Význam atmosféry je mimoriadne veľký a rôznorodý, keďže je na jednej strane prostredníkom medzi Zemou a Vesmírom, na druhej strane úzko spolupracuje so všetkými zemskými obalmi – hydrosférou (najmä oceánosférou), litosféra a biosféra.
Atmosféra chráni organický svet Zeme pred škodlivými účinkami ultrafialového slnečného žiarenia, korpuskulárnych tokov a kozmického žiarenia rôzneho pôvodu. Slúži ako brnenie pre železo-kameň meteorické roje. Atmosféra vytvára priaznivé tepelné podmienky pre život zemského povrchu, ktoré ho chránia pred ničivými horúčavami a mrazivými mrazmi, ako aj pred obrovskými dennými a ročnými teplotnými výkyvmi. Bez atmosféry by neboli zrážky, vietor, zvuk, súmrak, polárne žiary a iné meteorologické javy a obloha by bola úplne čierna. vzduch atmosféry moderná kompozícia, ktorý je sám do značnej miery produktom životnej činnosti organizmov, je potrebný pre všetky živé veci a kyslík podporuje život na Zemi.
Medzi atmosférou na jednej strane a hydrosférou a litosférou na druhej strane prebieha nepretržitá výmena tepla a vlhkosti, t.j. ide o akýsi termodynamický systém. Okrem toho je hlavným akumulátorom tepla a dodávateľom vlhkosti Svetový oceán. Okrem toho svetový oceán spolu so zelenou pokrývkou pevniny slúži ako pľúca našej planéty: je aktívnym absorbérom
oxid uhličitý obsiahnutý vo vzduchu a zároveň biotop pre riasy, ktoré veľkou mierou prispievajú k zásobovaniu atmosféry kyslíkom. Oceán si teda zachováva konštantné zloženie vzduchu. Tieto vzťahy sú také významné a mnohostranné, že atmosféra a oceán sa teraz považujú za jeden komplexný interagujúci systém. Toto spojenie je navyše dané geneticky, keďže vývoj atmosféry a hydrosféry je v podstate jeden proces.
Atmosféra vo svojom vývoji úzko súvisí s litosférou. Vďaka geologickým a geochemickým procesom prijímala a naďalej prijíma značnú časť plynov z útrob Zeme. Atmosféra zároveň vždy ovplyvňovala litosféru, ktorej vývoj prebiehal pod silným vplyvom fyzikálneho a chemického zvetrávania. Kolísanie teplôt, vietor, zrážky, kyslík a iné plyny výrazne modifikovali a opätovne ukladali horniny, čo je exogénny faktor pri tvorbe reliéfu.
Atmosféra hrá dôležitú úlohu v živote človeka a jeho hospodárska činnosť, ale najmä v posledných desaťročiach zažíva vážny antropogénny vplyv. Najčastejšie je negatívny. V celosvetovom meradle je na to veľa príkladov. Znečisťujúce látky sa dostávajú do atmosféry vo forme aerosólov A plynov Aerosóly sa dostávajú do ovzdušia pri povrchovej ťažbe uhlia a rúd, pri výrobe cementu a stavebných materiálov, od r.
podniky železnej metalurgie atď. Celkové množstvo aerosólov je asi 60 miliónov ton.
Plyny tvoria až 80 – 90 % všetkých antropogénnych emisií. Znečistenie ovzdušia oxidom uhličitým a inými plynmi prispieva k pohlcovaniu zemského žiarenia a zvýšeniu teploty vzduchu. Zlúčeniny jedovatých plynov ako síra (oxid siričitý) a dusík (oxid a peroxid) vytvárajú v atmosfére kyslé dažde, t.j. zrážky skutočne padajú na zem vo forme zriedenej síry a kyseliny dusičné. Takéto zrážky ohrozujú život a zdravie ľudí a zvierat, prispievajú k vysychaniu lesov, zvyšujú kyslosť pôdy, majú depresívny vplyv na flóru a faunu vodných plôch, ničia rôzne budovy atď. Celková výška príjmov oxid siričitý do atmosféry dosahuje podľa rôznych odhadov 100-150 miliónov ton ročne. Naliehavou úlohou je preto zakázať používanie uhlia, ropy a plynu s vysokým obsahom síry a likvidovať odpad z výroby kyseliny sírovej.
Zvýšené koncentrácie aerosólov a plynov, ničenie ozónovej vrstvy, ničenie lesov,
najmä rovníkové, zásobovanie atmosférou kyslíkom, zmeny charakteru zemského povrchu (oranie pôdy, rekultivácia a pod.) a oceánu (ropný film a pod.), vojenské akcie - to všetko ovplyvňuje atmosféru a klímu a môže spôsobiť reťazovú reakciu množstva nežiaducich prírodných javov.
Najstrašnejšie klimatické (a nielen klimatické!) následky však môžu mať jadrové vojny, ktoré môžu spôsobiť znečistenie atmosféry prachom a dymom z požiarov, teda aerosólovú klimatickú katastrofu. Klimatickým efektom bude rýchle (o niekoľko dní), hlboké (niekoľko desiatok stupňov) a dlhodobé (až niekoľko mesiacov) ochladenie pevniny na mínusové hodnoty aj v rovníkových šírkach. Na planétu môže prísť „jadrová zima“ - to sú výpočty skupiny vedcov vedenej akademik N. N. Moiseev. To všetko naznačuje potrebu rozumnej kombinácie ekonomických a politických aktivít so starostlivou ochranou ovzdušia v medzinárodnom meradle.
Naša Zem, obklopená vrstvou vzduchu, už mnoho miliárd rokov robí nekonečný beh okolo Slnka.
Táto vrstva vzduchu sa nazýva atmosféra. Jeho hrúbka dosahuje 300 km. Atmosféra, ako priehľadná, neviditeľná prikrývka, zahaľuje našu Zem. Čo je vzduch, aké sú jeho vlastnosti a úloha v živote na Zemi?
Kde je vzduch a prečo ho potrebujeme?
Vzduch vyplní všetky prázdne miesta, a dokonca aj tie najmenšie praskliny.
Priehľadné sklo sa javí ako prázdne. Skúste ho pomaly nakloniť a ponoriť do vody. Keď sa pohár naplní vodou, bude z neho vychádzať vzduch vo veľkých bublinách.
Aká je úloha vzduchu v živote na našej planéte:
- Bez vzduchu život na Zemi by bol nemožný.Človek vydrží bez jedla niekoľko týždňov, bez vody niekoľko dní a bez vzduchu len niekoľko minút. Skúste na chvíľu prestať dýchať. V priebehu niekoľkých sekúnd pocítite potrebu zhlboka sa nadýchnuť. Rovnakým spôsobom potrebujú vzduch aj zvieratá.
- A tiež vzduch nám pomáha komunikovať. Produkované zvuky rozvibrujú vzduch. Výsledné zvukové vlny spôsobujú vibrácie ušného bubienka v ušiach. Vibrácie sa prenášajú do mozgu, ktorý ich vníma ako zvuk. Na Mesiaci nie je atmosféra, takže je tam absolútne ticho. A komunikovať môžete len pomocou špeciálnych zariadení alebo gest.
- V obrovskom oceáne vzduchu, vetrov a mrakov, búrok a polárne žiary. On nás chráni z meteoritov, nebezpečného ultrafialového a tepelného žiarenia vychádzajúceho zo Slnka. Vďaka tomuto vzdušnému „kabátu“ sa Zem nebojí ani vesmírneho chladu.
- Vďaka vzduchu brázdia oblohu lietadlá a helikoptéry a visia obrovské vzducholode. Na modrej oblohe poletujú kŕdle vtákov, nehybne sa vznášajú obrovské vtáky - lovci. Zdvíhacia sila k ich udržaniu v lete dochádza v dôsledku prúdenia vzduchu okolo zakrivených plôch ich krídel.
- Ryby sú vďaka svojim žiabrám schopné dýchať vzduch obsiahnutý vo vode.
Oceán vzduchu obklopujúci našu planétu držané gravitačnými silami. Ak by Zem prišla o vzdušný obal, zmenila by sa na púšť bez života, bez vegetácie.
Z čoho sa skladá vzduch?
Len pred dvoma storočiami vedci zistili, že vzduch je zmes niekoľkých plynov: dusík, kyslík a oxid uhličitý. Ostatné planéty majú tiež atmosféru: , a obrovské obrie planéty. Mars a Venuša sú v mnohom podobné Zemi, no nie je na nich život, pretože zloženie atmosféry je iné.
Pre dýchanie je najdôležitejší kyslík. Bez nej nedokážeme z potravy získať energiu potrebnú pre život. Pri fyzickej práci a športe hlbšie a častejšie dýchame, aby sme doplnili energiu vynaloženú na túto činnosť.
Existuje jednoduché skúsenosť, ktorá vám umožní získať kyslík aj doma. Do skúmavky nalejte bežný manganistan draselný (asi 1/4). Upevňujeme ho vo zvislej polohe nad ohňom plynového horáka alebo liehovej lampy. Necháme 1-2 minúty postáť a na otvorený koniec privedieme tlejúcu triesku. Pochodeň jasne bliká. Plyn uvoľnený pri zahrievaní podporuje spaľovanie a nazýva sa kyslík.
A v ďalšom experimente my dostaneme oxid uhličitý, ktorý nepodporuje spaľovanie. Dve sviečky rôznej výšky umiestnite do škatuľky s roztokom kyseliny citrónovej (octu). Rozsvietime ich. Potom do roztoku opatrne pridajte sódu. Nastáva pomerne prudká reakcia. Sviečky zhasínajú jedna po druhej. Najprv malý, potom vyšší. Spodná sviečka zhasla ako prvá, čo znamená, že oxid uhličitý je ťažší ako kyslík a hromadí sa na dne.
Voda sa neustále vyparuje z povrchu všetkých nádrží, pôdy a vegetácie. Takže vo vzduchu vždy obsahujú vodnú paru. Vlhkosť vzdušných hmôt, tvorba oblačnosti a dažďových oblakov závisí od ich množstva.
Aké sú vlastnosti vzduchu?
Nasledujúce úvahy nám pomôžu odpovedať na túto otázku:
- Má vzduch farbu? Nie, vzduch je priehľadný. Ak by mal farbu, zafarbil by okolité rastliny a predmety.
- Prečo je nebo modré? Faktom je, že slnečné svetlo pozostáva zo 7 farieb ako dúha. Pri prechode atmosférou modrá farba zosilnie. To je to, čo vidíme.
- Ak vezmete 2 gumené loptičky a nafúknete ich (na rovnakú veľkosť), získajú okrúhly tvar. To znamená, že tlak vyfukovaného vzduchu sa prenášal rovnako vo všetkých smeroch.
- Teraz vložte jeden z nafúknutých balónov do chladničky a druhý do vedra s teplou vodou. Po 10-15 minútach sa ochladená guľa zmenší a zohriata sa zväčší. Preto vzduch Pri zahrievaní sa rozťahuje a pri ochladzovaní sa sťahuje.
- Ak máte doma injekčnú striekačku bez ihly, štípnite jej hrot prstom a snažte sa piestom stlačiť vzduch v injekčnej striekačke. Objem vzduchu sa výrazne zníži. Uvoľnite piest - objem vzduchu sa vráti na rovnakú úroveň. Preto vzduch elastické
- V mrazivom počasí si ľudia obliekajú kožuchy a teplé kabáty a vtáky si šúchajú perie, aby zachytili vzduch medzi vláknami a perím. Pretože vzduch je zlý vodič tepla. Rastliny pod snehovou prikrývkou preto nezamrznú ani v extrémnych mrazoch.
Všetky tieto úžasné vlastnosti vzduchu sa človek naučil využívať každodenný život. Spomeňme si na elastické pneumatiky áut a bicyklov, pumpy a mnohé ďalšie vynálezy ľudstva. Vzduch spôsobuje, že ľahké jachty a obrovské plachetnice sa ponáhľajú po vlnách, otáča krídlami veterných mlynov a núti loptičku poskakovať.
Kde je najčistejší a najzdravší vzduch?
Na dýchanie potrebujeme čistý vzduch s dostatočným obsahom kyslíka. No v mestách, kde sú všetky cesty upchaté autami, je vzduch znečistený ich výfukovými plynmi. Pridajte znečistenie a emisie z továrenských potrubí. Niekedy tvoria škodlivý smog, ktorý visí nad mestom ako oblaky a sťažuje dýchanie.
Ale v lesoch a parkoch sa dýcha veľmi ľahko, pretože naši zelení pomocníci absorbujú škodlivý oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík. Morské riasy tiež produkujú kyslík, a preto je vzduch na morskom pobreží taký liečivý.
Ale teraz ľudia sa snažia znížiť škodlivé emisie do atmosféry. Vznikajú motory áut, ktoré poháňajú elektrickú a dokonca aj solárnu energiu. Namiesto dymiacich tepelných komínov sa stavajú jadrové a solárne elektrárne.
Ak by vám bola táto správa užitočná, rád vás uvidím
Ochrana ovzdušia pred znečistením sa v dnešnej dobe stala jednou z hlavných priorít spoločnosti. Veď ak človek vydrží bez vody niekoľko dní, bez jedla niekoľko týždňov, tak bez vzduchu nevydrží ani pár minút. Koniec koncov, dýchanie je nepretržitý proces.
Žijeme na dne piateho, vzdušného oceánu planéty, ako sa atmosféra často nazýva. Ak by neexistoval, život na Zemi by nemohol vzniknúť.
Zloženie vzduchu
Zloženie atmosférického vzduchu je od príchodu ľudstva konštantné. Vieme, že 78 % vzduchu tvorí dusík, 21 % argón a oxid uhličitý spolu tvorí asi 1 %. A všetky ostatné plyny spolu nám dávajú zdanlivo nevýznamné číslo 0,0004 %.
A čo ostatné plyny? Je ich veľa: metán, vodík, oxid uhoľnatý, oxidy síry, hélium, sírovodík a iné. Pokiaľ sa ich počet vo vzduchu nemení, je všetko v poriadku. Ale keď sa koncentrácia niektorého z nich zvýši, dôjde k znečisteniu ovzdušia. A tieto plyny nám doslova otravujú život.
Dôsledky zmien v zložení vzduchu
Znečistenie ovzdušia je tiež nebezpečné, pretože u ľudí vznikajú rôzne alergické reakcie. Alergie sú podľa lekárov najčastejšie spôsobené tým, že imunitný systém človeka nedokáže rozpoznať syntetické chemikálie, ktoré nevytvorila príroda, ale človek. Ochrana čistoty vzduchu preto zohráva dôležitú úlohu v prevencii alergických ochorení u ľudí.
Každý rok sa objaví obrovské množstvo nových chemikálií. Menia zloženie atmosféry vo veľkých mestách, kde v dôsledku toho stúpa počet ľudí trpiacich chorobami dýchacích ciest. Nikoho neprekvapí, že nad priemyselnými centrami takmer neustále visí toxický mrak smogu.
Ale ani Antarktída, pokrytá ľadom a úplne neobývaná, nezostala stranou procesu znečistenia. A nie je to prekvapujúce, pretože atmosféra je najpohyblivejšia zo všetkých škrupín Zeme. A ani hranice medzi štátmi, ani horské systémy, ani oceány nedokážu zastaviť pohyb vzduchu.
Zdroje znečistenia
Hlavnými znečisťovateľmi ovzdušia sú tepelné elektrárne, hutnícke a chemické závody. Dym z komínov takýchto podnikov je prenášaný vetrom na obrovské vzdialenosti, čo vedie k šíreniu škodlivých látok desiatky kilometrov od zdroja.
Veľké mestá sú charakteristické dopravnými zápchami, v ktorých sú tisíce áut nečinné s naštartovanými motormi. obsahujú oxid uhoľnatý, oxidy dusíka, produkty nedokonalého spaľovania paliva a suspendované častice. Každý z nich je svojím spôsobom nebezpečný pre zdravie.
Oxid uhoľnatý zasahuje do zásobovania tela kyslíkom, čo spôsobuje exacerbáciu srdcových a cievnych ochorení. Častice prenikajú do pľúc a usadzujú sa tam a spôsobujú astmu a alergické ochorenia. Uhľovodíky a oxidy dusíka sú zdrojom a príčinou fotochemického smogu v mestách.
Veľký a hrozný smog
Prvým vážnym signálom, že je potrebné chrániť vzduch pred znečistením, bol „veľký smog“ v roku 1952 v Londýne. V dôsledku stagnácie hmly nad mestom vznikajúcej pri spaľovaní uhlia v krboch, tepelných elektrárňach a kotolniach sa hlavné mesto Veľkej Británie tri dni dusilo nedostatkom kyslíka.
Asi 4 000 ľudí sa stalo obeťami smogu a ďalších 100 000 trpelo exacerbáciami chorôb dýchacieho a kardiovaskulárneho systému. A prvýkrát sa začalo masovo rozprávať o potrebe ochrany ovzdušia v meste.
Výsledkom bolo v roku 1956 prijatie zákona o čistom ovzduší, ktorý zakazoval spaľovanie uhlia. Odvtedy je vo väčšine krajín ochrana pred znečistením ovzdušia zakotvená v zákone.
Ruský zákon o ochrane ovzdušia
V Rusku je hlavným právnym aktom v tejto oblasti federálny zákon „O ochrane ovzdušia“.
Stanovila normy kvality ovzdušia (hygienické a hygienické) a normy pre škodlivé emisie. Zákon vyžaduje štátnu registráciu znečisťujúcich látok a nebezpečných látok a potrebu osobitného povolenia na ich vypúšťanie. Výroba a použitie paliva je možné len vtedy, ak je palivo certifikované na atmosférickú bezpečnosť.
Ak nebol stanovený stupeň nebezpečenstva pre ľudí a prírodu, je vypúšťanie takýchto látok do ovzdušia zakázané. Činnosť hospodárskych zariadení, ktoré nemajú zariadenia na čistenie vypúšťaných plynov a riadiace systémy, sú zakázané. Je zakázané používať vozidlá s nadmernou koncentráciou nebezpečných látok v emisiách.
Zákon o ochrane ovzdušia stanovuje aj povinnosti občanov a podnikateľov. Za vypúšťanie škodlivých látok do ovzdušia v objemoch presahujúcich existujúce normy nesú právnu a finančnú zodpovednosť. Zaplatenie uložených pokút zároveň nezbavuje povinnosti inštalovať systémy na spracovanie plynných odpadov.
Najšpinavšie mestá v Rusku
Pre tých sú obzvlášť dôležité opatrenia na ochranu ovzdušia osady, ktoré sú na vrchole zoznamu ruských miest s najakútnejšou environmentálnou situáciou vrátane znečistenia ovzdušia. Sú to Azov, Achinsk, Barnaul, Belojarsky, Blagoveščensk, Bratsk, Volgograd, Volžskij, Dzeržinsk, Jekaterinburg, Zima, Irkutsk, Krasnojarsk, Kurgan, Kyzyl, Lesosibirsk, Magnitogorsk, Minusinsk, Moskva, Naberezhnye Chelny, Nižnij Čelny, Nižnij Čelny, Novokuzneck, Novočerkassk, Norilsk, Rostov na Done, Selenginsk, Solikamsk, Stavropol, Sterlitamak, Tver, Ussurijsk, Černogorsk, Čita, Južno-Sachalinsk.
Ochrana miest pred znečistením ovzdušia
Ochrana ovzdušia v meste by mala začať odstraňovaním dopravných zápch, najmä v dopravných špičkách. Preto sa budujú prestupové uzly, aby sa vyhlo státiu na semaforoch, zavádzajú sa paralelné ulice a pod. vozidiel Okolo miest sa budujú obchádzkové trasy. V mnohých veľkých mestách po celom svete sú dni, kedy je možné jazdiť autom len v centrálnych oblastiach. verejnej dopravy, a je lepšie nechať svoje osobné auto v garáži.
IN európskych krajinách ach, ako napríklad Holandsko, Dánsko, Litva, miestni obyvatelia považujú bicykel za najlepšiu formu mestskej dopravy. Je ekonomický, nevyžaduje palivo a neznečisťuje vzduch. A nebojí sa dopravných zápch. A výhody cyklistiky poskytujú ďalšie plus.
Kvalita ovzdušia v mestách však nezávisí len od dopravy. Priemyselné podniky sú vybavené systémami na čistenie vzduchu a úroveň znečistenia sa neustále monitoruje. Továrenské komíny sa snažia robiť vyššie, aby sa dym nerozptyľoval v samotnom meste, ale bol odnášaný za jeho hranice. To nerieši problém ako celok, ale umožňuje nám to znížiť koncentráciu nebezpečných látok v atmosfére. Na ten istý účel je zakázaná výstavba nových „špinavých“ podnikov vo veľkých mestách.
Hasenie požiaru
Mnoho ľudí si pamätá leto 2010, keď mnohé mestá v strednom Rusku zachvátil smog z horiacich rašelinísk. Obyvateľov niektorých osád museli evakuovať nielen pre nebezpečenstvo požiarov, ale aj silné zadymenie v okolí. Opatrenia na ochranu ovzdušia by preto mali zahŕňať prevenciu a kontrolu lesných a rašelinových požiarov ako prirodzených látok znečisťujúcich ovzdušie.
Medzinárodná spolupráca
Ochrana ovzdušia pred znečistením nie je len záležitosťou Ruska alebo akejkoľvek inej krajiny. Ako už bolo spomenuté, letecký pohyb nerešpektuje štátne hranice. Preto je medzinárodná spolupráca jednoducho životne dôležitá.
Hlavný koordinátor akcie rôznych krajinách o environmentálnej politike je Valné zhromaždenie OSN určuje hlavné smery environmentálnej politiky, princípy vzťahov medzi krajinami o ochrane životného prostredia. Organizuje medzinárodné konferencie o naliehavých problémoch životného prostredia, vypracúva odporúčania na ochranu prírody, vrátane opatrení na ochranu ovzdušia. To pomáha rozvíjať spoluprácu medzi mnohými krajinami sveta
Práve OSN iniciovala podpísané multilaterálne dohody o ochrane ovzdušia, ochrane ozónovej vrstvy a mnohé ďalšie dokumenty o environmentálnej pohode krajín sveta. Teraz už predsa každý chápe, že máme jednu Zem pre všetkých a rovnakú atmosféru.
ATMOSFÉRA AKO SÚČASŤ PRÍRODNÉHO PROSTREDIA
PRÍRODNÉ A UMELÉ ZDROJE ZNEČISTENIA ATMOSFÉRY
DÔSLEDKY ZNEČISTENIA ATMOSFÉRY
OPATRENIA NA OCHRANU ATMOSFÉRY PRED ZNEČISTENÍM
ATMOSFÉRA AKO SÚČASŤ PRÍRODNÉHO PROSTREDIA
Atmosféra (z gréckeho atmoc - para a guľa - guľa) je plynový (vzduchový) obal Zeme, ktorý sa s ním otáča. Život na Zemi je možný, pokiaľ existuje atmosféra. Všetky živé organizmy používajú na dýchanie atmosférický vzduch; atmosféra chráni pred škodlivými účinkami kozmického žiarenia a teplôt, ktoré ničia živé organizmy, studeným „dychom“ vesmíru.
Atmosférický vzduch je zmes plynov, ktoré tvoria zemskú atmosféru. Vzduch je bez zápachu, priehľadný, jeho hustota je 1,2928 g/l, jeho rozpustnosť vo vode je 29,18 cm~/l, v kvapalnom stave získava modrastú farbu. Ľudský život je nemožný bez vzduchu, bez vody a jedla, ale ak človek môže žiť bez jedla niekoľko týždňov, bez vody - niekoľko dní, potom po 4 - 5 minútach nastáva smrť udusením.
Hlavnými zložkami atmosféry sú: dusík, kyslík, argón a oxid uhličitý. Okrem argónu sú v nízkych koncentráciách obsiahnuté aj iné inertné plyny. Atmosférický vzduch vždy obsahuje vodnú paru (cca 3 - 4%) a pevné častice - prach.
Atmosféra Zeme sa delí na spodnú (do 100 km) homosféru s homogénnym zložením povrchového vzduchu a hornú hetosféru s heterogénnym chemickým zložením. Jednou z dôležitých vlastností atmosféry je prítomnosť kyslíka. V primárnej atmosfére Zeme nebol žiadny kyslík. Jeho vzhľad a akumulácia je spojená so šírením zelených rastlín a procesom fotosyntézy. V dôsledku toho chemická interakcia látok s kyslíkom dostávajú živé organizmy energiu potrebnú pre svoj život.
Cez atmosféru dochádza k výmene látok medzi Zemou a Vesmírom, pričom Zem prijíma kozmický prach a meteority a stráca najľahšie plyny – vodík a hélium. Atmosféra je presiaknutá silným slnečným žiarením, ktoré určuje tepelný režim povrchu planéty, spôsobuje disociáciu molekúl atmosférických plynov a ionizáciu atómov. Obrovská tenká horná atmosféra pozostáva predovšetkým z iónov.
Fyzikálne vlastnosti a stav atmosféry sa menia v priebehu času: počas dňa, ročných období, rokov – a vo vesmíre, v závislosti od nadmorskej výšky, zemepisnej šírky a vzdialenosti od oceánu.
STANICE ATMOSFÉRY
Atmosféra, ktorej celková hmotnosť je 5,15 10" ton, siaha smerom nahor od zemského povrchu do výšky približne 3 tisíc km. Chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti atmosféra, preto sa delí na troposféru, stratosféru, mezosféru, ionosféru (termosféru) a exosféru.
Väčšina vzduchu v atmosfére (až 80%) sa nachádza v spodnej, prízemnej vrstve - troposfére. Hrúbka troposféry je v priemere 11 - 12 km: 8 - 10 km nad pólmi, 16 - 18 km nad rovníkom. Pri vzďaľovaní sa od zemského povrchu v troposfére klesá teplota o 6 "C na 1 km (obr. 8). Vo výške 18 - 20 km sa plynulý pokles teploty zastaví, zostáva takmer konštantná: - 60 ... - 70 °C. Táto časť atmosféry sa nazýva tropopauza. Ďalšia vrstva - stratosféra - zaberá výšku 20 - 50 km od zemského povrchu. Zvyšok (20 %) vzduchu sa v ňom koncentruje. Tu teplota stúpa so vzdialenosťou od zemského povrchu o 1 - 2 "C na 1 km a v stratopauze vo výške 50 - 55 km dosahuje 0 "C. Ďalej, v nadmorskej výške 55-80 km, sa nachádza mezosféra. Pri vzďaľovaní sa od Zeme teplota klesá o 2 - 3 "C na 1 km a vo výške 80 km v mezopauze dosahuje - 75... - 90 "C. Termosféra a exosféra, ktoré sa nachádzajú vo výškach 80 - 1 000 a 1 000 - 2 000 km, sú najvzácnejšie časti atmosféry. Tu sa nachádzajú iba jednotlivé molekuly, atómy a ióny plynov, ktorých hustota je miliónkrát menšia ako hustota zemského povrchu. Stopy plynov sa našli až do nadmorskej výšky 10 - 20 tisíc km.
Hrúbka vzduchového obalu je relatívne malá v porovnaní s kozmickými vzdialenosťami: je to jedna štvrtina polomeru Zeme a jedna desaťtisícina vzdialenosti od Zeme k Slnku. Hustota atmosféry na hladine mora je 0,001 g/cm~, t.j. tisíckrát menšia ako hustota vody.
Medzi atmosférou, zemským povrchom a ostatnými sférami Zeme dochádza k neustálej výmene tepla, vlhkosti a plynov, čo spolu s cirkuláciou vzdušných hmôt v atmosfére ovplyvňuje hlavné klimatotvorné procesy. Atmosféra chráni živé organizmy pred silným prúdom kozmického žiarenia. Každú sekundu dopadá prúd kozmického žiarenia na horné vrstvy atmosféry: gama, röntgenové, ultrafialové, viditeľné, infračervené. Ak by sa všetky dostali na zemský povrch, v priebehu niekoľkých okamihov by zničili všetok život.
Ozónová clona má najdôležitejšiu ochrannú hodnotu. Nachádza sa v stratosfére vo výške 20 až 50 km od povrchu Zeme. Celkové množstvo ozónu (Oz) v atmosfére sa odhaduje na 3,3 miliardy ton. Hrúbka tejto vrstvy je relatívne malá: celkovo je 2 mm na rovníku a 4 mm na póloch. normálnych podmienkach. Maximálna koncentrácia ozónu – 8 dielov na milión dielov vzduchu – sa nachádza v nadmorskej výške 20 – 25 km.
Hlavným významom ozónovej clony je, že chráni živé organizmy pred tvrdým ultrafialovým žiarením. Časť jeho energie sa minie na reakciu: S O2<> S 0z. Ozónová clona absorbuje ultrafialové lúče s vlnovou dĺžkou asi 290 nm alebo menej, takže ultrafialové lúče, ktoré sú prospešné pre vyššie živočíchy a človeka a škodlivé pre mikroorganizmy, sa dostávajú na zemský povrch. Zničenie ozónovej vrstvy, zaznamenané na začiatku 80. rokov, sa vysvetľuje používaním freónov v chladiacich jednotkách a uvoľňovaním aerosólov používaných v každodennom živote do atmosféry. Emisie freónov vo svete vtedy dosiahli 1,4 milióna ton ročne a príspevok jednotlivé krajiny znečistenie ovzdušia freónmi bolo: 35 % – USA, 10 % – Japonsko a Rusko, 40 % – krajiny EHS, 5 % – ostatné krajiny. Koordinované opatrenia umožnili znížiť uvoľňovanie freónov do atmosféry. Deštruktívny vplyv na ozónová vrstva podporovať lety nadzvukových lietadiel a kozmických lodí.
Atmosféra chráni Zem pred mnohými meteoritmi. Každú sekundu sa do atmosféry dostane až 200 miliónov meteoritov, ktoré sú viditeľné voľným okom, ale zhoria v atmosfére. Malé častice kozmického prachu spomaľujú svoj pohyb v atmosfére. Každý deň spadne na Zem asi 10" malých meteoritov. To vedie k nárastu hmotnosti Zeme o 1 tisíc ton ročne. Atmosféra je tepelne izolačný filter. Bez atmosféry by teplotný rozdiel na Zemi za deň dosahoval 200°C (od 100°C popoludní do -100°C v noci).
ROVNOVÁHA PLYNOV V ATMOSFÉRE
Pre všetky živé organizmy má najväčší význam relatívne stále zloženie atmosférického vzduchu v troposfére. Rovnováha plynov v atmosfére je udržiavaná v dôsledku neustále prebiehajúcich procesov ich využívania živými organizmami a uvoľňovania plynov do atmosféry. Dusík sa uvoľňuje pri silných geologických procesoch (výbuchy sopiek, zemetrasenia) a pri rozklade organických zlúčenín. Dusík sa odstraňuje zo vzduchu v dôsledku aktivity baktérií uzlín.
Avšak v posledné roky V dôsledku ľudských ekonomických aktivít dochádza k zmene bilancie dusíka v atmosfére. Fixácia dusíka pri výrobe dusíkatých hnojív sa výrazne zvýšila. Predpokladá sa, že objem priemyselnej fixácie dusíka sa v blízkej budúcnosti výrazne zvýši a prevýši jeho uvoľňovanie do atmosféry. Predpokladá sa, že produkcia dusíkatých hnojív sa každých 6 rokov zdvojnásobí. To spĺňa rastúce poľnohospodárske potreby dusíkatých hnojív. Nevyriešená však zostáva otázka kompenzácie za odstraňovanie dusíka z atmosférického vzduchu. Kvôli obrovskému celkovému množstvu dusíka v atmosfére však tento problém nie je taký závažný ako rovnováha kyslíka a oxidu uhličitého.
Asi pred 3,5 – 4 miliardami rokov bol obsah kyslíka v atmosfére 1000-krát nižší ako teraz, keďže neexistovali hlavní producenti kyslíka – zelené rastliny. Súčasný pomer kyslíka a oxidu uhličitého je udržiavaný vitálnou činnosťou živých organizmov. Zelené rastliny v dôsledku fotosyntézy spotrebúvajú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík. Používajú ho na dýchanie všetky živé organizmy. Prirodzené procesy spotreby CO3 a O2 a ich uvoľňovanie do atmosféry sú dobre vyvážené.
S rozvojom priemyslu a dopravy sa kyslík využíva v spaľovacích procesoch v čoraz väčšom množstve. Napríklad počas jedného transatlantického letu spáli prúdové lietadlo 35 ton kyslíka. Osobné auto spotrebuje dennú potrebu kyslíka jednej osoby na 1,5 tisíc kilometrov (priemerne človek spotrebuje 500 litrov kyslíka denne, pričom pľúcami prejde 12 ton vzduchu). Podľa odborníkov si spaľovanie rôznych druhov palív v súčasnosti vyžaduje od 10 do 25 % kyslíka produkovaného zelenými rastlinami. Prísun kyslíka do atmosféry sa znižuje v dôsledku zmenšovania plôch lesov, saván, stepí a nárastu púštnych oblastí, rastu miest a dopravných diaľnic. Počet producentov kyslíka medzi vodnými rastlinami klesá v dôsledku znečistenia riek, jazier, morí a oceánov. Predpokladá sa, že v nasledujúcich 150 - 180 rokoch sa množstvo kyslíka v atmosfére zníži o tretinu v porovnaní s jeho súčasným obsahom.
Využívanie zásob kyslíka sa zvyšuje súčasne s ekvivalentným nárastom uvoľňovania oxidu uhličitého do atmosféry. Podľa OSN sa za posledných 100 rokov množstvo CO~ v zemskej atmosfére zvýšilo o 10 - 15%. Ak bude zamýšľaný trend pokračovať, tak v treťom tisícročí môže vzrásť množstvo CO~ v atmosfére o 25 %, t.j. od 0,0324 do 0,04 % objemu suchého atmosférického vzduchu. Mierny nárast oxidu uhličitého v atmosfére má pozitívny vplyv na produktivitu poľnohospodárskych rastlín. Keď je teda vzduch v skleníkoch nasýtený oxidom uhličitým, úroda zeleniny sa zvyšuje v dôsledku zintenzívnenia procesu fotosyntézy. So zvyšujúcim sa COz v atmosfére však komplexné globálnych problémov, o ktorom bude reč nižšie.
Atmosféra je jedným z hlavných meteorologických a klimatologických faktorov. Systém tvoriaci klímu zahŕňa atmosféru, oceán, povrch zeme, kryosféru a biosféru. Mobilita a inerciálne charakteristiky tieto komponenty sú odlišné, majú rôzne časy reakcie na vonkajšie poruchy v susedných systémoch. V prípade atmosféry a zemského povrchu je teda doba odozvy niekoľko týždňov alebo mesiacov. Atmosféra je spojená s cirkulačnými procesmi prenosu vlhkosti a tepla a cyklónovou aktivitou.
PRÍRODNÉ A UMELÉ
ZNEČISTENIE ATMOSFÉRY
Zdroje znečistenia ovzdušia môžu byť prirodzené a umelé. Prírodné zdroje znečistenie ovzdušia – sopečné erupcie, lesné požiare, prachové búrky, zvetrávacie procesy, rozklad organickej hmoty. TO umelé (antropogénne) zdroje znečistenia ovzdušia zahŕňajú priemyselné a tepelné energetické podniky, dopravu, domáce vykurovacie systémy, poľnohospodárstvo, domový odpad.
Prírodné zdroje znečistenia ovzdušia zahŕňajú také závažné prírodné javy, ako sú sopečné erupcie a prachové búrky. Zvyčajne sú katastrofálne. Pri erupcii sopiek sa do atmosféry uvoľňuje obrovské množstvo plynov, vodných pár, pevných častíc, popola a prachu. Po odznení sopečnej činnosti sa postupne obnovuje celková bilancia plynov v atmosfére. V dôsledku erupcie sopky Krakatoa v roku 1883 sa tak do atmosféry dostalo asi 150 miliárd ton prachu a popola. Jemné prachové častice zostali vo vyšších vrstvách atmosféry niekoľko rokov. „Nad Krakatoa sa zdvihol čierny mrak vysoký asi 27 km. Výbuchy pokračovali celú noc a boli počuť vo vzdialenosti 160 km od sopky. Plyny, pary, úlomky, piesok a prach vystúpili do výšky 70 - 80 km a rozptýlili sa na ploche viac ako 827 000 km“ (Vlodavets, 1973).
Pri erupciách sopky Katmai na Aljaške v roku 1912 bolo do ovzdušia vymrštených asi 20 miliárd ton prachu, ktorý zostal dlho v atmosfére. Erupciu vrchu Pinatubo na Filipínach v roku 1991 sprevádzali emisie oxidu siričitého do ovzdušia. Jeho množstvo bolo viac ako 20 miliónov ton Pri sopečných erupciách dochádza k tepelnému znečisteniu atmosféry, keďže sa do ovzdušia uvoľňujú vysoko zahriate látky. Ich teplota, vrátane pár a plynov, je taká, že spália všetko, čo im príde do cesty.
Veľké lesné požiare výrazne znečisťujú ovzdušie. Najčastejšie sa vyskytujú v suchých rokoch. V Rusku sú lesné požiare najnebezpečnejšie na Sibíri, v Ďaleký východ, na Urale, v republike Komi. V priemere je plocha pokrytá požiarmi ročne asi 700 tisíc hektárov. V suchých rokoch, napríklad v roku 1915, dosahoval 1 - 1,5 milióna hektárov. Dym z lesných požiarov sa šíri na obrovské územia - asi 6 miliónov km. Leto 1972 zostáva pre obyvateľov Moskovskej oblasti pamätné, keď bol vzduch počas celého leta modrastý od dymu požiarov, viditeľnosť na cestách nepresahovala 20 - 30 m Horeli lesy a rašeliniská. Priame škody spôsobené lesnými požiarmi dosahujú v priemere 200 - 250 miliónov dolárov.
Priemerne sa za rok spáli a poškodí až 20-25 miliónov m3 dreva.
Prachové búrky vznikajú v súvislosti s prenosom drobných čiastočiek pôdy zdvihnutých zo zemského povrchu silným vetrom. Silné vetry – tornáda a hurikány – zdvíhajú do vzduchu aj veľké úlomky skaly, no vo vzduchu sa dlho neudržia. Pri silných búrkach stúpa do atmosférického vzduchu až 50 miliónov ton prachu. Príčiny prachových búrok sú sucho, horúce vetry; Vyvoláva ich intenzívna orba, pastva, klčovanie lesov a krovín. Prachové búrky sa najčastejšie vyskytujú v stepných, polopúštnych a púštnych oblastiach. V Rusku boli katastrofické prachové búrky pozorované v rokoch 1928, 1960, 1969 atď.
Katastrofické udalosti spojené so sopečnými erupciami, lesnými požiarmi a prachovými búrkami vedú k objaveniu sa svetelného štítu okolo Zeme, čo trochu mení tepelnú rovnováhu planéty. Celkovo majú tieto javy znateľný, ale lokalizovaný vplyv na znečistenie ovzdušia. Znečistenie ovzdušia spojené so zvetrávaním a rozkladom organickej hmoty má veľmi malý miestny charakter. Umelé zdroje znečistenia najnebezpečnejšie pre atmosféru. Autor: stav agregácie všetky znečisťujúce látky antropogénneho pôvodu sa delia na tuhé kvapalné a plynné, pričom tie druhé tvoria asi 90 % z celkovej hmotnosti znečisťujúcich látok emitovaných do atmosféry (obr. 9).
Problém znečistenia ovzdušia nie je nový. Už viac ako dve storočia je znečistenie ovzdušia vážnym problémom vo veľkých priemyselných centrách v mnohých európskych krajinách. Tieto znečistenia však boli dlho lokálneho charakteru. Dym a sadze znečisťovali relatívne malé oblasti atmosféry a boli ľahko zriedené masou čistého vzduchu v čase, keď bolo málo tovární. Rýchly rast priemyslu a dopravy v 20. storočí. viedlo k tomu, že také množstvá látok uvoľnených do ovzdušia sa už nemôžu rozptýliť. Ich koncentrácia sa zvyšuje, čo má za následok nebezpečné a dokonca fatálne následky pre biosféru.
Znečistenie ovzdušia v priemyselných mestách a mestských aglomeráciách je oveľa vyššie ako v priľahlých oblastiach. Teda podľa amerických vedcov koncentrácia rôzne látky v mestách sa priemerné (pozaďové) ukazovatele týchto látok v troposfére (v častiach na milión) týkajú: SO3 - 0,3/0,0002-0,0004; N02 - 0,05/0,001-0,003;
Oz - počas smogu - do 0,5/0,01-0,03; CO - 4/0, 1; NНз - 2/1-1,5;
prach (v µg/m3) - 100/1 -30.
V roku 1970 v mestách USA bol vypustený do ovzdušia (v miliónoch ton): prach - 26,2; SOD - 34,1; NOD - 22,8; CO-149; NS - 34.9. Vo vzdialenosti 1 km New York Mesačne spadne 17 ton sadzí, v Tokiu - 34 ton.
Osobitné miesto medzi zdrojmi znečistenia ovzdušia zaujíma chemický priemysel . Dodáva oxid siričitý (SO2), sírovodík (H 2 S), oxidy dusíka (NIE, NO2), uhľovodíky ( S x N r ) halogény (F2, Cl 2 ) atď. Chemický priemysel sa vyznačuje vysokou koncentráciou podnikov, čo spôsobuje zvýšené znečistenie životného prostredia. Do atmosféry sa môžu dostať látky uvoľnené do atmosféry chemické reakcie navzájom tvoria vysoko toxické zlúčeniny. Spolu s hmlou a niektorými ďalšími prírodné javy Fotochemický smog sa vyskytuje na miestach s vysokou koncentráciou chemikálií. Koncentrácie ozónu sú často mnohonásobne vyššie ako jeho normálna úroveň vo vzduchu na povrchu Zeme, čo je nebezpečné pre život rastlín, zvierat a ľudí.
Úloha cestnej dopravy pri znečisťovaní ovzdušia výfukovými plynmi sa každým rokom zvyšuje. V Spojených štátoch tvoria motorové vozidlá 60 % celkového znečistenia ovzdušia. S výfukovými plynmi sa do ovzdušia dostávajú oxid uhoľnatý, oxidy dusíka, uhľovodíky, olovo a jeho zlúčeniny. Vstup olova a jeho zlúčenín do ovzdušia je spôsobený skutočnosťou, že tetraetylolovo sa pridáva do motorovej nafty a benzínu na zníženie detonácie a zvýšenie účinnosti spaľovacích motorov [TES - Pb(C~H~)4]. Výsledkom je, že pri spálení 1 litra takého benzínu sa do ovzdušia dostane 200 - 400 mg olova. Od začiatku 30. rokov 20. storočia, keď sa do paliva motorových vozidiel začali pridávať tepelné elektrárne, začali letecké, automobilové, lodné a dieselové motory vypúšťať olovo v čoraz väčšom množstve. 70 - 80% z nej pozostáva z častíc menších ako 1 mikrón. Je známe, že mestský vzduch obsahuje 20-krát viac olova ako vidiecky a 2000-krát viac ako morský vzduch.
Zvýšenie koncentrácie iónov olova v ľudskej krvi na 0,80 ppm spôsobuje ťažkú otravu olovom: anémiu, bolesti hlavy a svalov a stratu vedomia. Priemerná hladina olova v krvi Američanov je 0,25 a medzi pracovníkmi čerpacích staníc až 0,34 - 0,40. Najvyššia koncentrácia olova (0,40 - 0,60 ppm) sa objavuje v krvi detí hrajúcich sa na chodníku v mestských oblastiach, pretože výfukové plyny sú ťažšie ako vzduch a hromadia sa v jeho prízemnej vrstve, ktorú deti dýchajú (Bondarev, 1976). Vysoké koncentrácie výfukových plynov v blízkosti dopravných ciest negatívne ovplyvňujú rastliny, spôsobujú žltnutie listov a skoré opadanie listov a v konečnom dôsledku ich smrť.
Znečistenie ovzdušia chlórfluórmetánmi alebo freónmi má vážne následky. Široké používanie freónov v chladiacich jednotkách a pri výrobe aerosólových plechoviek je spojené s ich výskytom vo vysokých nadmorských výškach, v stratosfére a mezosfére. Objavili sa obavy z možnej interakcie ozónu s halogénmi, ktoré sa uvoľňujú z freónov vplyvom ultrafialového žiarenia (obr. 10). Znížením ozónovej vrstvy len o 7 - 12 % sa podľa odborníkov 10-násobne zvýši (v miernych šírkach) intenzita ultrafialového žiarenia s vlnovou dĺžkou 297 nm a v súvislosti s tým sa zvyšuje počet ľudí s rakovinou kože. niekoľkokrát. Redukciu ozónovej vrstvy uľahčujú plyny emitované prúdovými lietadlami, raketovými letmi a rôznymi experimentmi v atmosfére: odstraňovanie medených pilín, ihiel, kryštálov NaC1 atď. do stratosféry.
Ročne sa do zemskej atmosféry vypustí v priemere viac ako 400 miliónov ton hlavných znečisťujúcich látok (znečisťujúcich látok): oxid siričitý, oxidy dusíka, oxidy uhlíka a tuhé častice. „Príspevok“ priemyselných krajín k znečisteniu ovzdušia je rozdelený takto: pre oxid siričitý - 12 % (Rusko), 21 % (USA); pre oxidy dusíka - 6% (Rusko), 20% (USA); pre oxid uhoľnatý - 10% (Rusko), 70% (USA).
Industrializácia Ruska ročne vypustí do ovzdušia v priemere 19,5 milióna ton znečisťujúcich látok. Podľa stupňa toxicity emisií do ovzdušia možno odvetvia zoradiť nasledovne: metalurgia neželezných kovov, chemický, petrochemický, železiarsky, drevospracujúci a celulózo-papierenský priemysel.
Na každého obyvateľa Ruska pripadá približne 342 kg atmosférických emisií ročne. V 84 ruských mestách je znečistenie ovzdušia viac ako 10-krát vyššie ako MPC. Zo 148 miliónov Rusov žije 109 miliónov v nepriaznivých podmienkach životného prostredia z hľadiska znečistenia ovzdušia, vrátane 60 miliónov ľudí, ktorí neustále prekračujú maximálnu povolenú koncentráciu toxických látok v ovzduší. V tomto smere narastá počet ľudí, najmä detí, trpiacich chorobami dýchacích ciest, obehového systému, alergiami, bronchiálnou astmou a pod.
Zvýšenie množstva oxidu siričitého vo vzduchu je škodlivé pre lesné oblasti; Rozloha poškodených lesov sa v priebehu rokov zvyšuje: 1000 hektárov (1860), 150 tisíc hektárov (1906), 50 miliónov hektárov (1994).
Jedným z najnebezpečnejších zdrojov znečistenia ovzdušia je cestnej dopravy. V roku 1900 bolo na svete 11 000 automobilov, v roku 1950 - 48 miliónov, v roku 1970 - 181 miliónov, v roku 1982 - 330 miliónov, v súčasnosti - asi 500 miliónov automobilov. Spália stovky miliónov ton neobnoviteľných zásob ropných produktov. Najmä len v západnej Európe majú autá (so spaľovacím motorom) spotrebu blízko 45 % všetkej spotrebovanej ropy. Odhaduje sa, že jedno auto ročne vypustí do atmosféry 600 - 800 kg oxidu uhoľnatého, asi 200 kg nespálených uhľovodíkov a asi 40 kg oxidov dusíka. Výfukové plyny automobilov obsahujú asi 280 škodlivých zložiek, z ktorých niektoré majú karcinogénne vlastnosti. Cestná doprava sa stáva jedným z hlavných zdrojov znečistenia životného prostredia. V počte cudzie krajiny(Francúzsko, USA, Nemecko) cestná doprava predstavuje viac ako 50 – 60 % všetkého znečistenia ovzdušia.
V Rusku je množstvo emisií znečisťujúcich látok do ovzdušia z dopravy 16,5 milióna ton ročne (asi 47 % z celkových emisií), vrátane 13,5 milióna ton z motorových vozidiel (asi 82 % z celkových emisií). V mnohých regiónoch doprava tvorí viac ako polovicu emisií: Prímorské územie – 55 %, Tverská oblasť – 63 %; Penza
región - 70 %. V regióne Rostov je 650 tisíc áut a len v roku 1995 sa ich počet zvýšil o 75 tisíc V roku 1995 vypustili motorové vozidlá do ovzdušia regiónu 543 tisíc ton škodlivých látok (61 % z celkových emisií).
Štruktúra emisií vozidiel v Rusku: 84 % - o CO, 33% - pre oxidy dusíka, 73% - pre uhľovodíky atď. sa prakticky nelíši od štruktúry emisií vozidiel v iných krajinách. Najmä v roku 1995 vo Francúzsku emisie vozidiel do atmosféry dosahovali: 90 % – podľa CO, 75 % - pre oxidy dusíka, 1/3 - pre prchavé organické zlúčeniny a pevné častice.
„Príspevok“ automobilovej dopravy k znečisteniu ovzdušia vo veľkých mestách je obzvlášť veľký. V Moskve teda tvorí viac ako 75 % emisií. V mnohých mestách je podiel emisií vozidiel na pozadí klesajúcich emisií z priemyselných podnikov ešte vyšší: Bataysk – 86 %, Rostov na Done – 88 %, Azov – 39 %. Rozhodujúci podiel emisií tvoria kamióny a osobné autá.
Rádioaktívne znečistenie atmosféry. Medzi rádioaktívne látky patria Komu obzvlášť nebezpečné pre ľudí, zvieratá a rastliny. Zdroje rádioaktívnej kontaminácie sú prevažne technogénneho pôvodu. Ide o experimentálne výbuchy atómových, vodíkových a neutrónových bômb, rôzne odvetvia súvisiace s výrobou termo jadrové zbrane jadrové reaktory a elektrárne; podniky, kde sa používajú rádioaktívne látky; stanice na dekontamináciu rádioaktívneho odpadu; zariadenia na skladovanie odpadu z jadrových podnikov a zariadení; havárie alebo úniky v podnikoch, kde sa vyrába a používa jadrové palivo. Prirodzené zdroje rádioaktívnej kontaminácie sú spojené najmä s uvoľňovaním uránových rúd a hornín na povrch so zvýšenou prirodzenou rádioaktivitou (žuly, granodiority, pegmatity).
Testy jadrových zbraní, nehody a úniky v podnikoch, kde sa používa jadrové palivo, predstavujú veľké nebezpečenstvo pre ľudí, rastliny a zvieratá.
Rádioaktívne znečistenie atmosféry je mimoriadne nebezpečné, pretože rádionuklidy vstupujú do tela so vzduchom a ovplyvňujú životne dôležité ľudské orgány. Jeho vplyv ovplyvňuje nielen žijúce generácie, ale aj ich potomkov v dôsledku výskytu početných mutácií. nie Existuje taká malá dávka ionizujúceho žiarenia, ktorá by bola bezpečná pre ľudí, rastliny a zvieratá. Aj v oblastiach miernej rádioaktívnej kontaminácie sa zvyšuje počet ľudí, u ktorých sa rozvinie leukémia.
V súčasnosti je rádioaktívne znečistenie atmosférického vzduchu nad územím Ruska determinované globálnym zvýšeným radiačným pozadím, ktoré vzniklo v dôsledku predtým vykonaných jadrových testov, rádioaktívnej kontaminácie po katastrofických haváriách, ku ktorým došlo v roku 1957 v Mayak vojenskej výrobnej asociácii (PO ) a v roku 1986 mesto v Černobyle Jadrová elektráreň. IN V dôsledku havárie vo výrobnom zariadení Mayak došlo k úniku rádioaktívneho odpadu, ktorý bol uložený v „bezodtokovom“ jazere. V roku 1957 bolo rádioaktívne pozadie jazera 120 miliónov curie, čo je 24-krát viac ako pozadie zničeného černobyľského reaktora. Jadrová elektráreň. Po havárii v PA Mayak bola oblasť 23 tisíc km~ kontaminovaná rádioaktívnymi látkami. K znečisteniu ovzdušia došlo aj v dôsledku prenosu rádioaktívneho prachu vetrom z brehov a dna jazera, ktoré bolo po suchu obnažené.
Rôzne typy únikov a nekontrolovaných emisií v podnikoch do istej miery menia rádiologickú situáciu a sú zvyčajne lokálneho charakteru.
14 subjektov Ruskej federácie je klasifikovaných ako zóny rádioaktívnej kontaminácie: Belgorod, Brjansk, Voronež, Kaluga, Kursk, Leningrad, Lipeck, Oryol, Penza, Riazan, Tambov, Tula, Uljanovská oblasť, Mordovská republika.
K najväčšiemu znečisteniu atmosféry dochádza pri výbuchoch termonukleárnych zariadení. Výsledné izotopy sa stávajú zdrojom rádioaktívneho rozpadu na dlhú dobu. Najnebezpečnejšie izotopy sú stroncium-90 (polčas rozpadu 25 rokov) a cézium-137 (polčas rozpadu 33 rokov).
Rádioaktívne látky sa šíria nielen vzduchom. Potravové reťazce zohrávajú dôležitú úlohu pri migrácii rádioaktívnych prvkov: tieto prvky sú absorbované z vody planktónom, ktorý slúži ako potrava pre ryby, jedia ich zase dravé ryby, rybožravé vtáky a zvieratá (pozri obr 16).
Rádioaktívne žiarenie nebezpečné pre človeka, spôsobujúce chorobu z ožiarenia s poškodením genetického aparátu buniek. To vedie k vzniku zhubných nádorov u ľudí, dedičných chorôb a deformácií u potomkov.
DÔSLEDKY ZNEČISTENIA ATMOSFÉRY
Znečistenie ovzdušia má škodlivý vplyv na ľudský organizmus, zvieratá a vegetáciu a spôsobuje škody národného hospodárstva, spôsobuje hlboké zmeny v biosfére.
Vplyv znečistenia ovzdušia na človeka môže byť priamy aj nepriamy. Priamy vplyv sa prejavuje tým, že škodliviny vo forme plynov a prachu vstupujú do tela spolu s vdychovaným vzduchom a priamo naň pôsobia, spôsobujú otravy a rôzne druhy chorôb. Spomedzi zlúčenín síry je pre ľudský organizmus najtoxickejší jeho oxid. (SOz). So zvyšujúcou sa koncentráciou oxidu siričitého v okolitom ovzduší sa zvyšuje pravdepodobnosť kardiovaskulárnych a pľúcnych ochorení. Bronchiálna astma je najčastejším ochorením spojeným so zvýšenou hladinou oxidu siričitého vo vzduchu. V oblastiach s jeho zvýšenou koncentráciou bola zistená zvýšená úmrtnosť na bronchitídu.
Oxid uhoľnatý (CO), v spojení s hemoglobínom v krvi spôsobuje otravu organizmu, jeho malé koncentrácie prispievajú k ukladaniu lipidov na stenách ciev, čím sa zhoršuje ich vodivosť. Oxidy dusíka (NIE, NO2) negatívne ovplyvňujú epitel dýchacieho systému a spôsobujú opuch. Pri dlhšom pôsobení týchto škodlivín v ľudskom tele dochádza k narušeniu fungovania centrálneho nervového systému. Zlúčeniny olova majú negatívny vplyv aj na nervový systém. Olovo, ktoré preniká cez kožu a hromadí sa v krvi, znižuje aktivitu enzýmov podieľajúcich sa na saturácii krvi kyslíkom. To zase narúša priebeh metabolických procesov potrebných pre normálny život.
Zoznam škodlivých látok vyskytujúcich sa v atmosférickom vzduchu, ktorý dýchame, a ich negatívny dopad o zdraví ľudí by sa dalo pokračovať. Vyššie uvedené však stačí na pochopenie, že antropogénne znečistenie ovzdušia nie je pre človeka vôbec neškodné. To si od každého z nás vyžaduje občiansku zodpovednosť za dodržiavanie pravidiel, ktoré pomáhajú chrániť ovzdušie.
TO Priamy účinok na ľudské telo by mal zahŕňať vystavenie vzduchu nasýtenému prachom rôzneho pôvodu - častice hornín, pôdy, sadzí, popola. Celkové množstvo prachu vstupujúceho ročne do atmosféry sa odhaduje na 2 miliardy ton, z čoho antropogénne aerosóly tvoria 10 - 20%.
Pri dlhšom vdychovaní prašného vzduchu vzniká u ľudí a domácich zvierat ochorenie tzv prachový zápal pľúc.
Znečistenie ovzdušia môže byť škodlivé nepriamy vplyv. S Nárast atmosférickej prašnosti nad veľkými mestami znižuje priame slnečné žiarenie v ich centrách je celkové slnečné žiarenie o 20 - 50 % nižšie ako na predmestiach. V podstate tok ultrafialových lúčov sa znižuje, takže sa zvyšuje počet patogénnych baktérií vo vzduchu. V prašnom vzduchu sa počet jadier kondenzácie vody prudko zvyšuje. V dôsledku toho je vo veľkých mestách niekoľkonásobne viac hmlových a zamračených dní ako mimo nich.
Znečistenie ovzdušia negatívne ovplyvňuje vegetáciu miest a ich okolia. Hlavne veľký poškodenie rastlín priniesť do vzduchu prítomnosť oxidu siričitého, fluóru, chlóru, ich zlúčenín, iných oxidačných činidiel, oxidu uhoľnatého a pod. Priemyselné plyny ovplyvňujú asimilačný aparát zelených rastlín. Oni ničí cytoplazmu a chloroplasty v bunkách listov, inhibuje aktivitu prieduchov, znižuje intenzitu transpirácie a fotosyntézy 1,5 - 2 krát, ničí koreňový systém. Ihličnaté stromy sú obzvlášť náchylné na škodlivé účinky látok znečisťujúcich ovzdušie: borovica, smrek, jedľa, céder. Ako prví zomierajú na znečistenie ovzdušia v blízkosti veľkých priemyselných oblastí. Negatívny vplyv Závody sú ovplyvnené emisiami z podnikov metalurgie neželezných kovov a podnikov na výrobu kyselín. V blízkosti výrobných závodov kyselina sírová a hliník, sady a vinice umierajú; Ovocné stromy a kríky odumierajú v blízkosti cementární; úroda odumiera v blízkosti oloveno-zinkových závodov atď.
Znečistenie ovzdušia je sprevádzané tvorbou pretrvávajúcich anomálií znečisťujúcich látok vo vode, pôde a rastlinách. Parametre takýchto zdrojov znečistenia sú rôzne. V Kanade, v okolí metalurgického komplexu Sudbury, ktorého emisie do ovzdušia obsahujú oxid siričitý, bola celá vegetácia zničená na ploche 60 km ~. Emisie toxických plynov a prachu z priemyselných podnikov v centrálnej časti Veľkej Británie, Porúrie a niektorých ďalších oblastí strednej Európe dostať do škandinávskych krajín. Kyslé dažde spôsobujú najmä v južnom Nórsku degradáciu lesnej vegetácie na veľkých plochách a v v poslednej dobe a úhyn rýb v mnohých jazerách. V našej krajine má Norilský hutnícky závod silný depresívny účinok na vegetáciu.
V blízkosti chemických závodov Mnoho druhov zvierat mizne a koncentrácia toxických látok v tele zvieraťa desaťkrát prevyšuje ich koncentráciu v okolitom vzduchu.
OPATRENIA PRE OXPAHE AIR
Hlavné spôsoby zníženia a úplného odstránenia znečistenia ovzdušia sú: vývoj a implementácia čistiacich filtrov, využívanie ekologických zdrojov energie, bezodpadová technológia výroby, boj proti výfukovým plynom vozidiel a terénne úpravy.
Čistenie filtrov sú hlavným prostriedkom boja proti priemyselnému znečisteniu ovzdušia. Čistenie emisií do atmosféry sa uskutočňuje ich prechodom cez rôzne filtre (mechanické, elektrické, magnetické, zvukové atď.), Vodu a chemicky aktívne kvapaliny. Všetky sú určené na zachytávanie prachu, pár a plynov.
Účinnosť čistiarní je rôzna a závisí od fyzikálno-chemických vlastností znečisťujúcich látok a od dokonalosti použitých metód a prístrojov. Hrubé čistenie emisií eliminuje 70 až 84 % škodlivín, stredné čistenie - až 95 - 98 % a jemné čistenie - 99 % a viac.
Čistenie priemyselného odpadu nielenže chráni ovzdušie pred znečistením, ale poskytuje aj ďalšie suroviny a zisky pre podniky. Zhodnocovanie síry z odpadového plynu zo závodu Magnitogorsk zabezpečuje sanitárne čistenie a výrobu ďalších mnoho tisíc ton lacnej kyseliny sírovej. V cementárni v Angarsku zachytia spracovateľské zariadenia až 98 % emisií cementového prachu a filtre jednej hliníkárne zachytia 98 % predtým strateného fluóru, čo prináša zisk 300-tisíc dolárov ročne.
Problém ochrany ovzdušia nie je možné vyriešiť iba pomocou zariadení na úpravu. Je potrebné použiť súbor opatrení a predovšetkým zavedenie bezodpadových technológií.
Bezodpadová technológia Je efektívny, ak je vybudovaný analogicky s procesmi vyskytujúcimi sa v biosfére: odpad z jedného článku v ekosystéme využívajú iné články. Cyklická, bezodpadová výroba, porovnateľná s cyklickými procesmi v biosfére, je budúcnosťou priemyslu, ideálnym spôsobom na zachovanie čistého životného prostredia.
Jeden zo spôsobov, ako chrániť atmosféru pred znečistenie – prechod na využívanie nových ekologických zdrojov energie. Napríklad výstavba staníc, ktoré využívajú energiu prílivu a odlivu, využívanie solárnych elektrární a veterných motorov. V 80. rokoch 20. storočia Jadrové elektrárne boli považované za perspektívny zdroj energie (JE). Po Černobyľská katastrofa klesol počet zástancov širšieho využívania jadrovej energie. Táto nehoda ukázala, že jadrové zdroje energie si vyžadujú zvýšenú pozornosť svojim bezpečnostným systémom. Za alternatívny zdroj energie považuje plyn napríklad akademik A.L.Yanšin, ktorého sa v Rusku môže v budúcnosti vyrobiť asi 300 biliónov m3/rok.
Ako súkromné riešenia ochrana vzduchu pred výfukovými plynmi vozidla Môžete poukázať na inštaláciu filtrov a zariadení na dodatočné spaľovanie, výmenu prísad obsahujúcich olovo, organizáciu dopravy, ktorá zníži a odstráni časté zmeny v prevádzkových režimoch motora (križovatky, rozšírenie vozovky, výstavba križovatiek atď.). Problém možno radikálne vyriešiť výmenou spaľovacích motorov za elektrické. Na zníženie toxických látok vo výfukových plynoch automobilov sa navrhuje nahradiť benzín inými druhmi paliva, napríklad zmesou rôznych alkoholov. Autá s plynovými valcami sú perspektívne. Ekologizácia miest a priemyselných centier: zelené plochy prostredníctvom fotosyntézy oslobodzujú vzduch od oxidu uhličitého a obohacujú ho kyslíkom. Na listoch stromov a kríkov sa usadzuje až 72 % suspendovaných prachových častíc a až 60 % oxidu siričitého. Preto v parkoch, na námestiach a v záhradách vzduch obsahuje desaťkrát menej prachu ako na otvorených uliciach a námestiach. Mnoho druhov stromov a kríkov produkuje fytoncídy, ktoré zabíjajú baktérie. Zelené plochy do značnej miery regulujú mikroklímu mesta, „tlmia“ mestský hluk, ktorý spôsobuje obrovské škody na zdraví ľudí. Pre udržanie čistého vzduchu je to dôležité pestovanie mesta. Továrne a závody, dopravné cesty by mali byť oddelené od obytných oblastí nárazníkovou zónou pozostávajúcou zo zelených plôch. Je potrebné brať do úvahy smer hlavných vetrov (veterná ružica), terén a prítomnosť nádrží a situovať obytné oblasti na záveternú stranu a na vyvýšené plochy. Priemyselné zóny sú najlepšie umiestnené mimo obytných oblastí alebo mimo mesta.
Právna ochrana ovzdušia - realizáciou ústavných práv obyvateľstva a noriem v oblasti životného prostredia došlo k výraznému rozšíreniu bázy legislatívnej úpravy v oblasti ochrany ovzdušia. Hlavné legislatívne a iné regulačné právne akty upravujúce problematiku životného prostredia sú nasledovné.
· Letecký zákonník Ruskej federácie (19. marca 1997). 3 sú kladené osobitné požiadavky na stav letového vybavenia a reguláciu chodu motora na zníženie znečistenia ovzdušia.
· Federálny zákon „O zničení chemické zbrane»» (2. mája 1997) ustanovuje právny základ pre vykonávanie súboru prác na zabezpečenie ochrany životného prostredia.
· Trestný zákon (január 1997) obsahuje množstvo článkov týkajúcich sa jadrového priemyslu a obsahuje definíciu „environmentálnych trestných činov“.
· Federálny zákon „O radiačnej bezpečnosti obyvateľstva“ (9. januára 1996). Na jeho realizáciu vláda RF bolo prijatých niekoľko uznesení, ktoré sa týkajú práva na umiestnenie rádioaktívne látky a rádioaktívne odpady, ich skladovanie a preprava.
· Federálny zákon „O využívaní atómovej energie“ (21. november 1995; zmeny a doplnky boli vykonané vo februári 1997).
· Štátny výbor pre ekológiu Ruska niekoľko preskúmal a schválil regulačné dokumenty o ochrane ovzdušia, najmä o metodike výpočtu emisií znečisťujúcich látok do ovzdušia.
· GOST (1986) „Ochrana prírody. Atmosféra. Normy a metódy na stanovenie emisií škodlivých látok z výfukových plynov dieselových motorov, traktorov a samohybných poľnohospodárskych strojov.“
ZOZNAM POUŽITÝCH REFERENCIÍ
Bogolyubov S.A. Ochrana environmentálnych práv: Manuál pre občanov a verejné organizácie. - M., 1996.
Air Code. - M., 1997.
Zákon Ruskej federácie „O ochrane životného prostredia“ (1991). Künzel D.Ľudské telo. - Berlín, 1988.
Malakhov V.M., Senin V.N. Tepelné znečistenie životného prostredia priemyselnými podnikmi // Séria „Ekológia“. - M., 1996.
Predmetom právnej ochrany v súlade so zákonom Ruskej federácie „O ochrane životného prostredia“ sú klimatické zdroje, atmosférický vzduch vrátane ozónovej vrstvy, pôda, jej podložie a pôda, voda (povrchová, podzemná), flóra a fauna vo svojich druhoch. rozmanitosť vo všetkých oblastiach rastu a biotopov, typické a vzácne krajiny, ako aj iné oblasti.
Atmosférický vzduch je teda jedným z predmetov environmentálnych právnych vzťahov. Vzduch je najdôležitejšou zložkou ľudského prostredia. Je základom života na Zemi, vrátane ľudského života. Atmosféra slúži ako spoľahlivá ochrana pred škodlivým kozmickým žiarením, určuje klímu danej oblasti a planéty ako celku a má rozhodujúci vplyv na zdravie ľudí, ich pracovnú schopnosť a životnú aktivitu flóry a fauny. Atmosférický vzduch plní aj geologické, environmentálne, termoregulačné, ochranné, energetické, ekonomické a iné funkcie. Rovnako priamo alebo nepriamo slúži ako nevyhnutná podmienka výroby. Znečistenie ovzdušia, tí, ktorí ho menia prírodné zloženie v dôsledku prachu, výfukových plynov alebo pachových látok môže v závislosti od druhu znečistenia, koncentrácie nečistôt a doby ich pôsobenia nepriaznivo ovplyvňovať pracovné a životné podmienky ľudí, ovplyvňovať ich životy a zdravie a spôsobiť poškodzovanie životného prostredia a národného hospodárstva. Hlavné zdroje antropogénneho znečistenia ovzdušia chemikálie tie, ktoré vstupujú do ovzdušia v plynnom, kvapalnom alebo pevnom skupenstve, sú priemysel a doprava. Okrem toho sa do atmosféry neustále dostávajú znečisťujúce látky prírodného pôvodu, ktoré pozostávajú najmä zo zložiek ako morská soľ, dym a plyn z lesných alebo stepných požiarov a sopečných erupcií, prach vznikajúci pri erózii pôdy, ako aj rastlinného, živočíšneho a kozmického pôvodu. .
Atmosférický vzduch, rovnako ako celá príroda, je pod štátnou ochranou. Vykonáva sa rôznymi smermi. toto:
- - zabezpečenie optimálnej kvality atmosférického bazéna pre život jeho ochranou pred rôznymi druhmi znečistenia (prírodného a umelého pôvodu);
- - zachovanie optimálneho zloženia plynov v atmosfére a predovšetkým zásob kyslíka;
- - udržiavanie optimálneho prirodzeného stavu ovzdušia predchádzaním a obmedzovaním fyzických vplyvov;
- - predchádzanie ničeniu ozónovej vrstvy atmosféry a atmosférickým javom, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú počasie a klímu, zdravie ľudí, flóru a faunu.
Právne vzťahy v oblasti ochrany ovzdušia v Ruskej federácii upravuje osobitný zákon „O ochrane ovzdušia“. Tento zákon je zameraný na zachovanie a zlepšenie kvality ovzdušia, jeho obnovu s cieľom zabezpečiť environmentálnu bezpečnosť ľudského života, ako aj predchádzať škodlivým vplyvom na životné prostredie. Zákon ustanovuje právny a organizačný základ pre normy hospodárskej a inej činnosti v oblasti využívania a ochrany ovzdušia.
V súlade s čl. 1 zákona je atmosférický vzduch chráneným prírodným objektom, ktorý je plynným obalom našej planéty. Ochrana ovzdušia je súbor organizačných, ekonomických, technických, právnych a iných opatrení zameraných na predchádzanie znečisťovaniu ovzdušia, vykonávaných vládne agentúry, právnické osoby a fyzické osoby.
Hlavnými cieľmi tohto zákona sú:
- - úprava vzťahov v oblasti ochrany ovzdušia s cieľom zabezpečiť priaznivé životné prostredie človeka, zachovať, zlepšiť a obnoviť stav ovzdušia;
- - prevencia a znižovanie úrovní škodlivých chemických, fyzikálnych, biologických a iných účinkov na atmosférický vzduch;
- - zabezpečenie racionálneho využívania atmosférického vzduchu pre potreby výroby;
- - posilnenie zákonnosti a zákonnosti v oblasti ochrany ovzdušia.