Влияние загрязнения атмосферного воздуха на человека, животный и растительный мир

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение

Глава 1. Атмосферный  воздух как внешняя среда

1. Атмосфера земли, её структура и свойства………………………........4
2. Основные требования к качеству атмосферного воздуха……..........11
3. Природный химический состав атмосферы………………………….13

Глава 2. Экологические  проблемы загрязнения атмосферного воздуха

          2.1 Причины загрязнения атмосферного воздуха…………………........16

          2.2 Источники загрязнения атмосферного  воздуха…………………..…17

Глава 3. Влияние  загрязнения атмосферы на человека, животный и растительный мир

         3.1 Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и животных……………………………………………………………………...….23

          3.2 Влияние загрязнения атмосферы  на растительный мир…................25

Глава 4. Охрана атмосферного воздуха

         4.1 Мероприятия по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха…...29

Заключение

Список литературы

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей  природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей  приземного слоя атмосферы, сложившуюся  в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами  жилых, производственных и иных помещений.

В настоящее время из всех форм деградации природной среды  именно загрязненность атмосферы вредными веществами является наиболее опасной. Особенности экологической обстановки на отдельных территориях нашей  планеты и возникающие экологические  проблемы обусловлены местными природными условиями и характером воздействия  на них промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства. Степень загрязнения воздуха зависит, как правило, от степени урбанизированности и промышленного развития территории (специфика предприятий, их мощность, размещение, применяемые технологии), а также от климатических условий, которые определяют потенциал загрязнения атмосферы.

С каждым годом загрязненная атмосфера оказывает все большее негативное воздействие не только на человека и животный мир, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты.

Именно этой актуальной теме посвящена настоящая курсовая работа.

Цель работы: дать комплексную оценку качества воздушной среды, определить степень загрязнения атмосферы.

           Задачи работы:

1. Выделить важнейшие экологические функции атмосферы - воздушной оболочки земного шара.
2. Проанализировать природный потенциал самоочищения атмосферы.
3. Дать характеристику антропогенного загрязнения воздушной среды, выявить основные антропогенные источники загрязнения атмосферы.
4. Определить основные экологические последствия загрязнения атмосферы.
5. Выяснить способы решения проблем охраны атмосферы от загрязнения, рассмотреть меры и мероприятия по улучшению качества воздуха, снижению негативного антропогенного воздействия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Атмосферный  воздух как внешняя среда

1. Атмосфера земли, её структура и свойства

Атмосфера (от. др.-греч. ἀτμός - пар и σφαῖρα -шар), воздушная оболочка Земли, вращающаяся вместе с нею. Атмосфера — окружающая Землю газовая среда. Ее масса — около 5,5×10¹⁵т, или менее одной миллионной всей массы Земли. Толщина нижнего слоя атмосферы (тропосферы), содержащего около 80% ее массы, — от 8 км в полярных широтах до 18 км в экваториальном поясе. В стратосфере, расположенной на высоте до 55 км над поверхностью, находится до 20% массы атмосферы. Сухой воздух у поверхности Земли содержит по объему 73% азота и 21% кислорода, малые дозы аргона и углекислого газа.

Атмосфера, со всех сторон окружающая земной шар, выполняет важнейшие  функции, связанные с жизненными процессами, направленными на поддержание  живых организмов. Атмосфера является важнейшим условием появления и  развития жизни на Земле.

Атмосфера задерживает свыше  половины энергии солнечного излучения, достигающего наружной ее границы. Коротковолновое и гамма-излучение, которые могли бы быть губительными для жизни на Земле, целиком поглощаются атмосферой (точнее, находящейся в ее верхних слоях ионосферой, а также слоем озона) и до поверхности Земли не доходят. Атмосфера защищает поверхность Земли и от падения метеоритов. Между атмосферой и поверхностью Земли происходит постоянный тепло-, влаго- и газообмен, изменяется атмосферное давление, совершается циркуляция воздуха, что имеет большое значение для погоды.

В связи с наличием в  атмосфере водяного пара и углекислого  газа, она почти не пропускает теплового  излучения, создавая так называемый «парниковый эффект».

 Парниковый эффект – это процесс повышения температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Парниковый эффект считается главной причиной возможности возникновения глобального потепления.  
В последнее время парниковый эффект является большой проблемой, которая может вызвать глобальные изменения климата. Вследствие озабоченности этой проблемой, тема парникового эффекта широко освещается в различных публикациях в газетах и журналах, по радио и телевидению. Этой проблемой занимается большое количество научных организаций и проводится большое количество исследований.  
Главной причиной изменения климата является накопление в слоях атмосферы парниковых газов, в результате чего нарушается радиационный баланс. Существуют так же и другие причины, такие как: накопление аэрозолей в слоях атмосферы, разрушение озонового слоя, загрязнение гидросферы и прочие виды загрязнений.  
Конечно, не только атмосфера участвует в формировании климата Земли. Формирование климата зависит от взаимодействия многих вещей: атмосферы, океанов, животных, растений и осадочных пород.  
Парниковые газы – это слой, состоящий из различных газов, и удерживающий инфракрасные лучи. Из-за этого происходит нагревание нижнего слоя атмосферы. Именно поэтому, в связи с высокой опасностью парникового эффекта, ему уделяется, столько внимания. Так чем же все-таки он опасен? Из-за автомобильных выхлопов, неотработанных газов, вредных веществ полученных при сжигании угля, бензина и прочих веществ, в атмосферу выделяется огромное количество парниковых газов, которые препятствуют прохождению сквозь них инфракрасных лучей, выделяемых Землей. Тем самым, сопутствуя повышению температуры на Земной поверхности. Вот в чём основная опасность парникового эффекта, и почему он может привести к всемирному потеплению. 

 

        

Рис. 1. Схема парникового  эффекта 
Но поскольку в основном он является антропогенным фактором, человек может с ним бороться, но для этого нужно предпринять следующие меры:  
- охрана и повышение качества поглотителей и накопителей парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом, с учетом своих обязательств по соответствующим международным природоохранным соглашениям; содействие рациональным методам ведения лесного хозяйства, облесению и лесовозобновлению на устойчивой основе;  
- поощрение устойчивых форм сельского хозяйства в свете соображений, связанных с изменением климата;  
- содействие внедрению, проведение исследовательских работ, разработка и более широкое использование новых и возобновляемых видов энергии, технологий поглощения диоксида углерода и инновационных экологически безопасных технологий; 
- поощрение надлежащих реформ в соответствующих секторах в целях содействия осуществлению политики и мер, ограничивающих или сокращающих выбросы парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом;  
- меры по ограничению и/или сокращению выбросов парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом, на транспорте;  
- ограничение и/или сокращение выбросов метана путем рекуперации и использования при удалении отходов, а также при производстве, транспортировке и распределении энергии.

Атмосфера регулирует и такие  важнейшие параметры в жизни  всего живого, как температура, влажность, давление. Самой общей характеристикой состояния атмосферы является климат. Формирование климата планеты определяется притоком солнечной энергии, особенностями строения подстилающей поверхности, интенсивностью механизмов тепло-, влаго- и массообмена между различными регионами Земли.

Влияние климата на здоровье человека, да и всех живых организмов, проявляется, прежде всего, в их тепловом состоянии, обусловленном теплообменом с окружающей средой. На процессы терморегуляции живых организмов существенное влияние оказывают температура и влажность воздуха, ветер. Например, внезапные изменения ветрового режима, атмосферного давления и температуры - рассматриваются как причины ухудшения состояния здоровья у большинства людей, т. н. метеозависимость.

Циклы кислорода, углерода, азота, воды обязательно проходят атмосферную стадию. Атмосфера — это гигантский резервуар, где различные вещества накапливаются, а главное — благодаря такому ее свойству, как динамичность, распределяются с господствующими ветрами по всему земному шару. Это позволяет обеспечить интенсивность и скорость круговорота веществ в природе и поддерживать целостность природы Земли.

Для всего живого на Земле  важны основные физические и химические свойства атмосферы как части природной среды. Давление атмосферы считается нормальным при величине у поверхности Земли 760,1 мм рт. ст. В пределах земного шара существуют постоянные области высокого и низкого давления, что обеспечивает динамику атмосферы и формирование системы господствующих ветров. Это обеспечивает вертикальное и горизонтальное перемешивание воздуха, рассеивание и ассимиляцию загрязняющих веществ. Когда загрязнители смешиваются с достаточно большими объемами воздуха, их концентрация понижается вплоть до порогового уровня, ниже которого их отрицательное воздействие не наблюдается.

Рис. 2. Система господствующих ветров

Давление атмосферы мы не замечаем, хотя на каждого человека давит примерно около 12 т. воздуха. Для нас ощутимы лишь отклонения давления при подъеме на высоту (понижение), при погружении в воду (повышение). В абсолютном вакууме гибель живого наступает мгновенно. Однако исчезновение или резкое уменьшение атмосферного давления нашей планете не угрожает.

Прозрачность атмосферы  имеет очень важное средообразующее  значение. Именно от нее зависит проницаемость атмосферы для солнечных излучений видимых частей спектра. Количество (интенсивность) солнечной энергии определяет интенсивность фотосинтеза — единственного природного процесса фиксации солнечной энергии на Земле. Установлено влияние прозрачности на тепловой баланс Земли. Современные изменения прозрачности атмосферы в значительной мере определяются антропогенным влиянием, что уже привело к возникновению ряда проблем.

Опоясывающая Землю атмосфера, состоит, как известно, из множества  различных слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Каждый из этих слоев выполняет важные задачи, направленные на обеспечение полезных свойств живых организмов. В ходе исследования атмосферных слоев выяснилось, что каждый из них способен возвращать обратно вещества или лучи, достигшие его границ, либо в космическое пространство, либо к земной поверхности. Например, тропосфера, расположенная в 13-15 км от поверхности Земли, уплотняет массы водяного пора, поднимающиеся с земной поверхности, и возвращает их обратно на Землю в виде дождя.

Озоновый слой атмосферы, т.е. озоносфера, расположенная на высоте 25 км над поверхностью Земли. Под действием солнечного ультрафиолетового излучения молекула атмосферного кислорода (О2) присоединяет третий атом кислорода, и получается озон (О3). Чем больше озона в атмосфере - тем больше УФ излучения он поглощает. Однако озоновый слой атмосферы очень тонок. Если всем  озоном атмосферы равномерно покрыть  площадь в 45 квадратных километров, то получится слой толщиной всего в 0,3 см. Немного озона проникает с потоками воздуха в нижние слои атмосферы.  
Когда лучи света реагируют с веществами, содержащимися в выхлопных газах и промышленных выбросах, то в результате фотохимических реакций образуется так называемый приземный озон. Обычно такая ситуация складывается в больших городах при антициклональном типе погоды. Дыхание таким озоном очень опасно, так как этот газ разрушает лёгкие. Пешеходы, вдыхающие большое количество озона, начинают задыхаться, ощущать боль в груди. Страдают также деревья и кусты вдоль дорог. 
Но озон на большой высоте очень даже полезен для человека. Озон поглощает ультрафиолетовые лучи, которые в больших дозах могут вызывать солнечные ожоги и даже рак кожи. 
Об озоновом слое учёные узнали в 70-е годы прошлого столетия.  
В то же время было сделано открытие, что фреоны,  применяющиеся в холодильниках, кондиционерах, аэрозольных баллончиках,  уничтожают озон. Поднимаясь в верхние слои атмосферы, молекулы фреонов взаимодействуют с молекулами озона. Под действием солнечной радиации фреоны выделяют хлор, который расщепляет озон с образованием атомарного и обычного кислорода. В месте такого взаимодействия озоновый слой исчезает. 

 

        

Рис. 3. Озоновый слой 
В 1985 году английскими учёными было сделано открытие. Они обнаружили над Антарктидой огромную «дыру» в озоновом слое размером с площадью США. Как выяснилось, в небе над Антарктидой высока концентрация соединения, образующегося в момент разрушения молекулы озона хлором. Это подтвердило тот факт, что использование фреонов создаёт проблему озоновых дыр. Именно поэтому в 1985 г. представителями 44 государств была принята Конвенция об охране озонового слоя, а в 1986 году был подписан Монреальский протокол по ограничению производства и потребления озоноразрушающих веществ. Озоновый слой отражает идущие