Реферат: Проблемы антропогенного воздействия на биосферу
3.2. Аэрозольное загрязнение атмосферы
Аэрозоли - это
твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе.
Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у
людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения
воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть
аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц
между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет
1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб.км. пылевидных частиц
искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется
также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых
источниках техногенной пыли приведены ниже:
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС |
ВЫБРОС ПЫЛИ, МЛН.Т/ГОД |
1. Сжигание каменного угля |
93,600 |
2. Выплавка чугуна |
20,210 |
3. Выплавка меди (без очистки) |
6,230 |
4. Выплавка цинка |
0,180 |
5. Выплавка олова (без очистки) |
0,004 |
6. Выплавка свинца |
0,130 |
7. Производство цемента |
53,370 |
Основными
источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые
потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические,
цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих
источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в
их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды
металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы,
висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также
асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические
и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании
остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих,
нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками
аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из
переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при
добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей
промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные
работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300 тонн
взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс.куб.м. условного
оксида углерода и более 150 т. пыли. Производство цемента и других строительных
материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные
технологические процессы этих производств - измельчение и химическая обработка
шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда
сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.
3.3. Фотохимический туман (смог)
Когда в слое
воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия
- расположения слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует
воздушным массам и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные
выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко
возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в
природе фотохимического тумана.
Фотохимический туман
представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц
первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога
входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения
перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический
смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях:
наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других
загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого
обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток
повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся
инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной
ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление (смога) фотохимического
тумана.
Такие смоги -
нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими
городами Европы и Америки. По-своему физиологическому воздействию на организм
человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают
причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
3.4. Контроль за выбросами в атмосферу
ПДК - такие
концентрации, которые на человека и его потомство прямого или косвенного
воздействия, не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а также
санитарно-бытовых условий жизни людей.
Обобщение всей
информации по ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в ГГО (Главной
Геофизической Обсерватории).
Максимальные
разовые концентрации основных загрязняющих веществ были наибольшими в Норильске
(окислы азота и серы), Фрунзе (пыль), Омске (угарный газ). Степень загрязнения
воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от
промышленного развития города. Наибольшие максимальные концентрации характерны
для городов с численностью населения более 500 тыс. жителей. Загрязнение
воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности, развитой в
городе. Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей
промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако
проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается
нерешенной.
4. Загрязнение природной воды- основы
жизненных процессов биосферы.
Вода - самое
распространенное неорганическое соединение на нашей планете, основа всех
жизненных процессов, единственный источник кислорода, в главном движущем
процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только
в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Последние
содержат до 80-90% воды в своей биомассе. Потери 10- 20% воды живыми
организмами приводят к их гибели.
В естественном
состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы
и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1 л пресной воды может
содержаться до 1 г солей.
Большая часть воды
сосредоточена в морях и океанах. На пресные воды приходится всего 2% . Большая
часть пресных вод (85% ) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников.
Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.
С появлением жизни
на Земле круговорот воды стал относительно сложным, так как к простому явлению
физического испарения (превращения воды в пар) добавились более сложные
процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов. К тому же роль
человека по мере его развития становится все более значительной в этом
круговороте.
Загрязнение природных
вод. Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и
экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.
Одним из основных
загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду
в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники
загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей,
транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и
промышленного сырья.
Из других
загрязнителей необходимо назвать металлы(например, ртуть, свинец, цинк, медь,
хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с
сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Небольшую
опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их
соединения .
Расширенное
производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях
приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение
водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при
обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды,
стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в
водоемы отходов предприятий- производителей, а также в результате потерь при
транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.
Наряду с
ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество
остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того,
большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками
от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение
концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического
равновесия в водоеме.
Вначале в таком
водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С
увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других
водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов.
Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и
накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он
становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем
постепенно «умирает» .
Страницы: 1, 2, 3, 4 |