Контрольная работа по "Концепции современного естествознания"

                       Содержание:

1. Как возникают кислотные дожди?
2. Что представляет из себя глобальный цикл углерода?
3. Причины появления и роста техногенных опасностей.
4. Классификация  опасностей.
5. Назовите методы защиты от электромагнитных полей.
6. Источники.

 

 

 

1. Как возникают кислотные  дожди?

Кислотные дожди – один из терминов, который принесла человечеству индустриализация. Неуемное расходование ресурсов планеты, огромные масштабы сжигание топлива, экологически несовершенные технологии – яркие признаки бурного развития промышленности, что в итоге сопровождается химическим загрязнением воды, воздуха и земли. Кислотные дожди – только одно из проявлений таких загрязнений.

Причины кислотных дождей:

Определенный уровень кислотности  имеет любая дождевая вода. Но в нормальном случае этот показатель соответствует нейтральному уровню pH – 5,6-5,7 или несколько выше. Небольшая кислотность объясняется содержанием в воздухе углекислого газа, но считается настолько низкой, что не наносит никакого вреда живым организмам. Таким образом, причины кислотных дождей связаны исключительно с деятельностью человека, и не могут быть объяснены естественными причинами.

Предпосылки для повышения кислотности  атмосферной воды возникают, когда  промышленные предприятия выбрасывают  большие объемы оксидов серы и  оксидов азота. Наиболее характерные источники таких загрязнений – это выхлопные газы автомобилей, металлургическое производство и тепловые электростанции (ТЭЦ). К сожалению, современный уровень развития технологий очистки не позволяет отфильтровывать соединения азота и серы, который возникают в результате сгорания угля, торфа, других видов сырья, что используются в промышленности. В итоге такие оксиды попадают в атмосферу, соединяются с водой в результате реакций под действием солнечного света, и выпадают на землю в виде осадков, которые и называют «кислотные дожди».

Последствия кислотных дождей:

Ученые отмечают, что последствия кислотных дождей очень многомерны, и опасны как для людей и животных, так и растений. В числе главных специалисты называют следующие эффекты:

• Кислотные дожди заметно повышают кислотность озер, прудов, водохранилищ, в результате чего там постепенно вымирает их естественная флора и фауна. В результате изменения экосистемы водоемов, происходит их заболачивание, засорение, повышенная илистость.  Кроме того, в результате таких процессов вода становится непригодной для использования человеком. В ней повышается содержание солей тяжелых металлов и различных токсичных соединений, которые в нормальной ситуации поглощаются микрофлорой водоема.
• Кислотные дожди приводят к деградации лесов, вымиранию растений. Особенно страдают хвойные деревья, так как медленное обновление листвы не дает им возможности самостоятельно устранять последствия кислотных дождей. Очень подвержены таким осадкам и молодые леса, качество которых стремительно падает. При постоянном воздействии воды с повышенной кислотностью, деревья погибают.
• В США и Европе кислотные дожди – одна из распространенных причин плохих урожаев, вымирания сельскохозяйственных культур на огромных площадях. При этом причина такого ущерба кроется как в прямом воздействии, которое оказывают кислотные дожди на растения, так и в нарушениях минерализации почвы.
• Кислотные дожди наносят непоправимый ущерб памятникам архитектуры, здания, сооружениям. Действие таких осадков вызывает ускоренную коррозию металлов, выход из строя механизмов.
• При текущей кислотности, которую имеют кислотные дожди, в некоторых случаях они могут наносить прямой вред человеку и животных. Прежде всего, люди в зонах повышенной опасности страдают от заболеваний верхних дыхательных путей. Впрочем, не так далек тот день, когда насыщенность вредных веществ в атмосфере достигнет уровня, при котором в виде осадков будет выпадать серная и нитратная кислота достаточно высокой концентрации. В такой ситуации угроза здоровью человека окажется уже значительно более высокой.

Как бороться с кислотными дождями?

Бороться с самими осадками практически  невозможно. Выпадая на огромных территориях, кислотные дожди наносят значительный ущерб, и конструктивного решения этой проблемы нет.

Другое дело, что в случае с кислотными дождями критически необходимо бороться не с последствиями, а с причинами такого явления. Поиск альтернативных источников добычи энергии, экологически безопасный автотранспорт, новые технологии производства и технологии очистки выбросов в атмосферу – неполный список того, чем обязано озаботиться человечество, чтоб последствия не приобрели катастрофический характер.

 

 

        2.Что представляет из себя глобальный цикл углерода?

Глобальный круговорот углерода в природе можно разделить на две основные категории: геологический, временной цикл которого исчисляется миллионами лет, и значительно более быстрый – биологический с временным циклом от нескольких дней до нескольких тысячелетий. Мы, люди, имеем влияние на обе эти категории.

Глобальный углеродный круговорот являет собой перемещение углерода между различными «резервуарами», и  происходит благодаря множеству  различных химических, физических, геологических и биологических  процессов. Поверхность современного океана является наиболее активным буфером  обмена углерода на Земле, однако на больших  глубинах такого быстрого обмена с  атмосферой происходить не может.На диаграмме Вы можете проследить основные направления движения и места залегания углерода  в экосистеме Земли. Обычно принято выделять четыре основных места концентрации углерода, это:  

• Атмосфера  
• Наземная биосфера, включающая неживой органический материал, такой как почва и осадочные породы 
• Океаны, которые содержат углерод в растворенном виде и живую и неживую морскую органику 
• Ископаемые ресурсы органического происхождения.

В атмосфере Земли углерод преимущественно  существует в виде диоксида (CO2). И  хотя его содержание кажется ничтожно малым (около 0.04% и по утверждениям ученых продолжает расти), он играет важнейшую  роль в поддержании жизни на Земле. Существует еще несколько газов, таки как, например метан, содержащих  углерод, которые также играют свою роль в углеродном обмене. В концепции теории глобального потепления эти газы называют парниковыми, и считается, что именно повышение концентрации этих газов приводит к парниковому эффекту и как следствие к глобальному повышению температуры.

Углерод. Куда он девается?

 

       Солнечный свет  позволяет растениям поглощать  углекислый газ из атмосферы благодаря явлению фотосинтеза, выделяя в атмосферу кислород. Наиболее активными, эффективными и долговечными «хранителями» углерода являются деревья. В процессе развития и роста деревья очень быстро поглощают и накапливают углерод, а в зрелом возрасте способны хранить его сотни лет. Поэтому сохранение и умножение лесов – одна из важнейших задач сохранения и поддержания глобального углеродного баланса.      

 Ближе к полюсам поверхность  океанов становится прохладнее, а CO2  более растворимым. В холодных водах океана углекислый газ поглощается, а при повышении температуры воды у поверхности приводит к выделению излишков газа в атмосферу. Вот почему повышение средней глобальной температуры может ускорить процесс нарушения природного баланса углерода в атмосфере.     

 В верхних слоях океана  находятся наиболее продуктивные  живые организмы, чьи ткани,  органы и раковины строятся  на основе углерода, и тем самым  абсорбируют атмосферный углерод,  растворенный в верхних слоях  воды. Наряду с лесами на суше, морские живые организмы  - это важнейшие «утилизаторы» атмосферного углерода. Мировой океан содержит около 36000 гигатонн углерода. Потепление же морской воды препятствует привычному формированию живых организмов, тем самым снижая темпы поглощения углерода.      

 По мере того как морские  обитатели погибают, твердые части  их тел, такие как раковины, клешни и кости оседают на  морское дно, формируя залежи  осадочных пород – своего рода  долгосрочный углеродный депозит. 

Углерод. Откуда он берется?

• Углерод возвращается в оборот несколькими различными способами.
• Дыхание животных и растений.
• Разложение животных и растений. Этим занимаются бактерии, превращая части мертвых организмов животных и растений в углекислый газ в присутствии кислорода или метан в противном случае.
• Ну и кончено, сжигание ископаемого органического топлива: нефть, уголь, торф и природный газ. За эту часть выбросов несет ответственность человечество и наша с Вами цивилизация. И именно этой части экологи приписывают все возможные грехи. С доводами экологов трудно не согласится, особенно, учитывая масштабы этого действа. Добавьте к этому лесные пожары, причиной которых тоже зачастую становятся люди.
• Производство цемента приводит  к выбросу углерода в атмосферу при нагревании карбоната кальция (известняка, CaCO3).  
• Нагревание поверхности океанов приводит дополнительному выделению углекислого газа из морской воды. 
• Ну и конечно, вулканическая деятельность – неотъемлемая часть углеродного цикла. Вулканы выбрасывают пар, углекислый газ и диоксид серы.

                      Ну углерод, и что? 

Как мы видим углекислый газ это не яд, не загрязняющий фактор, а естественная и необходимая часть жизненного цикла нашей планеты. Почему же нас беспрерывно пугают этим страшным CO2, используя практически все источники информации? Мы не собираемся здесь разоблачать мировой заговор правящей верхушки, но я думаю, сможем объяснить, почему именно углекислый газ выбран в качестве фактора «устрашения». Уровень влияния человека, предприятия, страны, цивилизации на природу необходимо как-то измерять, так как это влияние не может более оставаться незамеченным и не учтенным. А уровень выбросов углекислого газа и является той удобной и универсальной мерой. Мы можем измерить, сколько энергии затрачивается на производство товара или услуги, но на сколько чистой была эта энергия нам помогает определить именно количество углерода выброшенного в атмосферу при получении конечного продукта.

 

3. Основные  причины возникновения техногенных  опасностей

Основными причинами возникновения  техногенных опасностей являются:     

• нерациональное размещение потенциально опасных объектов производственного  назначения, хозяйственной и социальной инфраструктуры;     

• технологическая отсталость производства, низкие темпы внедрения ресурсоэнергосберегающих и других технически совершенных и безопасных технологий;     

• износ средств производства, достигающий в ряде случаев предаварийного уровня;      

• увеличение объемов транспортировки, хранения, использования опасных  или вредных веществ и материалов;      

• снижение профессионального уровня работников, культуры труда, уход квалифицированных  специалистов из производства, проектно-конструкторской  службы, прикладной науки;     

• низкая ответственность должностных  лиц, снижение уровня производственной и технологической дисциплины;     

• недостаточность контроля за состоянием потенциально опасных объектов; ненадежность системы контроля за опасными или вредными факторами;     

• снижение уровня техники безопасности на производстве, транспорте, в энергетике, сельском хозяйстве;     

• отсутствие нормативно-правовой базы страхования техногенных рисков.

 

 Характеристика техногенных опасностей:

Техногенная опасность – состояние, внутренне присущее технической системе, промышленному или транспортному объекту, реализуемое в виде поражающих воздействий источника техногенной чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду при его возникновении, либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды в процессе нормальной эксплуатации этих объектов. [3]

К техногенным относятся чрезвычайные ситуации, происхождение которых связано с производственно-хозяйственной деятельностью человека на объектах техносферы. Как правило, техногенные ЧС возникают вследствие аварий, сопровождающихся самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и (или) энергии.

Базовая классификация ЧС техногенного характера строится по типам и  видам чрезвычайных событий, инициирующих ЧС:

• транспортные аварии (катастрофы);
• пожары, взрывы, угроза взрывов;
• аварии с выбросом (угрозой выброса) ХОВ;
• аварии с выбросом (угрозой выброса) РВ;
• аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ;
• внезапное обрушение зданий, сооружений;
• аварии на электроэнергетических системах;
• аварии в коммунальных системах жизнеобеспечения;
• аварии на очистных сооружениях;
• гидродинамические аварии.

Чрезвычайные ситуации, вызванные возникновением пожаров  и взрывами. Пожары и взрывы объектов промышленности, транспорта, административных зданий, общественного и жилищного фонда наносят значительный материальный ущерб и зачастую приводят к гибели людей.

Пожар — это комплекс физико-химических явлений, в основе которых лежат неконтролируемые процессы горения, тепло- и массообмена, сопровождающиеся уничтожением материальных ценностей и создающие опасность для жизни людей.

Взрыв — это неконтролируемое освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени.

Пожары и взрывы зачастую представляют собой взаимосвязанные явления. Взрывы могут быть вторичными последствиями  пожаров как результат сильного нагрева емкостей с горючими газами (ГГ), легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ), горючими жидкостями (ГЖ), а также пылевоздушных смесей (ГП), находящихся в закрытом пространстве помещений, зданий, сооружений. В свою очередь, взрывы, как правило, приводят к возникновению пожара на объекте, так как в результате взрыва образуется сильно нагретый газ (плазма) с очень высоким давлением, который оказывает не только ударное механическое, но и воспламеняющее воздействие на окружающие предметы, в том числе горючие вещества.