Воздухом называется смесь природных газов - азота, кислорода, аргона, углекислого газа, воды и водорода. Он является первоисточником энергии всех организмов и залогом здорового роста и долгой жизни. Благодаря воздуху в организмах происходит процесс метаболизма и развития.
Воздух в жизни растений и животных
Воздух играет огромную роль в жизни растений. Основополагающими компонентами необходимыми для роста и жизни растений являются кислород, углекислый газ, водные пары и почвенный воздух. Кислород необходим для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.
Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не могут прорастать без насыщения кислородом. В этом элементе нуждаются и корни и листья, и стебли растений.
Углекислый газ проникает в растение путем внедрения через его устьица в среду листа, попадая в клетки. Чем выше концентрация углекислого газа, тем лучше становится жизнь растений.
Воздух способствует осуществлению микробиологических процессов, происходящих в почве. Благодаря этим процессам в почве образуются элементы, необходимые для питания, роста и жизни растений - азот, фосфор, калий и другие.
Также воздух играет особую роль в формировании механических тканей у наземных растений. Он служит им окружающей средой, защищая от воздействия ультрафиолетовых лучей.
Движение воздуха немаловажно для благоприятного роста растений. Горизонтальное движение воздуха иссушает растения. А вертикальное способствует распространению пальцы, семян, а также регулирует тепловой режим на различных территориях.
Животные, как и растения, нуждаются в воздухе. Возраст, пол, размер и физическая активность напрямую связаны с потребляемым количеством воздуха.
Организм животных очень чувствителен к недостатку кислорода. Из-за пониженной кислородной концентрации у животных перестают окисляться потребляемые белки, жиры и углеводы. Это приводит к накоплению вредных токсических веществ в организме.
Кислород необходим для насыщения крови и тканей живого существа. Поэтому при нехватке этого элемента у животных учащается дыхание, ускоряется ток крови, снижаются окислительные процессы в организме, животное становится беспокойным. Длительное отсутствие кислородного насыщения вызывает: мышечную утомляемость, отсутствие болевого фактора, понижение температуры тела и смерть.
Воздух в жизни человека
Воздух является жизненно необходимым фактором для человека. Он разносится кровью по телу, насыщая каждый орган и каждую клетку организма.
Именно в воздухе происходит тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Суть этого обмена заключается в конвекционной отдаче тепла и испарении влаги их легких человека.
Также воздух выполняет защитную для организма функцию: разбавляет химические загрязнители до безопасной концентрации. Это способствует снижению риска отравления организма химикатами.
С помощью дыхания человек насыщает организм энергией. Атмосферный воздух состоит из множества элементов, но его состав может меняться. Причиной этому служит производственная и техногенная деятельность человека.
Во время выдоха человек возвращает на четверть меньше вдыхаемого кислорода и в сто раз больше углекислого газа. Человеку необходимо ежедневно вдыхать 13-14 м3 воздуха. Содержание кислорода в организме здорового человека практически не меняется. Но если этого элемента не хватает, то в организме происходят сбои, учащается пульс.
Углекислый газ также важен для организма, но в определенных количествах. Повышение концентрации газа вызывает головную боль или шум в ушах.
Кислород способствует избавлению человеческого организма от углекислоты, в которой накоплены яды и токсины. Если человек редко выходит на свежий воздух, поверхностно дышит, или в воздухе содержится малая концентрация кислорода, человеческий организм переносит отравление, приводящее к различным заболеваниям.
Загрязнение окружающей среды атмосферы
В мире существует огромное количество веществ, загрязняющих атмосферу. Эти вещества вырабатываются как человеком, так и самой природой. Источниками, загрязнения атмосферы являются: тепловые электростанции и теплоцентрали, автотранспорт, цветная и черная металлургия, химической производство и другие.
Деятельность человека способствует выбросу золы, сажи, пыли. Также в атмосферу попадают минеральные кислоты, органические растворители.
Природные катаклизмы также выбрасывают в атмосферу различные вещества. При извержениях вулканов, пылевых бурях и лесных пожарах выделяются: пыль, диоксид серы, оксиды азота и углерода.
| Cмотрите так же... |
|---|
| Шпапгалки к экзамену по гигиене. Часть 1 |
| Место гигиены в системе медицинских наук. Значение гигиены в деятельности врача лечебного профиля. |
| История становления и развития гигиены. Основоположники и виднейшие представители отечественной гигиенической науки (А.П.Доброславин, Ф.Ф.Эрисман, Г.В.Хлопин, А.Н.Сысин, В.В.Горинсвский). |
| Гигиенические проблемы в экологии. Причины экологического кризиса и его отличительные особенности. Экологические факторы и здоровье населения. |
| Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ |
| Проблемы гигиены и экологии в условиях научно-технического прогресса. Роль гигиены в прогнозировании здоровья населения и оздоровлении внешней среды. |
| Предупредительный и текущий санитарный надзор. Роль санитарного надзора в решении вопросов оптимизации внешней среды, условий труда, проживания, питания. |
| Основные причины деградации окружающей среды. Неблагоприятные факторы химической, физической и биологической природы, влияющие на здоровье населения в современных условиях. Значение |
| Особенности действия на организм вредных факторов окружающей среды. Понятие о комбинированном, сочетанием действии и комплексном поступлении вредных веществ в организм. Отдаленные эффекты действия вредных факторов на организм, отражение этого действия в структуре и уровне заболеваемости населения. |
| Использование достижений научно-технического прогресса с целью охраны и оздоровления окружающей среды и здоровья населения. Анализ состояния здоровья в зависимости от характера и уровня загрязнения окружающей среды. |
| Гигиеническое регламентирование и прогнозирование. Методология и принципы гигиенического регламентирования (ПДК, ПДУ. ОБУВ) как основа санитарного законодательства. |
| Методы обоснования гигиенических норм |
| Теория риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды. |
| Актуальные вопросы гигиены и экологии. |
| Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение. Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как экологическая проблема в условиях научно-технического прогресса. |
| Гигиеническое значение загрязнений атмосферы |
| Физические свойства воздуха и их значения для организма (температура, влажность, барометрическое давление и скорость движения воздуха). Микроклимат и его гигиеническое значение. Виды и влияние дискомфорного микроклимата на теплообмен и здоровье человека (переохлаждение и перегревание) |
| Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Световой климат. Значение инфракрасной, ультрафиолетовой и видимой частей солнечного спектра. |
| Действие Уф-лучей |
| Природно-географические условия среды обитания и здоровье человека. Погода, определение и медицинская классификация типов погоды. Периодические и апериодические изменения погоды. Гелиометеотропные реакции и их профилактика. |
| Климат, определение понятия, Строительно-климатическое районирование территории РФ. Климат, здоровье и работоспособность. |
| Акклиматизация и ее гигиенические аспекты. Особенности труда, быта, жилища, одежды; обуви, питания, закаливания в различных климатических районах, их значение в акклиматизации. Использование климата в лечебно-оздоровительных целях. |
| Физиологическое, санитарно-гигиеническое и хозяйственное значение воды. |
| Вода как фактор окружающей среды. Значение. Влияние качества питьевой воды на здоровье. Требования к качеству питьевой воды. |
| Атмосферные осадки |
| Гигиенические требования к качеству питьевой воды при централизованном и местном водоснабжении. |
| Санитарная характеристика централизованной и децентрализованной систем водоснабжения. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации шахтных колодцев и других сооружений местного водоснабжения. |
| All Pages |
Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение.
Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как экологическая проблема в условиях научно-технического прогресса.
Воздух представляет собой механическую смесь газов,состоящую из кислорода (20,93 %),азота (78,1 %), углекислого газа (0,03-0,04 %)и группы инертных газов (около 1 %).
Кислород (О2). Он необходим для поддержания процессов горения,тления и др.окислительных процессов,происходящих в природе,которые обеспечивают существование жизни на земле.Кроме того,все окислительные процессы в самом организме происходят при непосредственном участии кислорода. Опытным путем установлено, что снижение количества кислорода во вдыхаемом воздухе до 16и даже 15 % (при норм. давлении) переносится организмом довольно безболезненно,хотя компенсаторные механизмы при этом находятся в состоянии напряжения(усиление легочной вентиляции,сердечной деятельности и др.). Кратковременно человек может просуществовать даже в атмосфере с содержанием кислорода около 10 %.При этом компенсаторные механизмы организма находятся в крайней степени напряжения.Дальнейшееснижение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе приводит к быстрому истощению компенсаторных механизмов организма и его гибели.Особенно чувствительна к недостатку кислорода центральная нервная система.Компенсация организмом кислородной недостаточности происходит за счет: усиления легочной вентиляции (учащение и углубление дыхательных движений);усиления циркуляции крови (увеличение систолического объема сердечных сокращений и увеличение их частоты); увеличения количества циркулирующей крови (за счет выхода ее из депо);увеличения количества форменных элементов крови,обеспечивающих функцию транспортировки кислорода (увеличение числа эритроцитов и гемоглобина в крови).Вдыхание воздуха с повышенным содержанием кислорода переносится организмом человека хорошо.Вдыхание даже чистого кислорода (при норм. давлении)не приводит к возникновению патологических изменений в организме.Вдыхание чистого кислорода под повышенным давлением (3-4атмосферы и более)приводит к патологическим явлениям со стороны центральной нервной системы,проявляющиеся в виде судорог (кислородная интоксикация).
Углекислый газ (СО2). В атмосферном воздухе его всего 0,03-0,04%,а в воздухе помещений - до десятых долей процента. Однако он имеет очень большое гигиеническое значение - поддержание экологического равновесия внешней среды в глобальном масштабе .В связи с техническим прогрессом,резко нарастающим количеством двигателей внутреннего сгорания и других энергетических установок значительно возросло количество окислительных процессов на земном шаре. В результате урбанизации и развития промышленности в значительной степени уменьшилось количество зеленых насаждений,являющихся основными потребителями углекислоты.Т.е.в последние годы наметился рост концентрации углекислоты в атмосферном воздухе. Ученые считают, что если нарастаниеуглекислоты будет происходить и далее, то в природе может возникнуть "парниковый эффект. В результате произойдет повышение среднегодовой температуры атмосферного воздуха,что,в свою очередь,приведет к таянию полярных ледников,повышению уровня мирового океана,а следовательно,к затоплению значительной части земной поверхности. Для воздуха помещений содержание углекислого газа имеет санитарно-показательное значение .В помещениях,где находятся люди,в воздух поступают разнообразные продукты жизнедеятельности человеческого организма:выдыхаемый воздух,насыщенный углекислотой и водяными парами;испарения с поверхности кожи и слизистых оболочек дыхательных путей,в составе которых присутствуют продукты разложения слизи,пота,кожного жира и т.д.В результате в воздухе увеличивается концентрация углекислоты, появляются аммиак, альдегиды, кетоны и другие дурно пахнущие газы,увеличивается влажность,пылевая и микробная загрязненность воздуха, что в целом характеризуется как душный (жилой)воздух,оказывающий влияние на самочувствие,работоспособность и здоровье людей.По концентрации углекислоты в таком воздухе можно определить степень общей его загрязненности. Поэтому углекислый газ служит санитарным показателем чистоты воздуха в жилых и общественных помещениях.Воздух считается свежим,если концентрация углекислоты в нем не превышает 0,1%-предельно допустимая величина для воздуха в жилых и общественных помещениях. Углекислый газ тяжелее воздуха и может скапливаться в нижних частях замкнутых пространств,не подвергающихся интенсивной вентиляции. При конц. СО2 больше 3% - существование в такой атмосфере опасно для здоровья. При концентрации 20 % происходит паралич дыхательного центра в течение нескольких секунд.
Азот (N2). Считают, что азот - газ индифферентный и в воздухе играет роль наполнителя, но так толькопри нормальном давлении. При вдыхании воздуха под повышенным давлением азот начинает оказывать наркотическое действие. Наиболее отчетливо это действие проявляется при давлении воздуха 9и более атмосфер-при работе водолазов.В таких условиях в поведении водолазов отмечается беспричинная веселость,нарушение координации движений,излишняя болтливостей другие проявления наступившей эйфории(наркотические проявления).
В состав воздушной среды постоянно входят разнообразные посторонние включения, попадающие в него из различных источников. С течением времени в результате деятельности человека,направленной на развитие технического прогресса,количество таких посторонних примесей к воздушной среде увеличивается.
Все загрязнения воздушной среды можно разделить на три вида:
1. Твердые (пыль).2. Жидкие (пары).3. Газообразные.
Наибольшее практическое значение имеют пылевые загрязнения, выбрасываемые в воздух энергетическими системами,поскольку количество последних постоянно возрастает. Особенно много твердых загрязнений поступает в воздух при сжигании твердого топлива (угля). При этом в воздух выбрасываются: 1) зола(негорючие примеси к углю);2) недожог(несгоревшие частицы угля);3) сажа (продукт неполного сгорания угля. Она является наиболее патогенным компонентом из твердых выбросов,так как содержит смолистые вещества, среди которых имеют место и канцерогенные).
Атмосферную пыль разделяют на следующие категории:
а) собственно пыль (оседает с ускорением, величина частиц 100-10 микрон);
б)облака или туманы (оседает с постоянной скоростью,величина частиц 10-0,1 микрон);
в) дым (не оседает, а находится постоянно в состоянии броуновского движения, величина частиц менее 0,1 микрона).
Степень дисперсности пылевых частиц имеет также значение с точки зрения проникновения их в дыхательные пути. Самая крупная пыль (величина частиц более 10микрон)в основном задерживается в верхних дыхательных путях и выводится с секретом слизистых оболочек.Более глубоко проникает пыль с величиной частиц от 5 до 10 микрон. Наиболее опасной считается пыль с величиной частиц менее 5 микрон, которая проникает в альвеолы.
Источниками газообразных загрязнений воздуха являются в основном промышленные предприятия и отопительные системы,в которых сгорает уголь, также транспорт,использующий двигатели внутреннего сгорания.Уголь содержит в себе в качестве постоянной примеси серу,которая при сгорании угля окисляется до сернистого газа. Автомобильный транспорт,широко распространенный в современных городах, является основным источником загрязнения воздуха окисью углерода.Кроме этого,транспорт выбрасывает в воздух разнообразные окислы азота,двуокись углерода,недосгоревшие углеводороды,озон и др.газы. Число автомобильного транспорта постоянно растет,и в настоящее время количество автомобилей в мире сопоставимо с количеством населения.В результате этого в воздухе крупных городов с интенсивным автомобильным движением концентрация окиси углерода значительно превышает предельно допустимые нормы. Жидкие загрязнения образуются в воздухе за счет взаимодействия газообразных загрязнений с атмосферной влагой. В результате, например,из сернистого газа,образуются кислоты,содержащие серу,которые затем выпадают из атмосферы в виде кислотных дождей.Высокие степени загрязнения атмосферы принято называть сейчас токсическими туманами или смогами.
ПЛАН
Введение
Актуальность темы «Атмосферный воздух как объект экологических отношений», в настоящее время практически не обсуждается. Эта тема важна потому, что, во-первых, атмосферный воздух - один из важнейших жизнеобеспечивающих компонентов на Земле. Именно загрязнение атмосферного воздуха – это самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на растения, животных, микроорганизмы; на все трофические цепи и уровни; на качество жизни человека; на устойчивое функционирование экосистем и биосферы в целом.
Во-вторых, в борьбе с загрязнением атмосферного воздуха приходится учитывать, наряду со стремлением к его уменьшению, необходимость сохранения производств, чья продукция играет в жизни людей очень важную роль. Поэтому, необходимы разработки разумных стратегий и тактики в организации и проведении в жизнь мер по уменьшению техногенного загрязнения атмосферы.
1.
«Воздух как природный ресурс представляет собой общечеловеческое достояние. Постоянство его состава (чистота) - важнейшее условие существования человечества. Поэтому любые изменения состава рассматриваются как загрязнение атмосферы» .
Атмосферный воздух – это жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющей собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений (ст. 1 Федерального закона от 4 мая 1999г. № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха»).
«Атмосферный воздух выполняет функции:
u геологические;
u экологические;
u терморегулирующие;
u защитные;
u энергоресурсные;
Загрязнение атмосферного воздуха – привнесение в него или возникновение в нём новых (обычно не характерных для него) вредных химических, физических, биологических агентов. Оно может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).
«Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами (вулканическая деятельность, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др.)» .
Антропогенное загрязнение связано с выбросом загрязняющих веществ в результате деятельности человека.
По масштабам загрязнение воздуха может быть местным - повышение содержания загрязняющих веществ на небольших территориях (город, район, и др.)., глобальным – изменения, затрагивающие всю атмосферу Земли.
По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются следующим образом: 1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.); 2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.); 3) твёрдые (тяжёлые металлы, канцерогенные вещества, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.).
«Главные (приоритетные) антропогенные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха – диоксид серы (SO 2), диоксид азота (NO 2), оксид углерода (CO), твёрдые частицы (пыль, сажа, зола). На их долю приходится около 98% выбросов вредных веществ в атмосферу. Кроме них в атмосферу поступает ещё более 70 наименований вредных веществ: тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий и др.); углеводороды (C N H m), среди которых наиболее опасен бензопирен, альдегиды (в первую очередь формальдегид), сероводород,токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры) и др.
Особо опасным видом загрязнения атмосферы является радиоактивное загрязнение, вызванное радиоактивными изотопами. Его источники – производство и испытания ядерного оружия, отходы и аварийные выбросы АЭС. Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ в результате аварии на четвёртом блоке Чернобыльской АЭС в 1986г. Их суммарный выброс в атмосферу составил 77 кг. Для сравнения при атомном взрыве над Хиросиммой их образовалось только 740 г.»
Виды пользования атмосферным воздухом:
u пользование воздухом для обеспечения жизнедеятельности человека и других организмов;
u пользование атмосферой для выброса загрязняющих веществ и поглощения вредных физических воздействий;
u пользование воздухом для производственных нужд в качестве производственного сырья и для получения кислорода, азота и т.п. в различных промышленных процессах (горение топлива), выплавки металлов и руд (доменные и мартеновские процессы) ;
u для автомобильного и воздушного транспорта и т.д.;
u искусственное изменение состояния атмосферы и атмосферных явлений в народнохозяйственных целях.
Задача Федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» - регулирование общественных отношений в этой области, улучшение состояния атмосферного воздуха, предотвращение и снижение вредных химических, физических, биологических и иных воздействий, вызывающих неблагоприятные последствия для населения, растительного и животного мира.
Атмосферный воздух находится под охраной государства. Она осуществляется в различных направлениях:
u обеспечении оптимального для жизни качества атмосферного бассейна путём защиты его от различных видов загрязнений (естественного и искусственного происхождения);
u сохранении оптимального для жизни газового состава атмосферы, прежде всего её кислородных ресурсов;
u поддержании оптимального естественного состояния воздушной среды путём предупреждения и ограничения вредных физических воздействий;
u предотвращении разрушения озонового слоя атмосферы и атмосферных явлений, неблагоприятно воздействующих на погоду и климат, здоровье людей, растительный и животный мир.
«Для осуществления и планирования мероприятий по охране атмосферного воздуха, разработки предельно допустимых воздействий и для других целей производится государственный учёт объектов, оказывающих вредное воздействие на атмосферный воздух, учёт видов и количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу и др.
Государственный учёт осуществляется по единой для Российской Федерации системе соответствующими органами: министерствами, ведомствами, предприятиями и организациями» .
В Федеральном законе «Об охране окружающей среды» закреплена также необходимость охраны озонового слоя Земли.
Охрана окружающей природной среды от экологически опасных изменений озонового слоя Земли обеспечивается:
u организацией наблюдения, учёта и контроля изменений состояния климата, озонового слоя под влиянием хозяйственной деятельности и иных процессов;
u установлением и соблюдением предельно допустимых выбросов вредных веществ, воздействующих на состояние климата и озонового слоя;
u регулированием производства и использования в быту химических веществ, разрушающих озоновый слой;
u применением мер ответственности за нарушение указанных требований.
2.Источники загрязнения атмосферного воздуха.
«Загрязнение атмосферы – это привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических соединений, агентов или веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами. Естественными источниками загрязнений атмосферного воздуха служат прежде всего вулканические выбросы, лесные и степные пожары, пыльные бури, дефляция, морские штормы и тайфуны. Эти факторы не оказывают отрицательного воздействия на природные экосистемы, за исключением широкомасштабных катастрофических природных явлений. Например, извержение вулкана Кракатау в 1883 г., когда в атмосферу было выброшено 18 км 3 тонко измельчённого теплового материала; в 1912г. произошло извержение вулкана Катмай на Аляске, где было выброшено 20 км 3 рыхлых продуктов. Пепел этих извержений распространился на большую часть поверхности Земли и вызвал уменьшение притока солнечной радиации на 10 и 20% соответственно, что привело к понижению среднегодовой температуры на 0,5 0 C в северном полушарии на протяжении трёх лет после извержений» .
Основными антропогенными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются следующие отрасли экономики: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.), автотранспорт, чёрная и цветная металлургия, нефтедобывающее и нефтеперабатывающее производство, машиностроение, производство стройматериалов и т.д.
«Энергетика.При сжигании твёрдого топлива (каменного угля) в атмосферный воздух поступают оксиды серы, оксиды азота, твёрдые частицы (пыль, сажа, зола). Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680т SO 2 и SO 3; 120-140 т твёрдых частиц (зола, пыль, сажа); 200т оксидов азота. Использование жидкого топлива (мазута) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Газовое топливо загрязняет атмосферный воздух в 3 раза меньше, чем мазут, и в 5 раз меньше, чем уголь» .
«Атомная энергетика в случае безаварийной работы ещё более экологична, но и она загрязняет воздух такими токсичными веществами, как радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. В то же время АЭС представляет собой значительно большую потенциальную опасность по сравнению с предприятиями традиционной энергетики. Опасность несут аварии атомного реактора и отходы ядерного топлива.
Чёрная и цветная металлургия. При выплавке одной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04т твёрдых частиц, 0, 03т оксида серы, 0, 05т оксида углерода, а также в меньших количествах свинец, фосфор, марганец, мышьяк, пары ртути, фенол, формальдегид, бензол, аммиак и другие токсичные вещества. В выбросах предприятий цветной металлургии, кроме того, содержатся тяжёлые металлы, такие как свинец, цинк, медь, алюминий, ртуть, кадмий, молибден, никель, хром и др.
Химическая промышленность. Выбросы химической промышленности характеризуется значительным разнообразием, высокой концентрированностью и токсичностью. Они содержат оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическую пыль и т.д.
Автотранспорт. В настоящее время в мире эксплуатируется несколько сот миллионов автомобилей. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания содержат огромное количество токсичных соединений: бензопирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (из этилированного бензина). В настоящее время в крупных городах России выбросы от автотранспорта превосходят выбросы от стационарных источников (предприятий промышленности).
Сельское хозяйство. Сельскохозяйственное производство приводит к загрязнению атмосферного воздуха пылью (при механической обработке почв), метаном (домашние животные), сероводородом и аммиаком (промышленные комплексы по производству мяса), пестицидами (при их распылении) и т.д» .
Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается также при добыче и переработке минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах и т.д.
3.Экологические последствия загрязнения атмосферы
Воздействие загрязнения воздуха на организм человека и экосистемы.
«Попадающие вредные вещества рано или поздно выпадают на поверхность земли или воды, будь то в виде твёрдых частиц или в виде раствора в атмосферных осадках. Такое вторичное, через атмосферу, загрязнение почв, растительности, вод оказывает заметное влияние на состояние экосистем. Губительное влияние оказывают «кислые дожди» на водные и наземные экосистемы. В результате исчезновения или сильного подавления жизнедеятельности многих видов животных и растений этих экосистем резко снижается их способность к самоочистке, то есть к связыванию и нейтрализации вредных примесей. Вернуть их к нормальному существованию становится весьма непростой задачей
Для наземных экосистем эффект поглощения загрязнителей растительностью непосредственно из воздуха листвой или корневыми системами через почву оказывается столь же губительным. При малых концентрациях загрязнителей лесные экосистемы успешно их нейтрализуют и связывают. Некоторые загрязнители, к которым растения чувствительны меньше, чем животные, могут даже улучшать состояние растений, подавляя вредителей. Но это редко наблюдается в естественных условиях, поскольку в составе реальных загрязнений практически всегда содержится больше веществ, подавляющих фотосинтез и рост растений, снижающих их устойчивость к грибковым заболеваниям и повреждению насекомыми.
Наиболее чувствительные к загрязнениям организмы – лишайники, и снижение их численности или исчезновение свидетельствует о неблагополучии лесной растительности, а значит, и всей экосистемы. Метод определения общей загрязнённости территории при помощи учёта количества и видового разнообразия лишайников – лихеноиндикация – один из наиболее чувствительных в арсенале мониторинга природной среды.
На территориях, находящихся под максимальным воздействием воздушных выбросов крупных промышленных центров, леса часто оказываются в настолько подавленном состоянии, что прекращается естественное возобновление, резко снижается способность экосистем к очистке воздуха, а это ведёт к усилению вредного воздействия промышленных выбросов на животных и человека» .
Влияние загрязнений воздуха на здоровье людей может быть прямым и опосредованным. Прямое связано с воздействием на организм человека частиц и газов, вдыхаемых с воздухом. Большинство таких загрязнений вызывает раздражение дыхательных путей, снижение устойчивости к воздушно-капельным инфекциям, повышению вероятности раковых заболеваний и нарушений наследственного аппарата, что ведёт к повышению частоты уродств и общему ухудшению состояния потомства .
Так, например, «оксид углерода (угарного газа) прочно соединяется с гемоглобином крови, что препятствует нормальному снабжению органов и тканей кислородом, в результате ослабляются процессы мыслительной деятельности, замедляются рефлексы, возникает сонливость, возможны потери сознания и смерть от удушья. Диоксид кремния (SiO 2), содержащийся в пыли, вызывает тяжёлое заболевание лёгких – силикоз. Диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает лёгочную ткань. Оксиды азота раздражают и разъедают слизистые оболочки глаз и лёгких, увеличивают восприимчивость к инфекционным заболеваниям, вызывают бронхит и пневмонию. Если в воздухе содержатся совместно оксиды азота и диоксид серы, то возникает эффект синергизма, то есть усиление токсичности всей газообразной смеси. Частицы размером 5 мкм способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах лёгких, засорять слизистые оболочки» .
«Многие загрязнители обладают одновременно канцерогенным (вызывающим раковые заболевания) и мутагенным (вызывающим повышение частоты мутаций, включая нарушения, ведущие к уродствам) свойствами, поскольку механизм их действия связан с нарушениями структуры ДНК или клеточных механизмов реализации генетической информации. Такими свойствами обладают как радиоактивные загрязнения, так и многие химические вещества органической природы – продукты неполного сгорания топлива, ядохимикаты, применяемые для защиты растений в сельском хозяйстве, многие промежуточные продукты органического синтеза, частично теряемые в производственных процессах.
Опосредованное влияние, то есть воздействие через почву, растительность и воду, связано с тем, что те же вещества попадают в организм животных и человека не только через дыхательные пути, но с пищей и водой. При этом область их воздействия может существенно расширяться. Например, ядохимикаты, сохранившиеся в овощах и фруктах в опасных количествах, воздействуют не только на население сельских районов, но и на жителей городов, питающихся этой продукцией.
«Опасность бесконтрольного применения пестицидов возрастает ещё до того, что продукты их метаболизма в почве иногда оказываются более токсичными, чем сами использованные на полях препараты.
Чистота воздуха, предотвращение попадания в воздушную среду антропогенных загрязнений – одна из важнейших задач, решение которой необходимо для улучшения экологического состояния планеты и каждой страны. К сожалению, работы, которые ведутся в этом направлении, недостаточны – уровень загрязнённости атмосферного воздуха на Земле продолжает нарастать. От того, насколько эффективно сумеют государственные службы и общественные организации обеспечить снижение загрязнённости воздуха, особенно в больших городах, во многом зависят возможности нормальной жизни будущих поколений» .
Парниковый эффект и глобальное потепление климата.
Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект – разогрев нижних слоёв атмосферы, вследствие способности атмосферы пропускать коротковолновую солнечную радиацию, но задерживать длинноволновое тепловое излучение земной поверхности. Водяной пар задерживает около 60% теплового излучения Земли и углекислый газ – до 18%. В отсутствии атмосферы средняя температура земной поверхности была бы -23 0 C, а в действительности она составляет +15 0 C.
Парниковому эффекту способствует поступление в атмосферу антропогенных примесей (диоксида углерода, метана, фреонов, оксида азота и др.). За последние 50 лет содержание углекислого газа в атмосфере возросло с 0, 027 до 0, 036%. Это привело к повышению среднегодовой температуры на планете на 0,6 0 . Существуют модели, согласно которым если температура приземного слоя атмосферы поднимется ещё на 0,6-0,7 0 , произойдёт интенсивное таяние ледников Антарктиды и Гренландии, что приведёт к повышению уровня воды в океанах и затоплению до 5 млн км 2 низменных, наиболее густо заселённых равнин .
Отрицательные для человечества последствия парникового эффекта заключается в повышении уровня Мирового океана в результате таяния материковых и морских льдов, теплового расширения океана и т.п. Это приведёт к затоплению приморских равнин, усилению абразионных процессов, ухудшению водоснабжения приморских городов, деградации мангровой растительности и т.п. Увеличение сезонного протаивания грунтов в районах с вечной мерзлотой создаст угрозу дорогам, строениям, коммуникациям, активизирует процессы заболачивания, термокарста и т.д.
Положительные для человечества последствия парникового эффекта связаны с улучшением состояния лесных экосистем и сельского хозяйства. Повышение температуры приведёт к увеличению испарения с поверхности океана, это вызовет возрастание влажности климата, что особенно важно для аридных (сухих) зон. Повышение концентрации углекислого газа увеличит интенсивность фотосинтеза, а значит, продуктивность диких и культурных растений .
Киотский протокол. Проведённый в 1957г. Международный геофизический год позволил международному научному сообществу создать широкую сеть станций по наблюдению за окружающей средой – основу для понимания планетарных процессов и влияния на них антропогенной деятельности. Исследования сразу же выявили непрерывное повышение содержания CO 2 в атмосфере. В итоге уже в 1970г. в отчёте Генерального секретаря ООН упоминается о возможности «катастроф, связанных с потеплением».
Обеспокоенность мирового сообщества данной проблемой привела к разработке и принятию в 1992г. в Рио-де- Жанейро Международной Рамочной Конвенции ООН по изменению климата. В декабре 1997г. в Киото (Япония) на Конференции сторон этой конвенции был подписан протокол к Конвенции, установившей для промышленно развитых государств-участников чёткие лимиты (количественные обязательства) по сокращению выбросов CO 2 относительно базового 1990г.
Цель соглашения в Киото – добиться совокупного сокращения к 2008-2012гг. соответствующих выбросов по крайней мере на 5%, для чего члены Европейского союза и Швейцария должны в оговорённые сроки снизить выбросы на своей территории на 8%, США- на 7%, Япония – на 6% в год. Обязательства на последующие периоды времени Стороны Конференции договорились обсудить позже.
Киотский протокол предусматривает реализацию ряда совместных программ, в частности создание уникального механизма торговли квотами , заключающегося в том, что Стороны протокола могут перераспределять между собой (например, перепродавать) разрешённые им в течение определённого срока объёмы выбросов.
В России выбросы парниковых газов в конце 90-х годов прошлого века не превышали допустимого уровня и снижения выбросов не требовалось. Так в конце 1998г. общий выброс в атмосферу был минимален и составил около 70% от уровня базового 1990г. Прогноз, выполненный по инициативе Всемирного банка, показал, что к 2010г. выброс этих газов составит 96% от базового, а при внедрении энергосберегающих технологий – только 92%. Экономический кризис и спад производства в России в конце XXв. Позволяет ей иметь неиспользованные квоты на выброс диоксида углерода примерно в количестве 250 млн т/г. Кроме того, в России в настоящее время существует 119,2 млн га земель, покрытых лесом, а как известно, 1 га леса связывает 1,5 т углерода в год. Следовательно, только за счёт лесопосадок в России за год может быть связано до 178,8 млн т углерода.
Россия в 2004г. ратифицировала Киотский протокол (Федеральный закон №128 ФЗ от 04.11.04). Нашей стране пока это выгодно, ибо в Киото за точку отсчёта был взят 1990г., после которого выбросы в России снизились. Поэтому участие в «общем деле» в настоящее время не только не требует денежных затрат, но и будет прибыльным ещё около 10 лет.
Дело в том, что по расчётам затраты на выполнение Киотских обязательств на национальном уровне для большинства стран составляют 20-60 долл. США за тонну CO 2 (или 80-200 долл. США в перерасчёте на 1т углерод). Таким образом, даже по самым пессимистическим прогнозам, торговля излишками квот на выброс парниковых газов может давать около 10 долл. США за тонну. В сложившейся ситуации Россия претендует на ведущую роль на формировавшемся международном «рынке углерода». Кроме того, более свободный доступ к международным программам и фондам поможет решить отечественные проблемы энергоэффективности, энергоснабжения и адаптации к новым климатическим условиям за счёт международных средств, причём не взятых в долг, а фактически безвозмездных.
По оценкам, организации экономического сотрудничества и развития, всего через несколько десятилетий изменения климата могут принести странам бывшего СССР годовой ущерб свыше 20 млрд долл. США, в том числе, по расчётам Всемирного фонда охраны дикой природы (WWF), ущерб России составит 5-10 млрд/г. При этом ущерб США (а также стран Европейского Союза) будет почти в 10 раз больше ущерба России. Тем не менее следует чётко понимать, что для нашей страны грядущие изменения климата - это не только и не столько мягкое и постепенное потепление. Цена этого процесса заключается также и во вторичных негативных эффектах, сила которых намного превысит «приятные нам» последствия.
В случае правильности прогнозов от потепления легче станет только энергетике России, а сельское хозяйство из-за резких заморозков и оттепелей может проиграть больше, чем выиграть от увеличения средней температуры. Вторичными эффектами будут: повышение смертности вследствие резких скачков температуры, увеличение лесных пожаров, таяние вечной мерзлоты, деградация экосистем, сокращение запасов пресной воды, новые для нас болезни, а также непредсказуемая пока иммиграция в Россию из стран с катастрофическими изменениями климата и многое другое, трудно прогнозируемое.
Одна из причин современных бурных политических дебатов по проблеме парникового эффекта – неравномерный вклад государств (особенно развитых, с одной стороны, и развивающихся – с другой) в это «общее дело». В развитых странах выбросы соответствующих газов, приходящиеся на душу населения, в среднем в 10 раз больше, чем в странах третьего мира (особенно Азии и Африки). Да и развитые страны по этому показателю неодинаковы – удельные выбросы в Европе и Японии составляют только половину от показателей США, Канады или Австралии. Поэтому действительно трудно и даже бессмысленно требовать от развивающихся стран контролировать и ограничивать их выбросы в атмосферу до того, как развитые страны не займутся всерьёз собственным самоограничением.
В то же время решить проблему без участия развивающихся стран невозможно, ибо в ближайшие десятилетия самые крупные из них могут так значительно увеличить выбросы в атмосферу, что все усилия развитых стран будут сведены на нет.
Существуют и иные, частные, но достаточно обоснованные противоречия. Так, многие развивающиеся страны полагают, что при учёте объёмов выбросов парниковых газов их следует относить не насчёт стран, с территории которых они (выбросы) производятся, а на счёт стран, предприниматели которых поощряют эти выбросы. Причина, в том, что фирмы развитых государств из-за более дешёвой рабочей силы и менее жестких экологических ограничений стремятся свои производственные мощности размещать в Африке, Латинской Америке, Азии, а продукцию и доходы возвращать в свои страны, обеспечивая исключительно высокий уровень жизни. При таком подходе рост содержания CO 2 в атмосфере, вызванный рубкой тропических лесов для поставок в Японию или США, вполне логично было бы записывать на счёт этих стран, а не счёт Малайзии или Бразилии, чьи леса вырубались.
Борьба за ратификацию Киотского протокола проходила в непростых условиях в ряде стран, включая европейские.
Так в марте 2002 г. министры охраны окружающей среды Европейского Союза (ЕС) единогласно пришли к соглашению, обязывающему все страны – члены ЕС, ратифицировать Киотский протокол. Были проведены необходимые переговоры и во время проведения Всемирного саммита по устойчивому развитию в Йоханнесбурге осенью 2002г.
При этом важное место на переговорах по глобальным климатическим изменениям отводилось США не столько из-за политического или экономического веса, сколько из-за доли выбросов в атмосферу планеты; вклад этой страны составляет 25%, так что международные соглашения без их участия значительно менее эффективны. В отличие от европейских стран США крайне осторожны и неактивны, что связано с ценой, которую они должны будут заплатить за снижение выбросов CO 2 .
Протокол, который был выработан в соответствии с пожеланиями прежде всего США, в 2001-2004 гг. неожиданно оказался на грани провала из-за того, что США отказались его ратифицировать. Так, одним из первых наиболее важных заявлений Дж. Буша, сделанных в начале 2001г., было заявление о решении США «выйти» из Киотского протокола, подписанного Б. Клинтоном. Причина в том, что экономика США опирается на собственные, пока кажущиеся безграничными, дешёвые ресурсы ископаемого топлива. Существует мнение, что снижение выбросов CO 2 в США потребует больших финансовых вложений либо ведёт к резкому, кажущемуся неприемлемым для американцев ограничению уровня их жизни(потребления). Поэтому сотни миллионов долларов тратятся на научные исследования, направленные на поиск обоснований ошибочности выводов о причинах начавшихся глобальных изменений климата и необходимых действиях международного сообщества. Корни зла США видят не в собственном энергопотреблении, а в частности, в вырубке тропических лесов, в увеличении площадей рисовых плантаций, в росте народонаселения и экономическом развитии стран третьего мира.
Юридически Киотский протокол вступил в силу и без ратификации США, но для его реализации участие этой страны, причём активное, является важным.
Результаты комплексных исследований и прогнозирование развития ситуации в XXI в. показывают, что даже полностью выполненные обязательства, принятые по Киотскому протоколу, смогут повлиять на изменения климата намного меньше, чем требуется. Концентрация парниковых газов будет продолжаться увеличиваться. Поэтому всем странам необходимо в той или иной степени готовиться к приспособлению к неизбежным изменениям климата .
Разрушение «озонового слоя».
«Общее количество озона в атмосфере не велико, тем не менее озон – один из наиболее важных её компонентов. Благодаря ему смертоносная ультрафиолетовая солнечная радиация в слое между 15 и 40 км над земной поверхностью ослабляется примерно в 6500 раз. Озон образуется в основном в стратосфере под действием коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца. В зависимости от времени года и удалённости от экватора содержание озона в верхних слоях атмосферы меняется, однако значительные отклонения от средних величин концентрации озона впервые были отмечены лишь в начале 80-х годов прошлого века. Тогда над южным полюсом планеты резко увеличилась озоновая дыра – область с пониженным содержанием озона» . «Считается, что основной причиной возникновения «озоновых дыр» является содержание в атмосфере фреонов. Фреоны (хлорфторуглероды) – высоколетучие, химически инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и в быту в качестве хладагенов (холодильники, кондиционеры, рефрижераторы), пенообразователей и распылителей (аэрозольные упаковки). Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, интенсивно разрушающий озон» .
«Уменьшение «толщины» озонового слоя приводит к изменению (увеличению) количества ультрафиолетового излучения Солнца, достигающего поверхности Земли, нарушению теплового баланса планеты. Изменение интенсивности солнечного излучения заметно влияет на биологические процессы, что, в конце концов, может привести к критическим ситуациям. С увеличениям доли ультрафиолетовой составляющей в излучении, доходящем до поверхности планеты, связывают рост числа раковых заболеваний кожи у людей и животных. У человека это три вида быстротекущих раковых заболеваний: меланома и две карценомы .
«Понимая остроту и сложность этой неожиданно возникшей перед человечеством глобальной экологической проблемы, участники международных переговоров в Вене в марте 1985г. подписывают «Венскую конвенцию по охране озонового слоя», призывающую страны к проведению дополнительных исследований и обмену информацией по сокращению озонового слоя. Однако они не смогли прийти к согласию о единых международных мерах ограничения производства и выбросов хлорфторуглеродов.
В 1987г. на международной встрече в Монреале 98 стран заключили соглашение (Монреальский протокол) о постепенном прекращении производства хлорфторуглеродов и запрещении выбросов их в атмосферу. В 1990г. на новой встрече в Лондоне ограничения были ужесточены – около 60 стран подписали дополнительный протокол с требованием полностью прекратить производству хлорфторуглеродов к 2000г.
В связи с тем что подобные ограничения затрагивали экономические интересы стран, был организован специальный фонд для помощи развивающимся странам по выполнению требований Протокола. В частности, благодаря Индии было достигнуто отдельное соглашение о передаче этим странам передовых технологий для самостоятельного производства заменителей хлорфторуглеводов.
В нашей стране в мае 1995г. принято постановление Правительства РФ №256 «О первоочередных мерах по выполнению Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой», а в мае 1996г.- постановление Правительства РФ №563 «О регулировании ввоза в Российскую Федерацию и вывоза из Российской Федерации озоноразрушающих веществ и содержащей их продукции».
К сожалению, расчёты показывают, что даже при успешном выполнении принятого графика реализации достигнутых соглашений содержание хлора в атмосфере вернётся к уровню 1986г. (когда впервые было выявлено антропогенное воздействие на озоновый слой) только лишь в 2030г. Причина этого- миграция фреонов, уже попавших в атмосферу из её нижних слоёв в более высокие и большое время их «жизни» в природных условиях» .
Кислотные дожди.
«Кислотный дождь – дождь или снег, подкисленный до pH<5,6 из-за выбросов (оксиды серы, оксиды азота, хлорводород, сероводород и др.).
Отрицательное воздействие кислотных дождей на растительность проявляется как в прямом биоценозном воздействии на растительность, так и в косвенном через снижение pH почв. Выпадение кислотных дождей приводит к ухудшению состояния и гибели целых лесных массивов, а также снижению урожайности многих сельскохозяйственных культур. Кроме того, отрицательное воздействие кислотных дождей проявляется в закислении пресноводных водоёмов. Снижение pH воды вызывает сокращение запасов промысловой рыбы, деградацию многих видов организмов и всей водной экосистемы, а иногда и полную биологическую гибель водоёма» .
«Кислотные осадки ускоряют процессы коррозии металлов, разрушения зданий, сооружений. Установлено, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельских районах. Многочисленные примеры начавшегося с середины XX в. произошла одна из первых масштабных экологических трагедий, истинная причина которой была достоверно зафиксирована – в Лондоне около 4 тыс. человек погибло от смеси тумана с дымом – смога. Эта наиболее крупная из известных до сих пор катастроф, связанных с загрязнением воздуха, которая унесла столько же жизней, сколько и последняя эпидемия холеры в 1866г. 5 декабря 1952г. почти над всей Англией возникла и сохранялась несколько дней подряд зона высокого давления и безветрия, сопровождавшаяся столь известным для этих мест густым туманом. В результате в воздухе возникла температурная инверсия, нарушившая нормальную вертикальную циркуляцию в атмосфере.
Туман сам по себе для организма человека не опасен, однако в условиях города, при непрекращавшемся поступлении дыма в приземные слои атмосферы в них скопилось несколько сотен тонн сажи (одного из виновников температурной инверсии) и вредных для дыхания человека веществ, главным из которых являлся сернистый газ.
Лондонский смог – это сочетание газообразных и твердых примесей с туманом – результат сжигания большого количества угля (или мазута) при высокой влажности атмосферы. Впоследствии в нём практически не образуется каких-либо новых веществ. Таким образом, токсичность целиком определяется исходными загрязнителями.
Английские специалисты зафиксировали, что концентрация диоксида серы SO 2 в те дни достигала 5-10 мг/м 3 (максимально разовое значение) и 0,05 мг/м 3 (среднесуточное). Смертность в Лондоне резко возросла в первый же день катастрофы, а по прошествии тумана она снизилась до обычного уровня. Также было установлено, что прежде других умирали горожане старше 50 лет, люди, страдающие заболеваниями легких и сердца, а также дети в возрасте до одного года .
«В нашей стране наблюдения за кислотностью и химическим составом атмосферных осадков ведутся много лет, создана сеть станций экомониторинга федерального и регионального уровней. Наблюдения Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды показывают, что химический состав осадков по регионам России изменяется в значительных пределах, а кислотность (величина pH) была достаточно стабильна.
Сравнение данных 1997г. с данными 1995-1996гг. показывает, что общая минерализация осадков по стране несколько увеличилась, а в центре и северо-западе ЕТР загрязнённость осадков выросла почти в 1,5 раза. На побережье Арктики и Дальнего Востока по-прежнему преобладают хлорид- и сульфат-ионы, составляя более 50% от суммы ионов, что больше значений предыдущих лет. На остальной территории основными компонентами осадков остаются сульфат- гидро-карбонат-ионы, доля которых на юге Западной и Восточной Сибири достигла 80%. Пространственное распределение нитрат-ионов наблюдается в центре ЕТР и Поволжье.
Значительное (более чем в 2 раза) увеличение хлорид-ионов в осадках прибрежных районов Дальнего Востока и Арктики – свидетельство важной роли природных факторов в формировании состава атмосферных осадков.
За указанный период кислотность осадков практически на всей территории России уменьшилась, причём наблюдается рост минимальных и снижение максимальных значений при сокращении средних значений pH на уровне 5,6-6,7. При этом в единичных пробах осадков были зафиксированы минимальные pH= 3,6…3,7 (в центре ЕТР и на юге Западной и восточной Сибири) и максимальные pH=9,4 значения (на Урале и в Предуралье).» .
4.Защита атмосферы
В целях защиты атмосферы от загрязнения применяют следующие экозащитные мероприятия:
· экологизация техногических процессов;
· очистка газовых выбросов от вредных примесей;
· рассеивание газовых выбросов в атмосфере;
· соблюдение нормативов допустимых выбросов вредных веществ;
· устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения и др.
Экологизация технологических процессов – это в первую очередь создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ. Кроме того, необходима предварительная очистка топлива или замена его более экологическими видами, применение гидрообеспыливания, рециркуляция газов, перевод различных агрегатов на электроэнергию и др.
Актуальнейшая задача современности – снижение загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей. В настоящее время ведётся активный поиск альтернативного, более «экологически чистого» топлива, чем бензин. Продолжаются разработки двигателей автомобилей, работающих на электроэнергии, солнечной энергии, спирте, водороде и др.
Очистка газовых выбросов от вредных примесей. Нынешний уровень технологий не позволяет добиться полного предотвращения поступления вредных примесей в атмосферу с газовыми выбросами. Поэтому повсеместно используются различные методы очистки отходящих газов от аэрозолей (пыли) и токсичных газо- и парообразных примесей (NO,NO 2 , SO 2 , SO 3 и др.).
Для очистки выбросов от аэрозолей применяют различные типы устройств в зависимости от степени запылённости воздуха, размеров твёрдых частиц и требуемого уровня очистки: сухие пылеуловители (циклоны, пылеосадительные камеры), мокрые пылеуловители (скрубберы и др.), фильтры, электрофильтры: каталитические, абсорбционные и другие методы очистки газов от токсичных газо- и парообразных примесей.
Рассеивание газовых примесей в атмосфере – это снижение их опасных концентраций до уровня соответствующего ПДК путём рассеивания пылегазовых выбросов с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше её рассеивающий эффект. К сожалению, этот метод позволяет снизить локальное загрязнение, но при этом появляется региональное.
Устройство санитарно-защитных зон и архитектурно-планировочные мероприятия.
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства. Ширина этих зон составляет от 50 до 1000м в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделяемых веществ. При этом граждане, чьё жилище оказалось в пределах СЗЗ, защищая своё конституционное право на благоприятную среду, могут требовать либо прекращения экологически опасной деятельности предприятия, либо переселения за счёт предприятия за пределы СЗЗ.
Архитектурно-планировочные мероприятия включают правильное взаимное размещение источников выброса и населённых мест с учётом направления ветров, выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами и т.д .
5. Ответственность за правонарушение в области охраны атмосферного воздуха
Физические и юридические лица, виновные в загрязнении атмосферного воздуха, полностью возмещают вред, причинённый здоровью, имуществу физических и юридических лиц, также окружающей среде.
Лица, виновные в нарушении законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха, несут следующие виды ответственности:
1. Уголовную ответственность.
Ст.251 УК РФ.
1.1. Нарушение правил выброса в атмосферу загрязняющих веществ или нарушение эксплуатации установок, сооружений и иных объектов наказывается:
а) штрафом до 80 тыс. руб. или в размере дохода осуждённого за период до 6 месяцев;
б) лишением права занимать определённые должности или заниматься определённой деятельностью на срок до 5 лет;
в) исправительными работами на срок до 1 года;
г) арестом на срок до 3 месяцев.
1.2. Те же деяния, повлёкшие по неосторожности причинение вреда здоровью человека, наказываются:
1) штрафом до 200 тыс. руб. или в размере дохода осуждённого за период до 18 месяцев;
2) исправительными работами на срок от 1 года до 2 лет;
3) лишением свободы на срок до 2 лет.
2. Административную ответственность.
Ст. 8.21.(КоАП)
2.1. Выброс вредных веществ в атмосферный воздух или вредное физическое воздействие на него без специального разрешения влечёт наложение административного штрафа:
а) на граждан в размере от 2 тыс. до 2,5 тыс. руб.;
б) на должностных лиц – от 4 тыс. до 5 тыс. руб.;
в) на лиц, осуществляющих предпринимательскую деятельность без образования юридического лица, - от 4 тыс. до 5 тыс. руб. или административное приостановление деятельности на срок до 90 суток;
г) на юридических лиц – от 40 тыс. до 50 тыс. руб. или административное приостановление деятельности на срок до 90 суток;
2.2. Нарушение условий специального разрешения на выброс вредных веществ в атмосферный воздух или вредное физическое воздействие на него влечёт наложение административного штрафа:
а) на граждан в размере от 1,5 тыс. до 2 тыс. руб.;
б) на должностных лиц – от 3 тыс. до 4 тыс. руб.;
в) на юридических лиц – от 30 тыс. до 40 тыс. руб.
2.3. Нарушение правил эксплуатации, не использование сооружений, оборудования или аппаратуры для очистки газов и контроля выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, которые могут привести к его загрязнению, либо использование неисправных указанных сооружений, оборудования или аппаратуры влечёт наложение административного штрафа:
1) на должностных лиц в размере от 1 тыс. до 2 тыс. руб.;
2) на лиц, осуществляющих предпринимательскую деятельность без образования юридического лица – от 1 тыс. до 2 тыс. руб. или административное приостановление деятельности на срок до 90 суток;
3) на юридических лиц – от 10 тыс. до 20 тыс. руб. или административное приостановление деятельности на срок до 90 суток.
Заключение
На основе изложенного материала, можно сделать следующие выводы:
Загрязнение атмосферного воздуха является актуальной проблемой на сегодняшний день. Учёные выделяют три угрозы загрязнения воздуха:
1) истощение озона, что ослабляет способность атмосферы защищать земную поверхность от вредного избытка коротковолновой (ультрафиолетовой) радиации;
2) уменьшение доли кислорода в атмосфере, что ослабляет её способность самозащиты от загрязняющих примесей, таких как метан и др.;
3) глобальное потепление климата, что влечёт за собой прирост той части длинноволновой (инфракрасной) радиации солнца, которая удерживается в нижних слоях атмосферы. Данное обстоятельство подавляет способность последней поддерживать мировую температуру в определённых пределах, на чём покоится стабильность глобального климатического режима.
В Российской Федерации охрана атмосферного воздуха закреплена в таких федеральных законах, как «Об охране окружающей среды», «Об охране атмосферного воздуха» и т.д.
Российская Федерация осуществляет международное сотрудничество в области охраны атмосферного воздуха в соответствии с принципами, установленными международными договорами РФ в области охраны атмосферного воздуха. Если международным договором РФ установлены иные правила, чем те, которые предусмотрены Федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха», применяются правила международного договора.
Список литературы:
Нормативно-правовые акты
1. Конституция Российской Федерации (с изм. от 30.12.2008)// Российская газета от 21.01.2009. №7.
2. Кодекс РФ об административных правонарушений от 30.12.2001г. №195-ФЗ (с изм. от 22.07.2008) // Российская газета от 25.07.2008 №158.
3. Уголовный кодекс Российской Федерации от 13.06.1996 №63-ФЗ (с изм. от 22.07.2008) // Российская газета от 30.07.2008 №160.
4. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» (с изм. от 14.03.2009)// Российская газета от 20.01.2009 №15.
5. Федеральный закон от 30.03.1999 №52-ФЗ «О санитарно-эпидиомилогическом благополучения населения» (с изм. от 30.12.2008) // Российская газета от 10.01.2009 №7.
6. Постановление Правительства от 23.07.2007 №471 «О внесении изменений в Положение о государственном контроле за охраной атмосферного воздуха» // Собрание законодательства РФ от 30.07.2007 №31 ст. 4090.
7. Постановление Правительства РФ от 21.04.2000 №373 «Об утверждении Положения о государственном учёте вредных воздействий на атмосферный воздух и их источников» // Собрание законодательства РФ от 01.05.2000 №18 ст. 1987.
8. Постановление Правительства РФ от 224.11.1999г. №1292 «о специально уполномоченном федеральном органе исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха (с изм. от 17.12.2001) // Российская газета от 25.07.2008 №158.
Научная литература:
1. Колесников С.И. Экологические основы природопользования: Учебник / С.И. Колесников.- 2-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2009.- 304с.
2. Маринченко А.В. Экология: Учебное пособие. – 3-е изд., испр. И доп. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2008.- 328с.
3. Николаева Е.Ю. Экологическое право: учеб. пособие.- М.: РИОР, 2009.-180с.
4. Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – 5-е изд., испр. И доп. – М.: Дрофа, 2006.- 622с.
5. Петрова Ю.А. Краткий курс по экологическому праву: учеб. пособие Ю.А. Петрова.- М.: Издательство «Окей-книга», 2008.- 127с.
6. Потапов А.Д. Экология: учеб. для строит. Спец. Вузов /А.Д. Потапов.- М.: Высш. Шк., 2002.- 466с.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, содержащих химические, механические и бактериологические примеси. Основными компонентами в этой смеси являются: кислород, углекислый газ, азот, а также инертные газы: аргон, гелий, неон, радон, криптон, ксенон, радон, актинон, торон. В атмосферном воздухе присутствуют небольшие количества озона, закиси азота, йода, метана, водяных паров.
Химические, механические и бактериологические примеси имеют природное и антропогенное (т.е. возникающее в процессе жизнедеятельности человека) происхождение.
Кислород. Его содержание в атмосферном воздухе – 20,95%. Он является наиболее важной для жизни составляющей, т.к. обеспечивает окислительные процессы в организме, дыхание. В организме кислород находится в связанном состоянии – в виде оксигемоглобина. Кроме того, кислород поддерживает горение.
Кислород поступает в атмосферу в результате фотосинтеза растений. В результате интенсивного перемешивания воздушных масс на поверхности земли концентрация кислорода в различных регионах остается практически постоянной и колеблется в пределах десятых долей процента. Однако большее значение имеет изменение парциального давления кислорода в атмосферном воздухе, т.к. именно оно обеспечивает переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь. Критический уровень парциального давления кислорода – 110 ммрт.ст. Снижение парциального давления кислорода до 50 – 60 ммрт.ст. несовместимо с жизнью. Повышение этого критерия более 600 ммрт.ст. ведет к уменьшению жизненной емкости легких, развитию отека легких и пневмонии.
Снижение парциального давления кислорода наблюдается при подъеме на высоту, повышении температуры воздуха до 35 - 40°С и большой влажности.
В экспериментах на животных установлено, что кислород в чистом виде, особенно при повышенном давлении, оказывает токсическим действием.
Углекислый газ. Содержание его в атмосферном воздухе всего 0,03%.
В природе находится в свободном и связанном состоянии. Свободный диоксид углерода растворен в воде морей и океанов (70%), связанный – это известняк, доломиты, каменный уголь, нефть, гумус. Углекислый газ выделяется в атмосферу в результате дыхания человека и животных, гние-ния, брожения, с поверхности морей и океанов, с вулканическими газами, при промышленном обжиге известняков и доломитов. Из воздуха углекислый газ активно поглощается растениями в процессе фотосинтеза, вымывается с осадками.
Главной биологической функцией этого компонента атмосферного воздуха является физиологическое возбуждение дыхательного центра. В организме он находится в связанном состоянии в плазме и эритроцитах в виде двууглекислых солей натрия. Парциальное давление углекислого газа в крови регулируется кислотно-щелочным равновесием. Чем больше концентрация углекислого газа во вдыхаемом воздухе, тем меньше его выделяется. При этом может развиться тканевая аноксия. При увеличении содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе до 3 – 4% отмечаются симптомы интоксикации, при 8 % может наступить смерть.
Азот. Удельный вес азота в атмосферном воздухе максимален – 78,08%.
Азот инертен, не поддерживает дыхания и горения. Однако он является разбавителем кислорода. При увеличении концентрации азота во вдыхаемом воздухе снижается парциальное давление кислорода, в результате чего развивается гипоксия и асфиксия. При увеличении концентрации азота до 93% наступает смерть, при повышенном давлении проявляются его наркотические свойства. Азот играет решающую роль в патогенезе кесонной болезни.
Остальные инертные газы растворяются в жидкостях организма в зависимости от парциального давления, их количество в органах и тканях организма ничтожно. Особое место среди них занимают продукты распада радиоактивных элементов – радон, актинон и торон, определяющие естественную радиоактивность атмосферы, опасные для организма.
В процессе жизнедеятельности человек загрязняет атмосферный воз-дух. Под загрязнением атмосферного воздуха понимают любое изменение его состава и свойств, оказывающее негативное влияние на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.
Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным). Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся: вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. По своим масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение атмосферного воздуха.
В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональное, глобальное.
Местное загрязнение характеризуется повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район, сельскохозяйственная зона). При региональном загрязнении в сферу негативного влияния вовлекаются значительные пространства, но не вся планета. Глобальное загрязнение связано с изменением состава атмосферы в целом.
По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на:
Газообразные (двуокись серы, окислы азота, окись углерода, углеводороды и др.);
Жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.);
Твердые (свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.)
Наиболее опасное загрязнение атмосферы – радиоактивное. В настоящее время оно обусловлено, в основном, глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами – продуктами испытания ядерного оружия, проводившихся в атмосфере и под землей. Приземный слой атмосферы загрязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации. Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ из 4-го блока Чернобыльской АЭС в апреле – мае 1986 года. Суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу тогда составил 77 кг. Для сравнения- при взрыве атомной бомбы над Хиросимой в атмосферу было выброшено 740 г радионуклидов.
В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли:
Теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.) – 37%;
Черная и цветная металлургия – 25%;
Предприятия нефтедобычи и нефтехимии, химические производства – 20%;
Автотранспорт – 13%.
Роль различных отраслей хозяйства в загрязнении атмосферы в развитых промышленных странах Запада несколько иная. Так, например, основное количество выбросов вредных веществ в США, Великобритании и Германии приходится на автотранспорт (50 – 60 %), тогда как на долю теплоэнергетики значительно меньше – 16 - 20 %.
Объектами теплоэнергетики в атмосферный воздух выбрасываются продукты полного и неполного сгорания топлива. К продуктам полного сгорания относятся: диоксид углерода, водяные пары; продуктами неполного сгорания являются: оксид углерода, окислы серы, окислы азота. Кроме того, в воздух выделяются в огромных количествах твердые частицы – зола, пыль, сажа.
Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в 3 раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в 5 раз меньше, чем уголь.
Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) – радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли.
Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы – отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.
Черная и цветная металлургия. При выплавке 1 тонны стали в атмо-сферу выбрасывается 40 кг твердых частиц, 30 кг оксидов серы и 50 кг оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути, фенол, формальдегид, бензол, аммиак и многие другие.
Химическое производство. Выбросы этой отрасли хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности представляют значительную угрозу для человека. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь окислов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т.п.
Выбросы автотранспорта. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания содержат огромное количество токсичных соединений – бензпирен, альдегиды, окислы азота и углерода, соединения свинца. Наибольшее количество вредных веществ в составе отработавших газов образуется при неотрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в 6 и более раз.
Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую среду различными способами – от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма.
По времени проявления эффекта вредное воздействие загрязненного атмосферного воздуха на организм делятся на 2 основные группы:
Хроническое.
Примером острого действия атмосферных загрязнений являются случаи токсических туманов . При этом растет число лиц с легочными и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Наиболее часто встречается хроническое действие атмосферных загрязнений. При этом оно делится на:
Специфическое – флюороз, бериллиоз, пресиликотические изменения в легких;
Неспецифическое – снижение иммунитета, ухудшение физического развития детей и подростков, увеличение общей заболеваемости.
Кроме того, загрязнение атмосферы оказывает влияние на санитарно-бытовые условия жизни людей, на микроклимат и световой климат городов. Твердые и жидкие частицы, содержащиеся в атмосферном воздухе, приводят к значительному загрязнению оконных стекол, снижая освещенность внутри помещений. Пыль, сажа и газы вызывают неприятные запахи, осаждаются на одежде. Человек вынужден реже проветривать помещения. В результате загрязнения атмосферного воздуха возрастает облачность, увеличивается частота туманов, снижается видимость и происходит потеря ультрафиолетовой радиации.
Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют следующие меры:
Экологизацию технологических процессов;
Очистку газовых выбросов от вредных примесей;
Рассеивание газовых выбросов в атмосфере;
Устройство санитарно – защитных зон;
Архитектурно – планировочные решения.
ПРИРОДОВЕДЕНИЕ 5 КЛАСС
Глава ВОЗДУХ
Тема: Воздух, его значение в природе и жизни человека. Охрана воздуха от загрязнения.
Тип урока: обобщающий.
Цель: Расширить и обобщить знания учащихся о воздухе.
Познакомить учащихся с основными источниками загрязнения воздуха и мерами по охране воздуха.
Воспитывать бережное отношение к природе
Словесный (беседа, рассказ, объяснение, работа с учебником),
Наглядный (демонстрация наглядности).
Скачать:
Предварительный просмотр:
ПРИРОДОВЕДЕНИЕ 5 КЛАСС
Глава ВОЗДУХ
Урок 7
Тема: Воздух, его значение в природе и жизни человека. Охрана воздуха от загрязнения.
Тип урока: обобщающий.
Цель: Расширить и обобщить знания учащихся о воздухе.
Познакомить учащихся с основными источниками загрязнения воздуха и мерами по охране воздуха.
Воспитывать бережное отношение к природе
Методы и методические приемы:
Словесный (беседа, рассказ, объяснение, работа с учебником),
Наглядный (демонстрация наглядности).
Оборудование: презентация.
ХОД УРОКА
1.ОРГАНИЗАЦИЯ КЛАССА
2. ПРОВЕРКА Д/З
Фронтальный опрос
Запишите, на каком свойстве воздуха основаны наблюдаемые процессы и явления.
3. СООБЩЕНИЕ ТЕМЫ И ЦЕЛИ УРОКА
1. Игра Синонимы
Подобрать синонимы к прилагательному
Свежая газета- газета, напечатанная сегодня.
Свежая рубашка- чистая.
Свежий огурец- недавно сорванный.
Свежий хлеб- испеченный сегодня.
Свежий воздух-воздух, содержащий много кислорода, не имеющий запаха.
Зачем мы проветриваем помещения?
Как меняется ваше самочувствие в душной комнате?
«Охрана природы я считаю делом святым. Это – сохранение и умножение красот Родины.» Л.Леонов
4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО МАТЕРИАЛА
Чистый воздух – свежий, без запаха, без примесей.
Какие вещества входят в его состав?
Какие примеси, присутствующие в воздухе мы ощущаем?
Как сказывается на самочувствие людей загазованность, задымленность, увелечение количества частиц пыли?
Всем живым существам и человеку для дыхания нужен воздух. Иногда кажется, что атмосфера неисчерпаема и вряд ли стоит опасаться, что она станет непригодной для дыхания. Но это не так!
Быстрый рост промышленности, транспорта особенно в больших городах, распашка огромных земных пространств, уничтожение лесов привели к сильному загрязнению атмосферы.
Снижается прозрачность воздуха, он становится насыщенным вредными отработанными газами, запылённым. Это угрожает здоровью людей и всей жизни на Земле.
(Сообщения подготовленные учащимися)
Предположите, что является основными источниками загрязнения воздуха
Многие фабрики и заводы ежедневно выбрасывают из своих труб тысячи тонн сажи, золы и вредных веществ.
Над большими промышленными городами висят серые облака вредных отходов предприятий и транспорта. Время от времени на эти города опускается пелена смеси дыма и парообразной воды. Это - смог. Он может вызвать удушье, головную боль, уменьшить устойчивость живого организма к различным заболеваниям.
Оседая на листьях растений, сажа и пыль нарушают их жизненные процессы, приводят к преждевременной гибели.
Из многих городов приходят тревожные вести "Не хватает воздуха! Не чем дышать!". Автомобили заполнили улицы, проспекты и обрушили на горожан выхлопные газы, в которых очень много вредных веществ.
Сколько вредных выхлопных газов могут выбросить в сутки 10 автомобилей? 100 автомобилей?
Меры по охране чистоты воздуха. Поиск решения.
Загрязнение атмосферы последние годы очень беспокоит человечество. Созданы специальные службы, которые следят за чистотой воздуха.
На улицах города Саратова часто можно увидеть автомобиль "Экологическая лаборатория". Это уникальная лаборатория, способная выполнить анализ воздуха и воды.
В Законе об охране природы сказано, что каждый завод, каждая фабрика должны иметь особые установки, улавливающие пыль, частицы угля, различные газы - пылеулавливающее и газоочистное оборудование.
Из задержанных этими установками сажи и газов изготовляют полезные материалы. Например: сажу используют для получения цемента и красок, а из газов делают многие химические вещества, необходимые в народном хозяйстве.
Ведётся контроль за двигателями автомобилей. Делаются успешные попытки использовать в качестве горючего для автомобилей газ - водород. При его сгорании не выделяются вредные газы, а образуется вода. Учёные разрабатывают новые автомобили, которые не будут загрязнять атмосферу. Возможно, скоро у нас появятся солнцемобили и электромобили.
Правильно ли поступает водитель, если во время стоянки, оставляет включенным мотор своей машины?
Автотранспорт более всего отравляет воздух на перекрёстках, то есть там, где он работает на переменных режимах (разгон, торможение). Поэтому необходимо создавать на оживлённых перекрёстках подземные туннели и переходы. Эти меры способствуют снижению загрязнения воздуха выхлопными газами.
6. ИТОГ УРОКА
Что нового узнали на уроке?
Что понравилось?
7. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Нарисовать запрещающий знак по теме «Охрана воздуха».
