрати через пошкодження конструкцій, корозії матеріалів, скорочення врожайності, захворюваності людей та тварин.

4. Законодавство про охорону атмосфери. У 1992 р на засіданні ООН була прийнята рамочна конвенція про зміни клімату під впливом антропогенних факторів. В 1997 р. - Кіотський протокол, який закріпив кількісні обов`язки 189 країн по скороченню викидів парникових газів в атмосферу. Україна приєдналась до протоколу в 2004 р. Завданням конвенції було об`єдннання зусиль по запобіганню небезпечних змін клімату та стабілізація концентрації парникових газів в атмосфері на відносно безпечному рівні. Останнє за 1990-2005 рр дуже зросло: СО2 - майже на третину,метану - в 2,5 рази. За даними Всесвітньої метеорологічної організації, в 60-і роки ХХ ст. сума втрат від природних катаклізмів у світі не перевищувала 50 млрд. $$, а в 90-х вона перевищили 300 млрд доларів США. Це свідчить про суттєвий вплив кліматичних змін на світову економіку.

Мета обмежень - за 2008-2012 рр скоротити рівень викидів 6-ти типів газів, що викликають парниковий ефект, на 5,2% у порівнянні з рівнем 1990 р. – Україна зобов`язалась зберегти рівень викидів 1990 р., коли об`єми промислового виробництва були на 5% вище, ніж у 2006 р.

Механізм запозичення інвестицій по Кіотському протоколу здійснюється за рахунок регулювання об`ємів викиду парникових газів та продажі квот, які стали здійснювати з 2005 р. коли протокол вступив у дію. Запроваджуючи енергозберігаючі технології, отримувач грошей (підприємство чи держава) у вигляді квоти зобов`язаний передати інвестору той об`єм скорочення викидів, якого вдалося досягнути при реалізації певних проектів. Таким чином, країни отримали можливість купувати необхідну кількість квот у вигляді одиниць викидів. В Румунію та Болгарії ціна за 1т скорочення викидів вуглекислого газа складає 6-10 евро. Окрім того, підприємства, що реалізують проекти зі зберігання енергії, можуть розраховувати на безвідсоткові кредити, частка яких у загальній вартості проекту може коливатись у межах от 15-100% в залежності від скорочення об`єму викидів.

Закон України «Про охорону атмосферного повітря», 1992. Він визначає правові і організаційні основи та екологічні вимоги в галузі охорони атмосферного повітря. Також законами України може встановлюватися відповідальність і за інші правопорушення.

Винні особи несуть адміністративну цивільно-правову, кримінальну і дисциплінарну відповідальність. Відповідно до ст. 78-83 АК України за правопорушення законодавство про охорону атмосферного повітря штрафу підлягають особи, винні у таких порушеннях законодавства щодо охорони атмосферного повітря:

· Порушення порядку здійснення порядку викиду забруднюючих речовин в атмосферу або шкідливого впливу на неї фізичних та біологічних факторів;

· Порушенні порядку здійснення діяльності, спрямованої та штучної зміни стану атмосфери і атмосферних явищ;

· Введення експлуатацію нових реконструйованих підприємств, споруд та інших об’єктів, які не відповідають вимогам щодо охорони атмосферного повітря;

· Порушення правил експлуатації, а також не використанні встановлених споруд, устаткування, апаратури для очищення і контролю випадів в атмосферу;

· Недотримання екологічних вимог під час проживання, розміщення, будівництва, реконструкції та прийняття в експлуатацію об’єктів або споруд;

· Випуску експлуатацію автомобілів, літаків, суден та інших пересувних засобів і установок, у яких в міс забруднюючих речовин у викидах, а також рівень шуму, утворюваного ними під час роботи, перевищує установ ленні нормативи;

· Експлуатації автотранспортних та інших пересувних засобів з перевищення нормативів вмісту забруднюючих речовин у викидах;

· Порушення правил складування, зберігання, розміщення, транспортування, утилізації, ліквідація та використання промислових та побутових відходів;

· Порушення правил застосування, зберігання, транспортування, знешкодження, ліквідація та захоронення пестицидів агрохімікатів, токсичних хімічних речовин та інших представників.

· Відповідні справи про адміністративні правопорушення у цій сфері розглядають адміністративній комісії при виконавчих органах районних, міських, районних у містах, селищах і сільських Рад народних депутатів. Якщо справа про адміністративні порушення пов’язана з санітарно-гігієнічні і санітарно-епідеміологічних правил і норм, їх розглядають органи та установи, що здійснюють державний санітарний нагляд.

Відповідно до статті 29 Закону України “Про охорону атмосферного повітря” забороняється впровадження відкриттів, винаходів та раціональні раціоналізаторських пропозиції, застосування нової техніки, імпортного устаткування, технології і систем, якщо вони не відповідають встановленим в Україні вимогам щодо охорони атмосферного повітря.

 

Література

Основна [3, 6, 8,18]; додаткова [26, 27, 42, 47]

Контрольні питання

  1. Розкажіть про склад повітря та його функції?
  2. Розкрийте особливості будови і властивості атмосфери?
  3. Що Ви знаєте про джерела, масштаби і особливості забруднюючих атмосферу речовин?
  4. Які наслідки забруднення атмосфери Вам відомі?
  5. Законодавство України про охорону атмосфери та Кіотський протокол?

 

Лекція № 17



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 280; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.112.198 (0.031 с.)