Човек се надява на научно -технически прогрес, който ще реши всички екологични проблеми наведнъж. Само напразно, защото не фабрики и заводи унищожават природата, а хората, които работят за тях. И не по зло, разбира се, по умисъл, а от екологично невежество, от увереността, че природата няма да го загуби, че килерите му са бездънни, горите са безкрайни. Междувременно всички природни ресурси са изчерпаеми, освен може би един - човешкият ум. Има надежда за него. Все още има време за предотвратяване на катастрофа. И трябва да започнете от себе си!
За шеста поредна година членовете на екологичния кръг на средно училище № 10 в Каменск-Шахтински (с почти 100 хиляди жители) от Ростовска област извършват наблюдения и елементарни екологични проучвания на родния си край, резултатите от които са успешно представен на градските, регионалните и общоруските екологични конференции.
Южното село, в което се намира нашето училище No10, е в непосредствена близост до южните покрайнини на град Каменск-Шахтински. Нашият град се пресича не само от федералната магистрала и главната железница, свързваща юга на Русия и нейния център, но и от много регионални и областни магистрали. Регионалната магистрала "Каменск-Донецк" минава директно през нашето село.
Докато ходихме на походи и екскурзии, забелязахме, че короните на дървета от един и същи вид се различават значително не само по размер, но и по размер на листата, броя на растежа на младите издънки, общото състояние на дърветата - в зависимост от зоната на селото, където растат. Ние формулирахме хипотеза, с помощта на която се опитахме да обясним наблюденията си: може би дърветата имат различна възраст; и е възможно отработените газове на автомобилите да замърсят атмосферния въздух до такава степен, че да повлияят на живота на растенията.
През 2005 г. млади еколози на училище № 10 оценяват състоянието на въздуха в микрорайона на училището в Южен, използвайки метода на биоиндикацията, според киселинността на валежите, прахообразността на въздуха и натоварването от движението.
Целите на нашата работа:
1. Определете степента на антропогенно въздействие върху атмосферния въздух в различни екологични зони на училищния микрорайон.
2. Да привлече общественото внимание към проблема със замърсяването на въздуха от превозни средства.
Основните задачи на работата:
1. Да се научат елементарните методи за екологично изпитване на състоянието на атмосферния въздух.
2. Извършете предварителна оценка на състоянието на атмосферния въздух, за да предвидите отрицателните последици от антропогенното въздействие върху околен свят.
3. Въоръжете се със знания за причините за промените в околната среда, последиците от тази промяна и възможните начини за премахване на нарушенията на характеристиките на околната среда.
4. Оценете количеството на някои замърсители, отделяни в околната среда с отработените газове на превозното средство.
5. Проектиране и стартиране на изпълнението на практическия проект "Зеленострой".
По време на изследването бяха използвани следните методи:
1. Теоретичен метод: сравнение и анализ на научна и научно -популярна литература.
2. Практически методи:
Метод за наблюдение и оценка на текущото състояние на екосистемата;
Биологични методи - биоиндикация и биотестване;
Статистическа обработка на получените резултати;
В събирането на данни за тази работа участваха не само членовете на екологичния кръг, но и момчета, интересуващи се от въпроси на биологията, екологията, химията, географията, информатиката, математиката. Този подход към изучаването на природните процеси ни доведе до високо качество на усвояване на учебния материал по съответните дисциплини, формира силен интерес към проблемите на околната среда. Със сигурност може да се каже, че получените екологични знания ще определят „екологичната чистота“ на решенията, които вземаме в бъдещия си живот.
1. Методика за оценка на състоянието на въздушната атмосфера в различни зони на града.
Ролята на атмосферата в природните процеси е голяма. Наличието на атмосфера около земното кълбо определя общия топлинен режим на повърхността на нашата планета, предпазва я от вредното космическо и UV лъчение. Циркулацията на атмосферата влияе върху местните климатични условия, а чрез тях - върху режима на реките, почвената и растителната покривка и върху процесите на релефно образуване.
Чистият въздух е от съществено значение за живота на хората, растенията и животните. Атмосферното замърсяване има отрицателен ефект върху живите организми, което води до намаляване на броя на видовото разнообразие на животни и растения и заболеваемостта при хората.
1. Методика за изчисляване на емисиите на замърсители от автомобилния транспорт.
Оборудване: тетрадка, химикалка, калкулатор.
За да се отчетат потоците на движение в квартала в непосредствена близост до училището, се изготвя диаграма на всички улици, по които е разрешено движението. След това се избират няколко улици с малък, среден и интензивен трафик. На всяка избрана улица са планирани една или няколко наблюдателни секции. Желателно е те да са разположени далеч от кръстовища и транспортни спирки и да са удобни и безопасни за наблюдателите. Всяка порта изисква двама наблюдатели: едната отчита колите, които отиват от центъра към покрайнините, втората - от покрайнините към центъра. Ученикът отбелязва всяка преминаваща кола с точка в съответната колона на счетоводната таблица.
Таблица 1.1
Отчитане на автомобили на дадена улица.
Тип превозно средство Група Брой единици
Камион, с бензинов двигател M 1
Товарни, s дизелов двигателМ 2
Товар, на сгъстен газ М 3
Автобус с бензинов двигател M 4
Автобус с дизелов двигател M 5
Леки автомобили М 6
Индивидуални леки автомобили M 7
Точното определяне на концентрацията на замърсители във въздуха изисква специални умения, оборудване за вземане на проби и анализ на проби и реактиви. За специалисти процедурата за изчисляване на емисиите на CH, CO, NO е описана в Методологическите препоръки за изчисляване на емисиите на замърсители по пътищата (1985). Учениците имат достъп до груба оценка на въздействието на автомобилния транспорт върху качеството на въздуха в селото.
Експериментално е установено, че масата на емитирания замърсител зависи от типа превозно средство (камион, пътник, автобус), марката на двигателя, вида на горивото, а също и от техническото състояние на превозното средство. По този начин, тъй като различните автомобили отделят различни количества замърсители, емисиите се изчисляват за всеки тип автомобил поотделно, като се използва формулата:
M (I, j) = m (I, j) * k (I, j) * r (I, j),
Където M (I, j) е масата на j-тия замърсител (например CO), излъчван от една кола за един километър от пътуването (лесно е да се определи емисията на замърсител от всички автомобили от даден тип по умножаване на M (I, j) по броя на автомобилите); m (I, j) е специфичната емисия (броя на грамовете на 1 км пробег) на j-тия замърсител от автомобила от I-тип, установена експериментално; r (I, j) е коефициентът на влияние на средната възраст на автомобил тип I върху емисиите на j -ти замърсител; k (I, j) е коефициентът на влияние на техническото състояние на автомобила от I тип върху емисиите на j-ти замърсител.
Тъй като различните видове превозни средства отделят различни количества вещества, е необходимо да се изчислят емисиите за всеки тип превозно средство поотделно.
Следните групи са подчертани:
M 1 - камиони с бензинов двигател;
M 2 - камиони с дизелов двигател;
M 3 - камиони със сгъстен газ;
М 4 - автобуси с бензинови двигатели;
М 5 - автобуси с дизелови двигатели;
М 6 - леки автомобили;
M 7 - леки автомобили, индивидуални автомобили.
Стойностите на специфичните емисии на CH, CO, NO от превозни средства, както и стойностите на коефициентите на влияние на средната възраст на превозните средства и техническото им състояние върху емисиите на замърсители от превозните средства.
Таблица 1.2
Специфични емисии на замърсители от автомобилния транспорт m (I, j), g / kg
Група машини СН СО NO
M 1 12,0 55,5 6,8
M 2 6,4 15,0 8,5
M 3 7,5 25,0 7,5
M 4 9,6 51,5 6,4
M 5 6,4 15,0 8,5
M 6 1,6 16,1 2.2
M 7 1,7 16,1 2,1
Таблица 1.3
Коефициенти на влиянието на средната възраст на автомобилите r (I, j) и техническото им състояние k (I, j) върху емисиите на замърсители.
Група машини СН СО NO
r (I, j) k (I, j) r (I, j) k (I, j) r (I, j) k (I, j)
M 1 1,2 1,9 1,3 1,7 1,0 0,8
M 2 1,2 1,2 1,3 1,8 2,0 1,0
М 3 - - - - - -
M 4 1,2 1,9 1,3 1,7 1,0 0,8
M 5 1,7 2,0 1,3 1,8 1,0 1,0
M 6 1,7 1,8 1,3 1,6 1,0 0,9
M 7 1,7 1,8 1,3 1,6 1,0 0,9
Тъй като е невъзможно да се определи състоянието на автомобилите без използване на технически средства, е допустимо при изчисления да се приеме, че 50% от автомобилите са в задоволително състояние, а 50% в незадоволително.
След като се определи интензивността на потока в няколко области на изследваната зона и са направени изчисления, използвайки горната формула, е възможно да се сравни интензитетът на емисиите по различни улици.
1. 2. Методи за определяне на променливостта на листната площ на дървесните растения при различни условия на околната среда.
Оборудване: лист бяла хартия, ножици, технически везни с тежести, линийка, писалка, молив, микрокалкулатор.
Всички метамерни растителни органи реагират на замърсяване на околната среда или абиотични фактори. Процесите на растеж в растенията включват много подпроцеси и всъщност са кумулативни. Растенията са обект на много голяма променливост (особено размерите на листата) и диапазонът на техните скорости на реакция е много широк. Така че размерът на листата може значително да се увеличи след подрязване на дървета, тъй като притокът на пластмасови вещества и фитохормони от кореновите системи се разпределя към листата, останали след подрязването, а също така стимулира пробуждането на спящи пъпки. В същото време размерът на листата може да бъде значително намален в резултат на продължителна пролетна суша. В тази връзка, когато биоиндикацията на замърсяването на сухоземните екосистеми за научни цели е необходимо да се изключат посочените варианти, а при вземане на листа трябва да се използва голяма проба (60-100 проби). В санитарните зони на предприятията, в уличните насаждения, в повечето случаи размерът на листата се намалява в сравнение с по -чистата крайградска зона. Има няколко начина за измерване на площта на листата. Модификация на метода на претегляне е разработката на L.V. Dorogan (1994), където коефициентът на преобразуване се определя предварително за дървесен вид, а след това, чрез измерване на дължината и ширината на листата, се извършват изчисления на масата на листната площ. Това значително ускорява работата с големи проби.
По време на обиколка на града (по -разумно е да се проведе в самото начало на септември), учениците изрязват 100 листа от един дървесен вид (топола), растящ при различни условия на околната среда, слагат ги в торби и след това ги изсушават между листове вестникарска хартия в лабораторията. Това дава възможност за извършване на работа в зимен период... Определянето на коефициента на преобразуване се основава на сравняване на теглото на квадрат хартия с теглото на лист със същата дължина и ширина. За да направите това, вземете хартия (за предпочитане в кутия) и очертайте квадрат, равен на дължината и ширината на листа, след което внимателно очертайте очертанията му.
Изчислете квадрата на хартията, изрежете и претеглете. От получените данни коефициентът на преобразуване се изчислява по формули 1 и 2:
1) K = Sl / Sq.
2) S = (Pl Sq.) / Psq.
K - коефициент на преобразуване,
S-листна площ (l) или квадрат хартия (кв.),
P е масата на квадрат хартия или лист.
Изчисляването на коефициента се извършва въз основа на измервания на 7-8 листа. Със същото изчисление се определя отделно за всеки вид растение. Това е приблизително равно на 0,64 за бреза; за ябълкови дървета -0,71-0,72 за тополи -0,60-0,66. След това измерете дължината (A) и ширината (B) на всеки лист и умножете по коефициента на преобразуване (K):
Получаваме редица стойности на променливостта на листната площ за всеки дървесен вид при различни условия на околната среда. За всеки ред се изчисляват средните аритметични стойности, сравнени помежду си.
В случай на голяма извадка, вариационните криви на появата на листа от определена площ в различни условияСряда.
В този случай всички редове по площ на листата са разделени на класове от най -малкия лист до най -големия, със същата стъпка между класовете. Съответно за всеки клас се определя появата.
Кривите се сравняват, правят се изводи относно различията в променливостта на листната площ в зависимост от условията на околната среда. Задайте разликата в обхвата на променливост за малки и големи листа.
2. Резултатите от оценката на състоянието на атмосферния въздух в училищния квартал.
2. 1 Двойното значение на използването на превозни средства: необходимостта от движение на стоки и в същото време сериозна опасност за околната среда за околната среда.
Транспортът - най -важната сфера на материалното производство - свързва регионите в единна обща система на икономическа дейност. Колкото по -интензивни са производствените процеси в региона, толкова по -силно е влиянието на човека върху природата в региона, включително с помощта на превозни средства. Общото, регионалното и местното състояние на околната среда зависи от характера на обмена на вещества между човека и природата. Транспортът е най -важният проводник на вещества в този процес и тази роля на транспорта нараства навсякъде. Дейността на транспорта стана доста сравнима с естествените процеси на движение на веществата.
Дете на цивилизацията, чудо на 20 век, троянски кон на техническия прогрес Тези имена отразяват не само възхищението от успехите на автомобилната индустрия, но и нарастващата загриженост относно възможните негативни последици за околната среда от тези успехи. Бързият, компактен, товарен товар, независим, удобен, незаменим автомобил в живота се превърна в неразделна част от живота на съвременния човек. Автомобилът е химически реактор, в който топлинната енергия се превръща чрез редокс реакция в механична енергия, която завърта колелата.
Автомобилът представлява сериозна химическа опасност за природата, за хората, ако не се научите да управлявате екологично компетентно химичните процеси, които протичат в двигателя му.
Въздействието на отработените газове от превозните средства върху живите организми е следното:
1. Максималната енергийна ефективност на двигателя се постига в условия на излишно гориво, но в същото време, поради липсата на кислород във въздуха, някои от въглехидратите в бензина не се окисляват напълно, което води до образуването на сажди и въглероден окис CO, който има вредно въздействие върху човешкото здраве дори при ниски концентрации поради по -активното в сравнение с взаимодействието на кислорода с хемоглобина в кръвта.
2. Бензинът съдържа различни въглеводороди. Те се изпускат в атмосферата чрез изпаряване. Продукт от непълно изгаряне на гориво, взаимодействащо с азотен оксид, смог - мъгла, вредна за хората.
3. При условия на високи температури, развити в цилиндъра на двигателя, азотът се окислява от атмосферния кислород до азотен оксид (2) NO, което причинява обща слабост, замаяност и гадене.
5. При изгаряне на бензин в условия на недостиг на кислород и високи температури се образуват брохиети въглехидрати с канцерогенни свойства, особено 3,4 - бензпирен.
6. На етапа на запалване на гориво и още повече при стартиране на двигателя или работа с него без натоварване, т.е. в условия на излишък на кислород, се извършва синтез на алдехиди, който има наркотичен ефект върху централната система.
7. За да се елиминира преждевременното запалване на сместа въздух-бензин, към бензина се добавят антидетонационни средства, най-ефективният от които е тетраетил олово (ТЕЦ) (С2Н5) 4Рв. Неизбежното изпускане на олово в атмосферата е много опасно поради възможното му натрупване в кръвта и тъканите на хора и животни, в плодовете на растенията и в листата на дърветата.
Вредното въздействие на химичните съединения, образувани в състава на отработените газове, се проявява не само по отношение на хората, но се разширява до цялата природна среда.
Това е колата от екологична и химическа гледна точка и затова „детето на цивилизацията“ на 20 -ти век все повече прилича на чудовищно чудовище.
Автомобилният транспорт е един от основните източници на замърсяване на околната среда. Средният годишен пробег на лек автомобил е 15-25 хиляди км, за камион-5-15 хиляди км, през това време камион изразходва 1500-7500 литра бензин, лек автомобил 1500-2500 литра. При изгаряне на един литър бензин се отделят 200-400 mg олово, следователно един лек автомобил изпуска 0,3-1 кг олово в градската среда годишно.
Дизеловите двигатели замърсяват атмосферата със сажди, серни съединения и бензин. Не трябва да забравяме за вторичното замърсяване на атмосферата от пътния прах, надигнат по време на движение на превозни средства, и продуктите от горенето на гумите, сред които отбелязваме съединенията на цинк и кадмий.
Частици олово и сяра се натрупват във въздуха, преминават в почвата и оттам навлизат в растенията. Крайпътната ивица с ширина до 200 м е особено опасна в геохимично отношение. Поради това е забранено да се събират сено, да се берат гъби, горски плодове или да се пасат добитък в близост до пътища. Освен това въздухът в близост до магистрали е замърсен с прах, състоящ се от частици асфалт, каучук и метал.
За пълно изгаряне на 1 кг бензин теоретично са необходими около 15 кг въздух (приблизително 3,5 кг кислород). Това означава, че една средна кола, която изминава 10 хиляди км годишно и изгаря около 10 тона бензин, консумира 35 тона кислород и изпуска 160 тона отработени газове в атмосферата.
Теоретично, когато двигателят работи, трябва да се образуват само въглероден окис (4) и вода:
2С8Н18 + 25о2 = 16СО2 + 18Н2О
Но в реални условия, особено с нерегулиран двигател, различни скорости на превозното средство, не всички продукти имат време да изгорят напълно. При четиритактовите двигатели и особено при двутактовите двигатели някои от въглеводородите могат да попаднат в отработените газове. Повече от 200 различни вещества са открити в отработените газове на автомобили и мотоциклети.
Количеството емисии силно зависи от културата на работа на машината. Ако двигателят работи небрежно, ако водачът ускорява дълго време на междинни предавки, ако запалването е неуспешно настроено, тогава не само разходът на бензин се увеличава с 15-40%, но и делът на токсичните вещества в отработените газове се увеличава 6-8 пъти.
Автомобилните двигатели с вътрешно горене (ICE) замърсяват атмосферата с вредни вещества, отделяни с отработените газове (отработени газове), издухани газове и пари от гориво. В същото време 95-99% от вредните емисии са от отработените газове, които представляват аерозол със сложен състав, в зависимост от режима на работа на двигателя.
Елементарният състав на автомобилното гориво е въглерод, водород, кислород, азот и сяра в малки количества. Атмосферният въздух, който е окислител на гориво, се състои главно от азот (79%) и кислород (21%). При идеално изгаряне на смес от въглеводородно гориво с въздух, само N2, CO2, H2O трябва да присъстват в продуктите на горенето. При реални условия отработените газове също съдържат продукти от непълно изгаряне (въглероден оксид, въглеводороди, алдехиди, твърди въглеродни частици, пероксидни съединения, водород и излишък на кислород), продукти от топлинни реакции на взаимодействието на азота с кислорода (азотни оксиди), като както и неорганични съединения на някои вещества, присъстващи в горивото (серен диоксид, оловни съединения и др.).
Общо около 280 компонента са открити в отработените газове. Според техните химични свойства, естеството на въздействието върху човешкото тяло, веществата, съдържащи се в отработените газове и картера, се разделят на няколко групи. Групата на нетоксичните вещества включва азот, кислород, водни пари и въглероден диоксид. Групата токсични вещества се състои от: въглероден оксид, азотни оксиди, голяма група въглеводороди, включително парафини, олефини, аромати и др. Следвани от алдехиди, сажди. Изгарянето на серни горива произвежда неорганични газове. Специална група се състои от канцерогенни полициклични ароматни въглехидрати (ПАВ), включително най -активния бензопирен, който е индикатор за наличието на канцерогени в отработените газове. Когато се използва оловен бензин, се образуват токсични оловни съединения.
Съставът на отработените газове на основните видове двигатели - бензинов двигател с искрово запалване и дизелов двигател с компресионно запалване - се различава значително, преди всичко по концентрацията на непълни продукти на горенето, а именно въглеродни моноксиди, въглеводороди и сажди. Основните токсични компоненти на отработените газове на двигателя са CO, CnHm, NOx и оловни съединения, дизели - NOx, сажди.
Концентрацията на токсични вещества в отработените газове варира значително. Количеството токсични емисии зависи от конструкцията на двигателя, по -специално от горивния механизъм.
Дизелът е по -малко токсичен от бензиновия двигател. Положителните качества на дизеловия двигател се проявяват най -пълно в градския трафик с голям процент на ниски товари и на празен ход.
Стандартизираните компоненти на отработените газове на автомобилните двигатели са въглероден оксид, азотни оксиди и въглеводороди, които са най -токсични.
2. 2. Оценка на нивото на замърсяване на въздуха от отработените газове от превозни средства в три зони на селото.
Един от основните източници на замърсяване на въздуха в града е автомобилният транспорт. Санитарните изисквания за нивото на замърсяване позволяват движението в жилищен район с интензитет не повече от 200 превозни средства. /час.
За да отчетем потоците на движение в квартала в непосредствена близост до училището, ние сме съставили диаграма на всички улици, по които е разрешено движението. Тогава бяха избрани три улици:
❑ ул. Алтайская - с незначителен трафик;
❑ ул. Профсъюз - със среден дебит;
❑ ул. Морски - с интензивен трафик.
Счетоводството на автомобили се извършва съгласно метода (раздел 1.1).
Работен процес.
1. Направили няколко наблюдения в рамките на един час (от 14 до 15 часа) на движението на превозни средства в определените участъци.
Таблица 2.1.
Броят на автомобилите от различни марки, преминаващи през изследваните улици на селището Южен за 1 час (средно).
Група автомобили ул. Алтай, бр. Св. Ул. Профсоюзная Морски, бр.
2. Тъй като различните автомобили отделят различни количества замърсители, ние изчисляваме емисиите за всеки тип автомобил поотделно, като вземаме предвид количеството им.
Например, масата на въглероден окис (CO), отделяна от един автомобил M 1 (камион с бензинов двигател) за 1 км път е: m (M1; CO) = 55,5 g / km x 1,3 x1,7 = 122, 66 г / км
След това масата на въглеродния окис, излъчвана от всички автомобили от тази марка за 1 км по улицата. Морето за 1 час е равно на:
M (M1; CO) = 82 бр. x 122,66 г / км = 10,06 кг / км.
Таблица 2.2.
Масата на замърсители (М), отделяни от всички автомобили от различни марки в течение на 1 км, в рамките на 1 час на улицата. Морски.
Група машини M (CH), g / km M (CO), g / km M (NOx), g / km
M 1 2243,5 10058 446,1
M 2 138,2 292,5 255
M 4 525,3 2101,2 122,9
M 5 43,5 70,2 17
М 6 97.9 669.8 39.6
M 7 2106.8 13562.6 765.5
Всички автомобили: 5155.2 26754.3 1646.1
Таблица 2.3.
Масата на замърсители, отделяни от всички автомобили от различни марки в течение на 1 км от пътя, в рамките на 1 час на улицата. Търговски съюз.
Група машини M (CH), g / km M (CO), g / km M (N Ox), g / km
574,6 2575,8 114,2
M 2 285.7 1088.1 527
M 4 175,1 910,5 40,96
M 5 65,3 105,3 25,5
M 6 73,44 502,32 29,7
M 7 2002.8 12892.9 727.65
Всички автомобили: 3176,94 18074,9 1465,0
Таблица 2.4.
Масата на замърсители, отделяни от всички автомобили от различни марки в течение на 1 км от пътя, в рамките на 1 час на улицата. Алтай.
Група машини M (CH), g / km M (CO), g / km M (NOx), g / km
М 1 136,8 613,3 27,2
M 2 18,43 70,2 34
M 4 65,7 341,5 15,4
M 7 197,7 1272,5 71,8
Всички автомобили: 428,4 2364,5 152,4
2. Резултатите от изследванията са представени под формата на диаграма.
Приносът на превозните средства към брутните емисии на вредни вещества в атмосферата на град Каменск - Шахтински е 78%.
Специална опасност представлява замърсяването на въздуха с олово, чиито съединения се използват като добавки против удари за бензин. На улици с интензивен трафик съдържанието на олово във въздуха достига 6 μg / m3. м.
Максималната концентрация на олово се наблюдава на 20 m от трасето (80 μg / l), докато, започвайки от 50 m, остава на постоянно ниво (30 μg / l). При максимален интензитет на трафика съдържанието на олово (например в мъхове) е 223 μg / l и най-малко 4-50 μg / l. ...
Обхватът на разпространение на олово от източника е 0-500 км.
Време, прекарано в естествената среда: в атмосферата –5 - 20 часа; във водата - месеци; в почвата - години.
Човекът, който е едно от последните звена в хранителната верига, е изложен на най -голям риск от невротоксичните ефекти на оловото. Оловните съединения влизат в тялото през кожата и лигавиците, през дихателните пътища и храносмилателния тракт. При интоксикация с олово се развива мозъчно увреждане (енцефалопатия), дихателната функция на кръвта се нарушава поради разрушаването на еритроцитите, възможна е дисфункция на храносмилателния тракт в резултат на атрофия на лигавицата на тънките черва и инхибиране на редица ензими, дължащи се на изместването на цинк и мед от последния с олово. Нивото на оловото в кръвта не се нормализира дори три години след нормализирането на нивото му във въздуха. Установена е връзка между нивата на олово и кадмий в косата на учениците и степента на умствено развитие. ...
2. 3. Резултати от използването на растенията като биоиндикатори на замърсяване в антропогенния пейзаж на училищния микрорайон.
Външните влияния могат да предизвикат промени в индивида, които са вредни, безразлични или полезни за него, тоест адаптивни. Прилагането на наследствена информация е в пряка зависимост от околната среда. Организмите не съществуват извън околната среда. Тъй като организмите са отворени системи, които са в единство с условията на околната среда, тогава внедряването на наследствена информация става под контрола на околната среда.
Един и същ генотип е способен да произвежда различни фенотипове, което се определя от условията, при които генотипът се реализира в процеса на онтогенезата. Фенотипната променливост се проявява в рамките на нормалния диапазон на отговор.
Растенията са обект на много голяма променливост (особено размера на листата) и диапазонът на тяхната реакция е много широк.
Съвременните физико -химични изследвания не дават пълна картина на екологичната ситуация в определена област, поради което се налага използването на данни за биомониторинг и провеждане на биоиндикационни проучвания.
Индикаторно растение е това, което показва признаци на увреждане, когато е изложено на фитотоксична концентрация на един или повече замърсители. Растение - Индикатор е химически сензор, който може да открие наличието на замърсител във въздуха. Тези вещества включват тежки метали (Pb, Cd), сероводород, амоняк, серен диоксид и други. В резултат на тяхното въздействие растенията могат да променят темповете на растеж, узряване, влошаване на цъфтежа, образуване на плодове и семена, да променят процеса на размножаване и в крайна сметка да намалят производителността и добива.
2. 3. 1. Биоиндикация на атмосферния въздух по улиците на Южен
Биоиндикацията на състоянието на околната среда на училищния микрорайон се извършва с помощта на канадска топола по метода на теглото на L. V. Dorogan, определящ листната площ на дървесно растение (Раздел 1. 2.).
Обектите на изследване бяха три тополи с приблизително еднаква възраст (определени от дебелината на ствола), растящи в различни екологични зони на училищния микрорайон, по улици с различно натоварване:
1. Улица Морская, по която минава участък от магистрала Каменск-Донецк.
2. Улица Профсоюзная с натоварен трафик;
3. ул. Алтайская, където се намира нашето училище; транспортният товар е малък.
Работен процес.
1. Събрани по 100 листа от всяко дърво.
2. Задайте коефициента на преобразуване:
Sl = Skv x Rl / Rkv = 11cm x 7.5cm x 0.2g / 0.3g = 55cm
Sq = 87,5 см
K = 55 см / 83,3 см = 0,66
3. Нека измерим дължината и ширината на всеки лист и определим неговата площ S = AxBxK.
Таблица 2.5.
Площта на листните плочи на канадска топола, св. Алтай.
Брой листа Дължина на листа, см Ширина на листа, см Площ на листа, см Брой листа Дължина на листа, см Ширина на листа, см Площ на листа, см
12 8 63,36 48. 10,5 6,5 45,05
11 7,5 47,19 49. 10 6,5 39,6
11 6,5 54,45 50. 11,5 6 49,34
12 7 55,44 51. 11,5 6,5 53,13
11,5 7,5 56,93 52. 9 7 38,61
12 7 55,44 53. 9,5 6,5 34,45
12 7,5 59,4 54. 10 5,5 42,9
12,5 8 66 55. 11 6,5 58,08
12,5 7,5 61,86 56. 10,5 8 41,58
11,5 6,5 49,34 57. 10,5 6 45,05
5,7 5,2 19,6 58,10 6,5 Z6.3
10 6 39,6 59. 11,5 5,5 53,13
7 5,4 25 60. 9,5 7 34,49
5,9 3 15 61. 9,5 5,5 34,45
10,5 6,5 45,05 62. 11 5,5 43,56
11 6 43,56 63. 12,5 6 61,88
12 6,5 51,48 64. 14 7,5 83,16
10,5 7 48,51 65. 12 9 63,36
10,5 7,5 51,96 66. 13 8 68,64
10 6 39,6 67. 14,5 8 86,13
11,5 6 45,54 68. 12 9 63,36
11 6,5 47,19 69. 13 8 72,93
10,5 6 41,58 70. 10 6,5 42,8
12 7,5 59,4 71. 8 6 31,68
10,5 6 41,58 72. 9,5 5,5 34,45
10 7,5 49,5 73. 9 7 41,58
11 7 50,81 74. 7,5 4 20
13 8 68,64 75. 12 8,5 67,32
11,5 7 53,15 76. 15 9 89,1
12 7,5 59,4 77. 10,5 6 41,58
10 7 46,2 78. 11,5 7 53,13
5,8 4,7 18,4 79. 13 8 68,64
9 7 41,58 80. 14 9 85,16
11 7,5 54,45 81. 12 8,5 67,32
11 7,5 54,45 82. 15 10 99
9 6 35,64 83. 12,5 10 82,5
11,5 7 53,13 84. 11,5 8 60,72
13 8 68,64 85. 9,5 7 43,89
10,5 8 55,44 86. 9 7 41,58
11 7 50,82 87. 10,5 9 62,37
10,5 6 41,58 88. 10,5 6 41,58
10,5 7 48,51 89. 10,5 7 74,16
10,5 7 48,51 90. 11 9 65,34
10,5 6 48,58 91. 9 7,5 44,55
11 6,5 47,19 92. 10,5 7,5 51,98
9 6 35,64 93. 12 8,5 67,32
11,5 6 49,34 94. 9,5 7 43,89
95. 12,5 6,5 53,63 98. 15 9,5 94,05
96. 9,5 6,5 40,78 99. 11. 5 8 60,72
97. 8,5 6 39,66 100. 12,5 8 66
4. Определете класовете области на листата на тополови листа и честотата на тяхното появяване върху растението.
Таблица 2.6
Класове площи от листа от тополови листа според честотата на тяхното появяване, в различни зони на микрорайона.
Площни класове, cm 7-18 19-30 31-42 43-54 55-66 67-78 79-90 91-102
Входна честота, ул. Морски 22 46 15 7 5 3 2 -
Св. Профсъюз 8 15 39 25 10 2 1 -
Св. Алтай 2 3 23 34 22 9 4 3
5. След като получихме редица стойности на промяната на признака в различни условия на околната среда, ние конструираме вариационните криви на появата на листа на определена площ.
След като разгледахме вариационните криви, стигаме до извода, че внедряването на наследствена информация е в пряка зависимост от околната среда. Условията на околната среда влияят върху тежестта на наследствената черта
(размер на листните плочи) и броя на индивидите, проявяващи тази черта.
Тъй като (разбрахме от раздел 2. 2) замърсяването на атмосферния въздух с отработени газове на улицата. Морският е голям поради максималния поток на движение, след това замърсената атмосфера (а оттам и почвата) влияе върху процесите на растеж на тополата. Площите на листата му варират от 7 до 42 см квадратни.
Атмосферен въздух ул. Алтай е най -малко замърсен с отработени газове поради малък поток от кола; площта на листните плочи на тополата, растяща на тази улица, варира от 30 до 80 см квадрат.
Основните фактори на околната среда в населените места се различават значително от тези, които засягат растенията в естествена среда. Замърсяването на въздуха, водата, почвата влияе върху физиологичните функции на растенията, техния външен вид, състояние, продължителност на живота, генеративна сфера. Вещества - токсични вещества се адсорбират върху клетъчните мембрани на растенията, проникват в клетките, нарушават метаболизма; в резултат на това фотосинтезата рязко се намалява, дишането се засилва.
Обикновено признаците на увреждане на растенията от токсични вещества се изразяват в некроза на ръба на листата, покафеняване на листата, поява на деформации и смърт. Прахът, отложен върху листата, действа като параван, намалявайки достъпа на светлина и увеличавайки абсорбцията на топлинна радиация. Освен това е възможно запушване на листата с прахови частици. Замърсяването на почвата и водата с нефтопродукти причинява различни етапи на увреждане на растенията - от липсата на засаждане на семена, размера на органите до пълна смърт.
2. 3. 2. Резултати от биотестирането на извора „Криница” (ул. Морская), разположен отстрани на магистралата.
През 2004 г. млади еколози на нашето училище извършиха цялостни проучвания на естествените водоеми на селото си. Сред обектите на изследване беше изворът "Криница", който се намира на улица "Морская", само на десетина метра от магистрала "Каменск-Донецк". Ние, Кружковци, проведохме биотестване на бобови семена с различни естествени води и бяхме изключително изненадани, че изворната вода (питейна вода за жителите на нашето село) далеч не е еднозначно въздействие върху тестовите растения, особено върху развитието на кореновата система . В сравнение с контрола (чешмяна вода), има потискане на растежните процеси на боб с вода.
Сред химическите замърсители на критичните води ние идентифицирахме олово, което се отделя при изгаряне на гориво в автомобили, преминаващи по магистралата (раздел 2. 2).
Таблица 2.7.
Влияние на различни водни проби върху покълването на семената и процесите на растеж на боба.
Опции за повторение Семена Корени Разсад Тегло на разсад, опити g
Обща покълнала дължина, mm Тегло, g Дължина, mm Тегло, g
Контрол 1 10 10 23,0 0,095 37,0 0,232 0,33
(вряща вода)
2 10 10 45,0 0,224 134,5 1,021 1,25
3 10 10 27,0 0,095 27,0 0,172 0,27
4 10 10 41,0 0,102 67,0 0,17 0,27
5 10 10 54,5 0,065 29,5 0,195 0,26
Проба 1 1 10 10 17,6 0,026 36,8 0,175 0,20
2 10 10 13,0 0,03 27,1 0,135 0,17
3 10 10 15,4 0,035 31,7 0,18 0,22
4 10 10 21,5 0,02 34,9 0,095 0,12
5 10 9 6,5 0,047 19,7 0,15 0,20
2. 3. 3. Ролята на зелените площи в живота на нашия град и село.
Ролята на зелените площи в живота на града е огромна. Съгласно закона на Руската федерация "За опазване на околната среда" (1992 г.) зелените зони на градовете са класифицирани като специално защитени природни зони. Растителността по улиците на градовете се разглежда преди всичко от гледна точка на подобряване на човешката среда на живот в хигиенно и естетическо отношение.
Зелените площи на града са част от сложната зелена зона. Основната функция на насаждението е санитарно -хигиенна, развлекателна, структурно планиране и декоративно -художествена.
Зелените растения играят огромна роля в обогатяването на околната среда с кислород и абсорбирането на получения въглероден диоксид. Дърво със среден размер за 24 часа възстановява толкова кислород, колкото е необходимо за дишането на трима души. Различни растения (те растат близо и вътре в училищния двор) са способни да отделят различни количества кислород през вегетационния период от повърхността на листата на 1 квадратен метър. м.
Люляк-1,1 кг;
Пепел-0,89 кг;
Дъб-0,85 кг;
Бор - 0,81 кг;
Клен-0,62 кг.
Растенията, растящи в близост до училището, също се различават по ефективността на газообмена. Ако ефективността на газообмена в смърч се вземе като 100%, то в бял бор - 164%, дъб лющец - 450%, топола - 691%.
Растенията подобряват микроклимата: понижават топлинната радиация, повишават влажността на въздуха, много отделят фитонциди (бяла акация, западна туя, див кестен, бял бор).
Някои растения утрояват количеството леки отрицателни йони и спомагат за намаляване на количеството на тежките йони, които влияят отрицателно върху дишането на хората, причинявайки умора; а леките отрицателни йони подобряват дейността на сърдечно -съдовата система, допринасят за повишаване на нивото на йонизация на въздуха (концентрацията на леки йони под короните им достига 500 йона / ml):
Бял бор;
Бяла акация;
Обикновен люляк;
Тополата е черна и пирамидална.
Зелените растения намаляват градския шум, като намаляват звуковите вибрации, докато преминават през клони и зеленина. Най -звукоизолиращата способност се отличава с:
Клен; - топола; - бряст.
Огромната роля на зелените площи в пречистването на въздуха на града. Задържайки въздушните потоци, растенията абсорбират съдържащите се в него замърсители - фини аерозоли и твърди частици, както и газообразни съединения, абсорбирани от растения или растителни тъкани, които не са включени в метаболизма. Процесът на филтриране на въздуха може да бъде разделен на 2 фази: задържане на газове и аерозоли и тяхното взаимодействие с растенията. Способността за отлагане на прах се дължи на структурата на короната и листата на растенията. Когато прашният въздух преминава през естествен лабиринт, се получава своеобразна филтрация. Значителна част от праха се задържа върху повърхността на листата, клоните, стволовете. Когато валежите паднат, те се отмиват и заедно с водните потоци се отвеждат в почвената и канализационната мрежа. Събиращите прах свойства на различните растения не са еднакви. Прахове на листната повърхност:
Бряст -3,4 g / m ^
Люляк - 1,6;
Клен - 1;
Топола - 0,6.
Зелените пространства имат емоционален и психически ефект: те активно допринасят за възстановяването на силата и баланса между тялото и околната среда.
Тополата е уникално дърво.
❑ Ефективно задържа металосъдържащ прах (през лятото - до 50%, през зимата - до 37%).
Освобождава кислород 7 пъти повече от, например, смърч.
Pop Топола на средна възраст през вегетационния период абсорбира до 40 кг въглероден диоксид на час.
❑ Ефективността на абсорбция на въглероден диоксид за топола е 691%.
❑ По степента на овлажняване на въздуха той надминава смърча, например, почти 10 пъти
Засаждането на тополи е по -евтино и по -целесъобразно от гледна точка на спестяване на градското пространство.
❑ Допринася за насищането на въздуха с полезни леки отрицателни йони.
Тополовият пух утаява хиляди тонове прах и сажди на земята.
Тополата е декоративна, расте бързо, размножава се добре.
2. 3. 4. Практическа работа на участниците в кръга и млади еколози на СОУ №10 за премахване на негативните последици от антропогенното въздействие върху околната среда.
Съставихме и реализирахме с помощта на ученици от гимназията практически ориентиран проект „Зеленострой”.
Селище: стр. Южен, град Каменск-Шахтински.
Обект: територия на средно училище №10.
Период на изпълнение: април-октомври 2005 г.
Цел на проекта: да допринесе за подобряване на екологичната ситуация в града и околностите му с помощта на:
1. привеждане в ред на училищната територия и площта, отредена на училището;
2. засаждане на дървета и поставяне на цветни лехи;
3. почистване и подобряване на пружината.
Изпълнители на проекта: учители и ученици от училището, родители.
Социално-екологичен проблем: замърсяване на въздуха, недостатъчно озеленяване на училищната територия.
Въздействие върху околната среда и човешкия живот: в резултат на проекта нивото на интерес към опазването на природната среда сред учениците се е увеличило; озеленените територии допринасят за подобряване на техните екологични и естетически характеристики.
Разпространение на информация за проекта: информацията се разпространяваше чрез медиите и на конференцията „Нека запазим глобуса синьо и зелено“.
По време на изпълнението на проекта беше особено възможно да се привлече вниманието на учениците към екологичните проблеми на града и селото, да се включат в активна работа за решаване на проблеми. Учениците са станали по -внимателни към зелените площи и проблемите с битовите отпадъци.
Трудности, възникнали по време на изпълнението на проекта: възникнаха трудности при осигуряването на разсад. Родители предоставиха помощ.
Логическа схема на проекта:
Задачи Методи на дейност Резултат
1. Участвайте в акцията Зелена вълна. Почистване на училищната територия- Територията на училището и прилежащите улици бяха премахнати.
реторика и определени области.
Засаждане на дървета и храсти. Засадени: 50 борови дървета,
50 клена,
10 птичи череши.
Разположение на цветни лехи. Две цветни лехи са счупени близо до стелата на "Загиналите воини".
2. Участвайте в операцията „На живо, като вземете пружината под защита. Изворът "Криница" е подобрен, боклуците са премахнати, изсечен е сух извор! " тръстика.
3. Провеждане на биомониторинг на въздуха. Извършете биоиндикация на атм. въздух на селото. Бяха идентифицирани най -замърсените улици на селото.
Анализирайки получените резултати, ние, млади еколози, стигнахме до следните изводи:
▪ Извършвайки предварителна оценка на атмосферния въздух в нашето село, ние идентифицирахме зоната с най -тежко антропогенно въздействие върху околната среда: покрайнините на улица Морская, по която минава част от магистрала Каменск - Донецк.
▪ След като оценихме количеството на редица замърсители (СН, СО, N Ox), попаднали в околната среда с отработените газове на автомобили, ние доказахме, че ул. Алтай, на който се намира училище №10, се намира в зоната на минимално антропогенно замърсяване.
▪ Извършвайки биоиндикация за състоянието на околната среда на селото по метода на теглото на Л. В. Дороган, ние доказахме, че антропогенното замърсяване на атмосферата влияе значително върху висшите растения: променя цвета, формата, растежа на листата.
▪ В резултат на изследването стигнахме до заключението, че показателите за живот имат големи предимства, премахвайки използването на скъпи и отнемащи време физико-химични методи за определяне на степента на замърсяване на околната среда: те обобщават всички, без изключение, важни данни за замърсяването , посочват скоростта на промените, пътищата и местата на натрупване в екосистемите на различни видове токсични вещества, те дават възможност да се прецени степента на вредност на някои вещества за дивата природа и хората.
▪ Въоръжени със знания за причините и характера на промените в околната среда, ние избрахме наличните насоки за премахване на нарушенията на екологичните характеристики: контрол и грижа за съществуващите растения, засаждане на разсад, разпространение на информация за екологичните проблеми в градските медии.
▪ По време изследователска работанаучихме елементарните методи за екологично изпитване на състоянието на атмосферния въздух, усетихме участието в изпълнението на сериозни въпроси, полезност за обществото.
Заключение и перспективи.
Нашата област Ростов се намира в южния федерален окръг. В този гъсто населен район практически няма недокоснати кътчета от природата. Следователно проблемът с опазването на околната среда става все по -остър всяка година. Колкото по -скоро се получи информация за всички източници и степен на замърсяване, толкова по -скоро ще бъдат взети мерки за предотвратяване на негативните последици от техногенезата.
Ние, млади еколози, направихме предварителна екологична оценка на състоянието на атмосферния въздух в микрорайона на училището, идентифицирахме опасни за околната среда и благоприятни зони и разпространихме тази информация до медиите.
В този социално важен въпрос имаме чувство на отговорност за всичко, което се случва около нас. Училищният екологичен кръг под ръководството на Валентина Алексеевна Павлова работи за шеста година. Не сме завършили толкова много проекти! Това са „Древен коралов риф в покрайнините на родния град“, „Влиянието на пашата на добитък върху местните пасища“, „Определяне на нивото на физиологичното състояние на подрастващите от техния клас“, „Цялостно проучване на естествените водоеми на родно село “и др.
Можете да бъдете сигурни, че който и да се е включил в борбата за опазване на природата в младостта си, никога няма да стане неин враг.
Екологичното представяне на нашето училище е признато за най -доброто от петнадесет други училища в града за пета поредна година на годишната междуучилищна екологична конференция; бе класиран на второ място на регионалната конференция „Отечество“; представени на заключителната конференция на шестата Всеруска олимпиада „Съзвездие“ на младежки изследователски проекти по опазване на околната среда.
Може би тази област на дейност не е популярна сред младите хора, но за нас, членовете на кръга (група от различни възрасти от 8 до 11 клас) - елементът на креативност и чувство за полезност за обществото е основният критерий при избора професия. Ние ежегодно участваме в регионалната геоекологична олимпиада в Ростовския държавен университет, всяка година печелим награди. Като се вземат предвид резултатите от олимпиадата, вече 5 бивши членове на кръга от 1 -ва до 5 -та година усвояват специалността „геоекология“ в Руския държавен университет само за „добро“ и „отлично“.
Осъзнаването на общите цели и трудности, които стоят на пътя на човек, неизбежно пораждат усещане за планетарното единство на хората. Просто трябва да се научим да се чувстваме като членове на едно семейство, чиято съдба зависи от всеки от нас.
Перспективи.
По отношение на младите еколози на средно училище №10:
✓ Продължете да следите състоянието на атмосферния въздух във вашето село, като записвате промените.
✓ Провеждане на акция „Екология - безопасност - живот“ с цел популяризиране на екологичните знания.
✓ Да обедините възможно най -много ученици от вашето училище и родители за кампанията „Арборизация“.
✓ Да привлече вниманието на градската администрация към екологичните проблеми на състоянието на атмосферния въздух в град Каменск - Шахтински.
Атмосферният въздух все още не се счита за ресурс в икономическия смисъл на думата, т.е. използването му е безплатно.
Въпреки това, той се използва като природен ресурс, първо, за извличане на голяма група от компресирани и втечнени газове(азот, кислород, аргон, хелий, ксенон, твърд въглероден диоксид), а също и като приемник на промишлени замърсители (ресурс за асимилация).
Напоследък замърсяването се превърна в решаващ фактор, определящ екологичното състояние на атмосферния въздух.
Замърсяването на въздуха трябва да се разбира като всяка промяна в неговия състав и свойства, която има отрицателно въздействие върху здравето на хората и животните, състоянието на растенията в екосистемите.
Според агрегатното състояние емисиите на вредни вещества в атмосферата се класифицират в ˸ 1) газообразни (серен диоксид, азотни оксиди, въглероден оксид, въглеводороди и др.); 2) течни (киселини, основи, солни разтвори и др.); 3) твърди вещества (канцерогенни вещества, оловни и ᴇᴦο съединения, органичен и неорганичен прах, сажди, смолисти вещества и др.)
Основните замърсители на въздуха (замърсители), образувани в хода на производствените дейности на човека, са серен диоксид (SO 2), азотни оксиди (NO, NO 2), въглероден оксид (CO) и прахови частици. Те представляват около 98% от общия обем на емисиите на вредни вещества. По -голямата част от тези газообразни емисии се образуват в резултат на изгарянето на изкопаеми горива (петролни продукти, въглища, природен газ и др.) В ТЕЦ, в двигатели на автомобили, железопътен транспорт, авиация, воден транспорт, в хода на други промишлени технологични процеси. В този случай въглеродният диоксид (въглероден диоксид, CO 2) се образува като основен газообразен продукт, но той не принадлежи към замърсители, а освен това, продукти от непълно изгаряне на въглерод (CO, сажди, полиароматни съединения), азотни оксиди се отделят в атмосферата в резултат на окислителната реакция при високи температури на молекулен азот във въздуха, серен диоксид по време на окисляването на серни примеси във въглеводородни суровини, пепел при изгаряне на въглища.
В допълнение към основните замърсители, в атмосферата на градовете се наблюдават повече от 70 вида вредни вещества, но концентрацията на основните замърсители най -често надвишава допустимите нива в много градове на Русия.
Схематично емисиите на замърсители в атмосферата могат да бъдат представени под формата на пирамида, чиято долна част и основният обем са заети от основните замърсители, изброени по -горе с голяма маса емисии - те се характеризират със сравнително умерена токсичност и съответно достатъчно големи стойностидопустими концентрации във въздуха (MPCm.r. CO - 3; NO 2 - 0,085; SO 2 - 0,5 mg / m 3). Следващото ниво с много по -малък обем се състои от различни органични и неорганични химични съединения с много по -висока токсичност, като съединения на тежки метали, замърсители от химическата промишленост и др. Горната част на пирамидата се формира от малки количества супертоксиканти или така наречените силно активни отровни вещества - това са продукти и междинни продукти от производството на много пестициди, съединения на най -токсичните тежки метали (например живак и някои други) , тази група включва много хлорорганични съединения, включително .h. така наречените диоксини. Тези съединения най-често са много опасни, не само и дори не толкова по своята остра токсичност, колкото по отношение на заплахата, породена от дългосрочни последици (мутагенни и канцерогенни ефекти).
Екологичното състояние на атмосферния въздух в Русия. - понятие и видове. Класификация и характеристики на категорията „Екологично състояние на атмосферния въздух в Русия“. 2015, 2017-2018.
Екологични аспекти на безопасността
Безопасност на околната среда – сумата от условия, при които се постига научно обосновано ограничаване или изключване на вредното въздействие на икономическата дейност върху живота на населението и качеството на околната среда.
Екологичната безопасност се постига чрез система от мерки (прогнозиране, планиране, подготовка за изпълнение на набор от превантивни мерки), които осигуряват минимално ниво на неблагоприятни въздействия на природата и технологичните процеси на нейното развитие върху жизнената дейност и здравето на хората ( хора), като същевременно поддържа темповете на икономическо развитие.
Качеството на околната среда се състои от качеството на индивида компоненти на природата(атмосферен въздух, климат, естествени води, почвена покривка и др.), домакински уреди(производство, жилища, комунални услуги) и социално-икономически условия(ниво на доход, образование).
На настоящия етап историческо развитиеобичайно е да се разграничават две форми на взаимодействие между обществото и природата:
икономически- потребление на природни ресурси;
екологични- опазване на природната среда с цел опазване на човека и неговото естествено местообитание.
Човекът, консумирайки ресурсите на околната среда за задоволяване на своите материални и духовни нужди, променя естествената среда, която започва да засяга самия човек. Отрицателната антропогенна дейност се проявява в три основни направления:
· замърсяване на околната среда -процесът на въвеждане в околната среда или появата в нея на нови, обикновено нетипични за нея агенти, които оказват негативно влияние върху нейните компоненти.
Има три вида замърсяване: физическо (слънчева радиация, електромагнитно излъчване и др.), Химическо (аерозоли, тежки метали и др.), Биологично (бактериологично, микробиологично). Всеки вид замърсяване има характерен и специфичен източник на замърсяване. Източник на замърсяване -природен или икономически обект, който е началото на навлизането на замърсител в околната среда. Разграничете естествени антропогененизточници на замърсяване. Антропогенният поток от екотоксиканти в околната среда преобладава над естествения (50-80%) и само в някои случаи е сравним с него;
· изчерпване на природните ресурси;
· унищожаване на природната среда.
Мащабът на човешкото въздействие върху природата е станал планетарен в съвременните условия, а по отношение на количествения ефект човешката дейност надминава много природни процеси, което води до тежки последици за околната среда. Антропогенното влияние се простира до всички най -важни компоненти на биосферата: атмосфера, хидросфера, литосфера. Нека преминем към тяхното подробно описание.
I. Промяна в състоянието на атмосферата.
Атмосфера – газовата обвивка на планетата, достигаща надморска височина 1000 км... Извън това разстояние атмосферата става слаба и постепенно преминава в космоса. Атмосферата осигурява дихателната функция на всички живи организми; определя общия топлинен режим на повърхността на планетата; предпазва от вредното космическо и ултравиолетово лъчение от слънцето. Циркулацията на атмосферата влияе върху местните климатични условия, а чрез тях и върху режима на реките, косвено, върху растителната покривка и процесите на образуване на релеф.
Експертите, изучаващи атмосферата, разграничават няколко зони в нея, разположени на различни височини от Земята, в зависимост от тяхната температура (фиг.).
Тропосферанай-близкият слой до земната повърхност, височината му е 9-16 км. В този слой се случват явления, които наричаме времето.
Стратосфера- слой, достигащ височина 45-50 км. Именно тук е концентрирана по-голямата част от атмосферния озон (20-25 км), която има изключително важно биологично значение-защитата на живите организми от късовълнова ултравиолетова радиация.
Мезосфера- слой, разположен на височина 50-80 км от земната повърхност. Този слой се характеризира с бързо понижаване на температурата, така че на горната си граница температурата може да достигне - 100 o C.
Термосферазапочва на надморска височина над 80 км, горната му граница достига 600-800 км. Това е зоната на полети на изкуствени земни спътници и междуконтинентални балистични ракети. Долната граница на термосферата се характеризира с непрекъснато повишаване на температурата, достигаща +250 o C. Най -важната физическа характеристика на този слой е повишената йонизация, т.е. наличието на огромен брой електрически замърсени частици, което прави възможно наблюдението на полярното сияние.
Екзосфера- външният слой на атмосферата. Оттук атмосферните газове се разпръскват в космоса. Екзосферата се различава от космоса с наличието на голям брой свободни електрони, които образуват горните радиационни пояси на Земята.
Въпреки че процесите, протичащи в земната атмосфера, са необичайно сложни, неговото химичен състав относително хомогенни:
Азот (N 2) - 78,1%
Кислород (O 2) - 20,95%
Аргон (Ar) - 0,9%
Въглероден диоксид (CO 2) - 0,03%
· Водород (H 2), хелий (He), неон (Ne) и други газове - 1,8 * 10 -4%.
Атмосферата има мощна способност за самопочистване. Превишавайки обаче границите на тази способност, човешката дейност променя баланса, който се е развил в природата. Повечето екологично негативни последици от човешката дейност се проявяват в замърсяването на природни вещества.
1. Замърсяване на атмосферата– представлява промяна във физическия и химически състав на въздуха, която застрашава състоянието на човешкото здраве и живот, както и естественото местообитание.
В екологичната литература се наричат замърсители замърсители(екотоксиканти). Степента на замърсяване на въздуха се оценява от две основни групи екотоксиканти:
а) канцерогенни вещества- бенз (а) пирен, бензен, формалдехид (източникът на който са отработените газове на превозното средство), както и олово, кадмий, никел, хром, арсен, въглероден дисулфид, азбест, съдържащи хлор вещества (резултат от промишлени дейности) . КанцерогенезаТова е способността на метал да влезе в клетката и да реагира с молекула на ДНК, което води до хромозомни аномалии в клетката.
б) неканцерогенни вещества- оксиди на азот, въглерод, сяра, озон, прах и сажди. Най -разпространените и повсеместни контролирани замърсители, които според UNEP се отделят годишно до 25 милиарда тона, включват:
· Серен диоксид и прахови частици - 200 милиона тона / година;
Азотни оксиди (N x O y) - 60 милиона тона / година;
· Въглеродни оксиди (CO и CO 2) - 8000 милиона тона / година;
· Въглеводороди (C x H y) - 80 милиона тона / година.
През последните десетилетия над индустриалните центрове и големите градове се натрупва натрупване на дим и мъгла смог(от англ. smoke - дим и мъгла - мъгла). Структурата му може да бъде разделена на три нива:
· Долната, разположена между къщите, се образува от отделянето на отработени газове от превозните средства и вдигнатия прах;
· Средна, захранвана от дима на отоплителните системи, се намира над къщи на височина 20-30 метра;
· Високо, на разстояние 50-100 метра от повърхността на земята, се състои от промишлени отпадъци.
Смогът затруднява дишането, насърчава развитието на стресови реакции. Особено опасно за болните, възрастните и малките деца. (Лондонският смог през 1951 г. причини смъртта на 3,5 хиляди души от обостряне на белодробни и сърдечни заболявания и директно отравяне за две седмици. Регион Рур през 1962 г. 156 души починаха за три дни).
Главни компоненти фотохимичен смогса азотни оксиди (NO 2, N 2 O) и въглеводороди. Взаимодействието на слънчевата светлина с тези замърсители, концентрирани близо до земната повърхност, води до образуването на озон, пероксиацетил нитрати (PAN) и други вещества, подобни по свойства на сълзотворен газ. PAN - химически активни органични вещества, които дразнят лигавиците, тъканите на дихателните пътища и белите дробове на човек; обезцветяват зелените растения. Високите концентрации на озон намаляват добивите на зърно, забавят растежа на растенията и причиняват смърт на дърветата.
Натрупването на примеси в достатъчна концентрация за образуването на фотосмог насърчава инверсия на температурата – специално състояние на атмосферата, при което на определена височина температурата на въздуха е по -висока от температурата на въздушните маси в повърхностния слой.Този слой топъл въздух предотвратява вертикалното смесване и прави невъзможно разпространението на токсични емисии. Със съвременното градско планиране подобни условия се създават в градове с блокове от многоетажни сгради. Инверсионният слой от топъл въздух може да бъде разположен на различни височини и колкото по -ниско е разположен над повечето източници на замърсяване, толкова по -сложна е ситуацията.
Нивата на фотохимично замърсяване на въздуха са тясно свързани с моделите на движение. В период на висок интензитет на движение, сутрин и вечер, има пик на емисиите на азотни оксиди и въглеводороди в атмосферата, чиято реакция помежду си причинява фотохимично замърсяване на въздуха.
Високите концентрации и миграцията на примеси в атмосферния въздух стимулират взаимодействието им с образуването на по -токсични съединения, което води до парников ефект, появата на озонови дупки, киселинни дъждове и други екологични проблеми.
2. Парников ефект – нагряване на атмосферата в резултат на увеличаване на количеството въглероден окис (IV) и редица други газове, които предотвратяват разсейването на топлинната енергия на Земята в космоса.Въглеродният диоксид на атмосферата, заедно с водни пари и други многоатомни минигази (CO 2, H 2 O, CH 4, NO 2, O 3), образува слой над повърхността на планетата, който позволява слънчевите лъчи (оптичен обхват на електромагнитните вълни), за да достигне земната повърхност, но забавя обратната топлинна (далечна инфрачервена) радиация. Топлинната енергия се натрупва в повърхностните слоеве на атмосферата колкото по -интензивно, толкова по -висока е концентрацията на парникови газове в тях. Така делът на молекулите водни пари при образуването на парников ефект е 62%; въглероден диоксид - 22%; метан - 2,5%; азотни оксиди - 4%; озон - 7% и други газове 2,5%.
Увеличаването на съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата се дължи на дълъг период на систематичен растеж при изгарянето на изкопаеми горива. Извличането на газ, нефт и въглища, разлагането на органични остатъци и увеличаването на броя на говедата са източник на емисии на метан в атмосферата. Мащабът на приложение на азотни торове и въглеродсъдържащи горива в ТЕЦ в селското стопанство характеризира количеството азотни оксиди, отделяни в атмосферата. Наличието на водни пари в атмосферата се дължи на интензивността на изпаряване на водата от повърхността на океаните поради затоплянето на климата.
Парниковият ефект се засилва и от използването на хлорофлуоровъглеводороди (фреони), използвани като разтворители, охлаждащи течности в хладилни агрегати и различни домакински патрони. Тяхното въздействие върху парниковия ефект е 1000 пъти по -силно от ефекта на еднакво количество въглероден диоксид.
Последицата от парниковия ефект е повишаване на температурата на земната повърхност и затопляне на климата. В резултат на това съществува опасност от топене полярен лед, което може да причини наводняване на ниски крайбрежни суши. В допълнение, повишаването на температурата на въздуха може да доведе до намаляване на производителността на земеделските земи - опустиняване(от английската desert - пустиня). В тази връзка населението на съответните региони ще изпита недостиг на храна.
3. "Озонови дупки" – зони с 40-50% намалено съдържание на озон в атмосферата.
Озонът е съединение от три кислородни атома (O 3), образувано в горната стратосфера и долната мезосфера от кислород под въздействието на ултравиолетовите (UV) лъчи на слънчевата светлина. Резултатът от това взаимодействие е абсорбирането на около 99% от UV лъчението на слънчевия спектър от озоновия екран, който е силно енергичен и разрушителен за всички живи същества. Количествена оценка на състоянието на озона в атмосферата е дебелината на озоновия слой, която в зависимост от сезона, географската ширина и дължина варира от 2,5 до 5 относителни милиметра.
Има достатъчно доказателства, че озоновият слой започва да намалява. Основният процес на разрушаване на озона се дължи на влиянието и увеличаването на емисиите на азотен оксид, чийто източник са отработените газове на суперлайнерите с висок таван на полета, различни ракетни системи, изригвания на вулкани и други природни явления. Изпускането на хлорофлуоровъглеводороди (CFCs) в атмосферата представлява сериозна заплаха за озоновия слой. Най -тежкото разрушаване на озоновия слой е свързано с производството на фреони (CH 3 CL, CCL 2 F 2 и CCL 3 F), които се използват широко като пълнители за аерозолни кутии, пожарогасители, хладилни агенти в хладилници и климатици, както и в производство на пенопласт. Освободените в атмосферата фреони се характеризират с висока стабилност и остават в нея 60-100 години.
Като химически инертни, фреоните са безвредни за хората. Въпреки това, в стратосферата, под действието на късовълнова ултравиолетова радиация от Слънцето, техните молекули се разлагат с отделянето на хлор.
Молекулата на хлора действа като катализатор, оставайки непроменена в десетки хиляди актове на разрушаване на молекулата на озона. Един хлорен атом може да унищожи 100 000 молекули озон.
Намаляването на съдържанието на озон в атмосферата с 1% води до увеличаване с 1,5% на интензивността на твърдото UV лъчение, падащо върху повърхността на нашата планета. Дори малкото намаляване на озоновия слой може да увеличи честотата на рак на кожата, да повлияе неблагоприятно на растенията и животните и да причини непредсказуеми промени в глобалния климат.
Проблемът за влиянието на фреоните върху стратосферния озон придоби международно значение, особено във връзка с образуването на „озонови дупки“. Приета е международна програма за намаляване на производството на фреони. Разработено и стартирано е промишленото производство на т. Нар. Алтернативни фреони с ниска стойност на коефициента на относителна озонова активност.
4. Киселинен дъжд – валежи (дъжд, сняг, мъгла), чийто химичен състав се характеризира с ниска стойност NSфактор а... За да разберете този въпрос, не забравяйте, че водните молекули обикновено се дисоциират на водородни йони (H +) и хидроксилни йони (OH -). Разтвор със същата концентрация на водородни и хидроксилни йони се нарича неутрален. Количествено киселинността на разтвора се определя като логаритъма на концентрацията на водородни йони, взета с обратния знак. Това количество се нарича NS-фактор. РН стойност 7 характеризира неутрална вода - нито кисела, нито алкална. Намаляването на стойността на рН с 1 означава увеличаване на киселинните свойства на разтвора с 10 пъти. Колкото по -ниска е стойността на рН, толкова по -кисел е разтворът.
Киселинният дъжд е резултат от наличието на серни оксиди и азотни оксиди в атмосферата. Основните източници на тези съединения, влизащи във въздуха, са изгарянето на изкопаеми горива, съдържащи сяра; топене на метали; работа на превозни средства. Под въздействието на ултравиолетовите лъчи серен (IV) оксид се превръща в серен (VI) оксид, който реагира с атмосферните водни пари, за да образува сярна киселина, която е много хигроскопична и може да образува токсична мъгла. Заедно със серните оксиди, азотните оксиди се смесват с порите на водата, за да образуват азотна киселина. Тези две киселини, както и солите на тези киселини, предизвикват киселинни дъждове. Колкото по -високо е съдържанието на тези киселини във въздуха, толкова по -често пада киселинен дъжд.
Киселинните валежи се намират в радиус 10-20 км около индустриалните гиганти. Най -неблагоприятните региони на Русия по отношение на киселинните валежи включват: Колския полуостров, източния склон на Уралския хребет и Таймирския регион. Киселите аерозолни частици имат ниска скорост на отлагане и могат да бъдат транспортирани до отдалечени райони на 100-1000 км от източници на замърсяване.
Киселинният дъжд води до разрушаване на сгради и конструкции, особено тези от пясъчник и варовик. Корозивността на атмосферата се увеличава значително, което причинява корозия на метални предмети и конструкции.
Особена опасност не представляват самите валежи, а причинените от тях вторични процеси. Под влияние на киселинни дъждове се променят биохимичните свойства на почвата, състоянието на сладките води и горите. В резултат на промени в рН на почвата и водата, разтворимостта на тежките метали в тях се увеличава. Компонентите на киселинния дъжд, след взаимодействие с тежки метали, ги превръщат във форма, която лесно се усвоява от растенията.
По -нататък по хранителната верига тежките метали навлизат в организмите на риби, животни и хора. До известна степен организмите са защитени от преките вредни ефекти на киселинността, но комутацията (натрупването) на тежки метали е сериозна опасност. Киселинният дъжд, понижаващ рН на езерната вода, води до смъртта на техните обитатели. При навлизане в човешкото тяло йони на тежките метали лесно се свързват с протеините, потискайки синтеза на макромолекули и като цяло метаболизма в клетките.
5. Намаляване на количеството кислород (O 2). Преди повече от три милиарда години прости клетки, които се хранят с разтворени във вода химикали, се превърнаха в организми, способни да фотосинтезират и започнаха да произвеждат кислород.Преди около два милиарда години съдържанието на свободен кислород в земната атмосфера започна да се увеличава. От част от атмосферния кислород под въздействието на слънчевата светлина се образува защитен озонов слой, след което започнаха да се развиват сухоземни растения и животни. Съдържанието на кислород в атмосферата е претърпяло значителни промени с течение на времето, тъй като нивата на производство и използване на кислород са се променили. (Ориз.)
В съвременните условия основните производители на кислород на земята са (са) зелените водорасли на океанската повърхност (60%), тропическите сухоземни гори (30%) и сухоземните растения (10%). Възможното намаляване на количеството кислород на планетата се дължи на няколко причини.
Първо, увеличаване на обема на изгорелите изкопаеми горива (промишленост, ТЕЦ, транспорт). Според изчисленията на специалисти, използването на всички находища на въглища, нефт и природен газ, достъпни за човека, ще намали съдържанието на кислород във въздуха с не повече от 0,15%.
Липсата на кислород във въздуха на градовете допринася за разпространението на белодробни и сърдечно -съдови заболявания сред населението.
6. Акустично замърсяване – повишаване на нивото на шума във въздуха, което има дразнещ ефект върху живия организъм.
На настоящия етап от развитието на научно -техническия прогрес това увеличение се дължи на въвеждането на нови технологични процеси, увеличаване на капацитета на оборудването, механизирането на производствените процеси, появата на мощни средства за сухопътен, въздушен и воден транспорт, които доведе до почти постоянно излагане на човек на високи (60-90 dB) нива на шум. Това допринася за появата и развитието на неврологични, сърдечно -съдови, слухови и други патологии.
В общия шум на града делът на транспорта е 60-80%. Източниците на шум между тримесечия: спортни игри, игри на детски площадки, разтоварване и товарене в магазините представляват 10-20%. Режимът на шум в апартаментите се състои от шум, който прониква отвън и се генерира в резултат на експлоатацията на инженерно и санитарно оборудване: асансьори, помпи, изпомпване на вода, улеи за боклук, вентилация, спирателни кранове.
7. Намаляване на прозрачността на атмосферата поради увеличаване на съдържанието на суспендирани примеси (прах) в него.Прахът е сложна смес от частици. Твърди или течни частици, суспендирани във въздуха, се наричат аерозоли. Те се възприемат като дим (аерозол с твърди частици), мъгла (аерозол с течни частици), мъгла или мъгла.
Основните причини за естествените прахови емисии в атмосферата са прахови бури, ерозия на почвата, вулканична дейност и морски пръски. Източници на замърсяване на въздуха с изкуствени аерозоли са топлоелектрическите централи, преработвателните предприятия, металургичните и циментовите заводи, промишлени сметища, взривни работи и строителство. В продължение на много години се наблюдават високи концентрации на аерозоли в атмосферния въздух на 50 руски града. Средната концентрация на суспендирани вещества в най-замърсените градове достига 250-300 μg / m 3, което е два пъти по-високо от среднодневната максимално допустима концентрация (MPC), равна на 150 μg / m 3. През 2000 г. на територията на град Тамбов максималната еднократна концентрация на повърхностен прах се удвоява, т.е. беше 2 MPC.
Индустриалният прах в индустриалните градове съдържа метални оксиди, много от които са токсични: оксиди на манган, олово, молибден, ванадий, антимон, телур. Ефектът им върху жив организъм зависи от размера на праховите частици, тяхната природа и химичен състав (фиг.).
Суспендираните частици не само затрудняват дишането, причиняват алергии и отравяния, но също така водят до изменение на климата, тъй като отразяват слънчевата радиация и затрудняват отвеждането на топлината от Земята. Прахът ускорява разрушаването на метални конструкции, сгради и конструкции. Намалената прозрачност на атмосферата допринася за смущения в авиацията и корабоплаването, което често е причина за големи транспортни инциденти.
Подобна информация.
Координати: Имейл [защитен имейл] , [защитен имейл]
Icq 170552870, телефон 89168119086. www.wiseowl.ru
ВЪВЕДЕНИЕ 2
1. Обща характеристика на атмосферата и нейното замърсяване 3
2. Характеристики на изменението на климата 5
3. Въглероден диоксид и парников ефект 7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 11
СПИСЪК НА ЛИТЕРАТУРА 12
ВЪВЕДЕНИЕ
„Състоянието на атмосферата. Причини за замърсяване на въздуха. Въглероден диоксид и парниковия ефект, изменението на климата ”е една от най -важните и неотложни теми в екологията днес.
Темата на работата е актуална, защото в края на XXI век. човечеството се сблъска с парадоксален факт: от една страна, научно -техническият прогрес, съчетан с екологична неграмотност, предизвика влошаване на околната среда; от друга страна, само човекът трябва да стане гарант за опазването на природата. Сега, когато човекът, според определението на В. И. Вернадски, се е превърнал в „огромна геоложка сила“, ние трябва да защитим околната среда от човека и за човека, което е само част от проблемите, разрешени от екологията.
Целта на работата е да се разгледат състоянието на атмосферата, причините за атмосферното замърсяване, както и характеристиките на въглеродния диоксид и парниковия ефект и тяхното въздействие върху атмосферата.
Основни задачи:
Разгледайте литературата по изследователския проблем.
Въз основа на теоретичен анализ на изследването на проблема, систематизирайте знанията за състоянието на атмосферата и причините за нейното замърсяване.
Помислете за естеството и спецификата на изменението на климата, характеристиките на въглеродния диоксид и парниковия ефект.
Да систематизира и обобщи съществуващите в специализираната литература научни подходи към този проблем.
За разкриване на темата е определена следната структура: работата се състои от увод, основна част и заключение. Заглавията на основния текст отразяват съдържанието му.
1. Обща характеристика на атмосферата и нейното замърсяване
Замърсяването на въздуха е един от основните екологични проблеми. Въздухът е един от основните природни ресурси. Атмосферата е определящото условие за живот на планетата. Известно е, че човек може да живее без храна - 5 месеца, без вода - 5 дни, а без въздух - по -малко от 5 минути. Качеството на атмосферата определя живота и здравето на хората, съществуването на флората и фауната. Въздушният басейн е най -податлив на замърсяване.
Той е концентриран в слой с дебелина 5,5 км. масата на цялата атмосфера, а в слой от 40 км - 99% от цялата маса на атмосферата.
Долната част на атмосферата (приблизително 15 км) е тропосферата. В него се наблюдава интензивно турбулентно смесване, духат ветрове и по този начин температурата рязко намалява с височина (с 1 км приблизително 6 ° C). На височина около 55 км тя е минимална - 3 ° С, а след това се наблюдава интензивно повишаване на температурата.
Съставът на въздуха е главно: N2 - 79%, O2 - 20 ... 21%и малко количество CO2, инертни газове, водород. Ср m.m. - 29 g / mol.
Замърсяването на въздуха е един от най -важните екологични проблеми в повечето страни. Град с население от 1 милион души ежегодно излъчва 10 милиона тона водни пари, 2 милиона тона газове (SO2, CO2, NO2 и т.н.) в атмосферата. Приблизително 20 хиляди тона прах и 150 тона тежки метали (Pb, Zn, Cd и др.) 1.
Според Световната здравна организация (СЗО) през 90 -те години в 27 от 54 изследвани държави концентрацията на SO2 надвишава стандартните норми (40 - 60 μg / dm3). Списъкът на градовете с високо замърсяване на въздуха се отваря от Милано, след това Техеран, Сеул, Рио де Жанейро, Париж, Пекин, Мадрид.
Основният показател, характеризиращ състоянието на атмосферата, е концентрацията на вредни вещества и нейното съотношение с ПДК или стандартите за максимално допустими емисии (ПДГ).
ПДГ се определят въз основа на ПДК, като се вземе предвид разсейването на емисиите и тяхното налагане върху фоновото замърсяване.
Взема се предвид и кумулативното въздействие на няколко източника на замърсяване. За продуктите от горенето (CO2, SO2 и др.) ПДД се изчислява по формула 2:
където MPC е максимално допустимата концентрация; С f е фоновата концентрация на емитираното вещество, равна на нула; З- височина на тръбата, m; V- обем на емисиите, m3 / s; Δ T- превишаване на емисионната температура над температурата на въздуха; н- броя на източниците на замърсяване; НО- безразмерният коефициент, който определя условията за разсейване на примесите в атмосферата, за RF е равен на 120 FЕ безразмерен коефициент, който взема предвид скоростта на утаяване на примесите (за газове F= 5); м, н- безразмерни коефициенти, отчитащи условията за изпускане на газове от източници на емисии: м≅ 0,4; н= 1 … 3.
Много често емисиите на централата са по -високи от ПДГ и тя не може да ги намали при никакви обстоятелства (Байкалската целулозно -хартиена фабрика, която все още работи, е източник на диоксин).
За такива предприятия са установени временни договорени емисионни стандарти (TEM), изчислени за дългосрочна програма за намаляване на емисиите.
Подкисляването на дъждовете, а след това на почвата и естествените води, първоначално протича като скрит, незабележим процес. Чистите, но вече подкиселени езера запазиха своята измамна красота. Гората изглеждаше същата като преди, но необратимите промени вече бяха започнали.
При киселинния дъжд най -често страдат ела, смърч, бор, тъй като иглите се сменят по -рядко, отколкото листата и той натрупва повече вредни вещества за същия период от време. При иглолистните дървета иглите пожълтяват и падат, короните се изтъняват, тънките корени се увреждат. При широколистните дървета цветът на листата се променя, листата пада преждевременно, част от короната умира, а кората се поврежда. Няма естествено възстановяване на иглолистни и широколистни гори. Тези симптоми често са придружени от вторично увреждане от насекоми и болести по дърветата. Поражението на дърветата все повече засяга младите гори.
Въздействието на серен диоксид и неговите производни върху хората и животните се проявява предимно в поражението на горните дихателни пътища. Под въздействието на серен диоксид и сярна киселина настъпва разрушаване на хлорофила в листата на растенията, във връзка с което фотосинтезата и дишането се влошават, растежът се забавя, качеството на дървесните насаждения и добивите на културите намаляват, а при по -висока и продължителна експозиция дози, растителността умира.
Така наречените „киселинни“ дъждове предизвикват повишаване на киселинността на почвата, което намалява ефективността на прилаганите минерални торове върху обработваемата земя, води до загуба на най-ценната част от видовия състав върху дългогодишни култивирани сенокоса и пасища. Дървено-подзолистите и торфените почви, които са широко разпространени в Северна Европа, са особено податливи на влиянието на киселинните валежи.
За да се намалят материалните щети, металите, чувствителни към емисиите на превозните средства, се заменят с алуминий; върху конструкции се нанасят специални газоустойчиви разтвори и бои. Много учени виждат развитието на автомобилния транспорт и нарастващото замърсяване на въздуха в големите градове от автомобилните газове като основна причина за увеличаването на белодробните заболявания.
Озоновият слой се намира в горната атмосфера (стратосфера) и съдържа големи количества озон (O3). Започва на височина около 8 км над полюсите и 17 км над екватора. Неговата цел е да абсорбира късовълновото ултравиолетово лъчение. През 1985 г. атмосферни изследователи от Британското антарктическо проучване съобщиха за напълно неочакван факт: пролетното съдържание на озон в атмосферата над залива Халей в Антарктида намалява с 40% между 1977 и 1984 г. Скоро това заключение беше потвърдено и от други изследователи, които също показаха, че зоната с ниско съдържание на озон се простира отвъд Антарктида и обхваща слой от 12 до 24 км височина, т.е. голяма част от долната стратосфера.
Ултравиолетовата светлина разрушава нормално стабилните молекули на CFC, които се разпадат на силно реактивни компоненти, по -специално атомен хлор. По този начин фреоните пренасят хлор от земната повърхност през тропосферата и долната атмосфера, където по -малко инертни хлорни съединения се унищожават, в стратосферата, до слоя с най -висока концентрация на озон. Много е важно хлорът да действа като катализатор при разрушаването на озона: по време на химичния процес количеството му не намалява.
2. Характеристики на изменението на климата
Изменението на климата се причинява от промени в земната атмосфера, процеси, протичащи в други части на Земята, като океани, ледници, както и от ефектите, свързани с човешката дейност. Външните процеси, които оформят климата, са промени в слънчевата радиация и земната орбита 3.
промяна на размера и относителното положение на континентите и океаните,
промяна в яркостта на слънцето,
промени в параметрите на земната орбита,
промени в прозрачността на атмосферата и нейния състав в резултат на промени във вулканичната
дейността на Земята,
промяна в концентрацията на CO2 в атмосферата при взаимодействие с биосферата,
промяна в отразяващата способност на земната повърхност (албедо),
промяна в количеството топлина, налично в дълбините на океана.
Помислете за основните климатични промени на Земята.
Времето е ежедневното състояние на атмосферата. Времето е хаотична, нелинейна динамична система. Климатът е средното време на времето и, напротив, е стабилно и предвидимо. Климатът включва показатели като средна температура, валежи, брой слънчеви дни и други променливи, които могат да бъдат измерени на определено място. На Земята обаче протичат такива процеси, които могат да повлияят на климата.
Ледниците са признати за един от най -чувствителните индикатори за изменението на климата. Те значително се увеличават по размер по време на охлаждането на климата (така наречените „малки ледникови епохи“) и намаляват по време на затоплянето на климата. Ледниците растат и се топят поради естествени промени и външни влияния. През миналия век ледниците не са успели да регенерират достатъчно лед през зимата, за да възстановят загубата на лед през летните месеци. Най -значимите климатични процеси през последните няколко милиона години са ледниковите и междуледниковите цикли на настоящата ледникова епоха, задвижвани от промените в земната орбита. Промените в състоянието на континенталния лед и колебанията в морското равнище в рамките на 130 метра са ключови последици от изменението на климата в повечето региони.
В мащаб от десетилетия изменението на климата може да бъде резултат от взаимодействието на атмосферата и световния океан. Много колебания в климата, включително най -известните южни трептения на Ел Ниньо и северноатлантическите и арктическите трептения, се дължат отчасти на способността на световните океани да акумулират топлинна енергия и движението на тази енергия в различни части на океана. В по -дълъг мащаб в океаните се наблюдава термохалинова циркулация, която играе ключова роля в преразпределението на топлината и може значително да повлияе на климата.
В по -общ аспект променливостта на климатичната система е форма на хистерезис, тоест означава, че сегашното състояние на климата е не само следствие от влиянието на определени фактори, но и цялата история на неговото състояние . Например, след десет години суша езерата частично изсъхват, растенията умират и площта на пустините се увеличава. Тези условия от своя страна причиняват по -малко обилни валежи през годините след сушата. Че. изменението на климата е саморегулиращ се процес, тъй като околната среда реагира по определен начин на външни влияния и, променяйки се, сама по себе си е способна да повлияе на климата.
Животновъдството е отговорно за 18% от световните емисии на парникови газове, според Доклада на ООН от 2006 г. за сянката на добитъка. Това включва промени в използването на земята, тоест обезлесяване за пасища. В тропическите гори на Амазонка 70% от обезлесяването е за паша, което е основната причина, поради която Организацията по храните и земеделието (ФАО) включи използването на земята в животновъдния сектор в своя селскостопански доклад за 2006 г. В допълнение към емисиите на CO2, животновъдството е отговорно за 65% азотен оксид и 37% от емисиите на метан, като и двете са антропогенни.
3. Въглероден диоксид и парников ефект
Систематичните наблюдения на съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата показват неговия растеж. Известно е, че CO2 в атмосферата, подобно на стъкло в оранжерия, предава лъчистата енергия на Слънцето към повърхността на Земята, забавя инфрачервеното (топлинно) излъчване на Земята и по този начин създава така наречената оранжерия (оранжерия) ) ефект.
Вулканите също са част от въглеродния геохимичен цикъл. През много геоложки периоди въглеродният диоксид се отделя от вътрешността на Земята в атмосферата, като по този начин неутрализира количеството CO2, отстранено от атмосферата и свързано със седиментни скали и други геоложки поглътители на CO2. Този принос обаче не се сравнява по големина с антропогенните емисии на въглероден окис, които според изчисленията на Геоложката служба на САЩ са 130 пъти по -голямо от количеството CO2, отделяно от вулкани 4.
Антропогенните фактори включват човешки дейности, които променят околната среда и влияят на климата. В някои случаи причинно -следствената връзка е пряка и недвусмислена, като например ефекта от напояването върху температурата и влажността, в други случаи връзката е по -малко очевидна. През годините се обсъждат различни хипотези за влиянието на човека върху климата. В края на 19 век например дъждът следва теорията за плуга, която е популярна в западните САЩ и Австралия.
Основните проблеми днес са нарастващата концентрация на CO2 в атмосферата поради изгарянето на гориво, аерозолите в атмосферата, които влияят върху охлаждането му, и циментовата промишленост. Други фактори като използване на земята, разрушаване на озоновия слой, отглеждане на животни и обезлесяване също влияят върху климата.
Започвайки да расте по време на индустриалната революция през 1850 -те години и постепенно се ускорява, консумацията на гориво от човека доведе до факта, че концентрацията на CO2 в атмосферата се е увеличила от ~ 280 ppm до 380 ppm. С този ръст прогнозираната концентрация в края на 21 -ви век ще бъде повече от 560 ppm. Известно е, че нивото на CO2 в атмосферата сега е по -високо, отколкото по всяко време през последните 750 000 години. Заедно с увеличаването на концентрациите на метан, тези промени предвещават повишаване на температурата с 1,4-5,6 ° C между 1990 и 2100 г.
Смята се, че антропогенните аерозоли, особено сулфатите, отделяни при изгарянето на гориво, влияят върху охлаждането на атмосферата. Смята се, че това свойство е отговорно за относителното „плато“ в температурната графика в средата на 20 век.
Производството на цимент е интензивен източник на емисии на CO2. Въглеродният диоксид се образува, когато калциевият карбонат (CaCO3) се нагрява, за да се получи калциев оксид (CaO или негасена вар) като съставка в цимента. Производството на цимент представлява приблизително 2,5% от емисиите на CO2 от промишлени процеси (енергиен и промишлен сектор).
Глобалното изменение на климата е тясно свързано със замърсяването на въздуха от промишлени отпадъци и отработени газове. Въздействието на човешката цивилизация върху климата на Земята е реалност, последствията от която вече се усещат. Учените смятат, че интензивната жега през 1988 г. и сушата в САЩ до известна степен са следствие от т. Нар. Ефект - глобално затопляне на земната атмосфера в резултат на увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид в нея поради обезлесяването, което го абсорбира, горива като въглища и бензин, които отделят този газ в атмосферата. Въглеродният диоксид и други замърсители действат като филм или стъкло в оранжерии: те пускат слънчевата топлина в земята и я задържат там. Като цяло температурата на земята през първите 5 месеца. 1988 г. е по -висока от всеки съпоставим период от измерваните 130 години. Може да се твърди, че дългоочакваното глобално затопляне, свързано със замърсяването на околната среда, е причина за температурната промяна. Тенденцията на затопляне не е естествен феномен, а следствие от парниковия ефект.
80 -те години, посочиха учените, бяха четирите най -топли години на миналия век, а 1988 г. счупи всички предишни рекорди. Компютърните прогнози обещават по -нататъшно затопляне през 90 -те години. и през новото хилядолетие.
Както знаете, основният „парников“ газ е водната пара. Следва въглероден диоксид, осигуряващ през 80 -те години. 49%допълнително увеличение на парниковия ефект в сравнение с началото на миналия век, метан (18%), фреони (14%), азотен оксид N2O (6%). Останалите газове представляват 13%.
Учените свързват изменението на климата с промените в съдържанието на парникови газове в атмосферата. Известно е 550 как химическият състав на атмосферата се е променил за 160 хиляди години. Тази информация е получена въз основа на анализ на състава на въздушните мехурчета в ледникови ядра, извлечени от дълбочина до 2 км на станция Восток в Антарктида и Гренландия. Установено е, че в топлите периоди концентрациите на CO 2 и CH 4 са около 1,5 пъти по -високи, отколкото в студените ледникови периоди. Тези резултати потвърждават предположението, направено през 1861 г. от Дж. Тиндал, че историята на промените в климата на Земята може да се обясни с промени в концентрацията на СО 2 в атмосферата.
Парниковият ефект ще наруши климата на планетата, като промени критични променливи като валежи, вятър, облачно покритие, океански течения и размера на полярните ледени шапки. Докато последиците за отделните държави далеч не са ясни, учените са уверени в общите тенденции. Вътрешните райони на континентите ще станат по -сухи, а бреговете по -влажни. Студените сезони ще станат по -кратки, а топлите по -дълги. Повишеното изпаряване ще доведе до по -суха почва на големи площи 5.
Едно от най -широко обсъжданите и страховити последици от парниковия ефект е прогнозираното повишаване на морското равнище в резултат на повишаване на температурите. Повечето учени смятат, че това покачване ще бъде относително постепенно, създавайки проблеми главно в страни с голямо население, живеещо на или под морското равнище, като Холандия и Бангладеш. По отношение на географските райони парниковият ефект може да бъде най -голям във високите географски ширини на северното полукълбо. Снегът и ледът се отразяват слънчева светлинав космическото пространство, без да позволява повишаване на температурата. Но със затопляне навсякъде Глобусътплаващият арктически лед ще започне да се топи, оставяйки по -малко сняг и лед да се отразяват.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обобщавайки работата, могат да се направят следните изводи:
Атмосферата е най -леката обвивка на Земята, която граничи с космоса; обменът на материя и енергия с космоса се осъществява през атмосферата. Съставът на атмосферата включва главно: N2 (78%); О2 (21%); CO2 (0,03%). Основният показател, характеризиращ състоянието на атмосферата, е концентрацията на вредни вещества и нейното съотношение с ПДК или стандартите за максимално допустими емисии (ПДГ). ПДГ се определят въз основа на ПДК, като се вземе предвид разсейването на емисиите и тяхното налагане върху фоновото замърсяване.
Изменение на климата - колебания в климата на Земята като цяло или на отделните й региони във времето. Изучава се от науката за палеоклиматологията. Изменението на климата се причинява от динамични процеси на Земята, външни влияния, като колебания в интензитета на слънчевата радиация, а в последно време и човешка дейност. Напоследък терминът „изменение на климата“ се използва като правило (особено в контекста на екологичната политика) за обозначаване на промените в съвременния климат.
Изменението на климата се причинява от промени в земната атмосфера, процеси, протичащи в други части на земята, като океани, ледници, както и от ефектите, свързани с човешката дейност.
Систематичните наблюдения на съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата показват неговия растеж. Известно е, че CO2 в атмосферата, подобно на стъкло в оранжерия, предава лъчистата енергия на Слънцето към повърхността на Земята, забавя инфрачервеното (топлинно) излъчване на Земята и по този начин създава така наречената оранжерия (оранжерия) ) ефект. Едно от най -широко обсъжданите и страховити последици от парниковия ефект е прогнозираното повишаване на морското равнище в резултат на повишаване на температурите.
СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА
Валова (Копилова) В. Д. Екология: учебник. - М.: Издателство Дашков и К. 2007
В. И. Коробкин, Л. В. Переделски Екология: учебник за университети. - М. 2005 - 576 с.
Основни състояния атмосферанеприемливо и опасно. Антропогенни процеси замърсяваневъздушен басейн в повечето .... Това се дължи на много причини, и най -вече дисфункционален състояниевъздушен басейн на мегаполиси, ...
Тенденцията на вредно въздействие върху състоянието на глобалния екологичен климат нараства необратимо.
В атмосферата се увеличава съдържанието на CO2 (въглероден окис), процесът на разрушаване на озоновия екран на Земята протича интензивно, наблюдава се киселинен дъжд, причиняващ щети на всички живи същества, губят се ценни видове живи същества, намалява се плодородието на земята , водата е отровена и настъпва обезлесяване на земната повърхност.
Атмосферният въздух е от съществено значение за всички живи същества на земята. Например, човек може да живее без храна 30 дни, без вода - 3 дни и без въздух - не повече от 3 минути. Сега никой не е изненадан от използването на филтрирана вода. Не е далеч денят, в който може да се появи в продажба и свеж въздух... Ситуацията е особено остра с въпросите за опазване на атмосферния въздух в Русия. В райони, където са концентрирани 38% от градското население, не се извършва мониторинг на замърсяването на въздуха, а в райони с 55% от населението се наблюдава много висока степен на емисия на вредни вещества. В Русия процедурата за мониторинг на стандарта за емисии на замърсители в атмосферния въздух е много слабо развита. Основанията за това явление са следните причини:
1) отслабване на контрола върху околната среда;
2) отстраняване от решаването на специфични екологични проблеми на органите на местното самоуправление;
3) недостатъци, съществуващи в законодателството в областта на околната среда;
4) апатично отношение към проблема за опазване на атмосферния въздух.
Говорейки за наблюдение на състоянието на атмосферния въздух, трябва да се спомене, че той е поверен на Росхидромет. Показателите му определят качеството на атмосферния въздух, но за съжаление не са източник на замърсяване. Оказва се, че според информацията, предоставена от Росхидромет, е невъзможно да се предявят искове за превишаване на стандарта за замърсяване на въздуха. Значението на атмосферния въздух за човечеството и околната среда трудно може да бъде надценено. Тази среда, без която би било невъзможно да си представим разпространението на звука, без която нямаше да има човешка реч. Атмосферата не позволява на метеоритите да ударят земята, разпределя слънчевата светлина и предпазва земята от прегряване. Атмосферата обаче е замърсена от отделянето на газообразни отпадъчни продукти.
Основните източници на замърсяване на въздуха в Русия са:
1) топлоцентрали;
2) предприятия от черната и цветната металургия;
3) нефтохимически предприятия;
4) предприятия за строителни материали;
5) превозни средства.
Трябва да се отбележи, че енергийният сектор у нас представлява голям дял прахови емисии, огромен процент серен оксид и азотен оксид.
Ако отворим страниците на историята, виждаме, че през 1952 г. 4 хиляди души са загинали в Лондон поради повишеното ниво на замърсяване на въздуха.
Растенията и животните също страдат от отделянето на замърсители във въздуха. За никого не е тайна за значението на такъв зелен пигмент в растенията като хлорофил. Но хлорофилът се разрушава под въздействието на серен диоксид и сярна киселина и следователно има влошаване на процеса на фотосинтеза. Пагубното въздействие на серен диоксид и сярна киселина върху добива на земеделски култури е особено забележимо.
Замърсяването на външния въздух води до следните проблеми:
2) парников ефект;
3) озонови „дупки“;
4) приземен озон;
5) увеличаване на заболеваемостта;
6) спад на плодородието на земята;
7) киселинен дъжд.
Смогът, или както се нарича още фотохимична мъгла, възниква поради излишните емисии на токсични вещества от пътни превозни средства, от горски пожари, изгаряне на въглища и т.н. Смогът има много пагубен ефект върху човешкото тяло.
При смога се наблюдава намаляване на видимостта, възпаление на очите, поява на задушаване, поява на бронхиална астма.
Историята на Русия много добре помни последиците от фотохимичната мъгла от 1972 и 2010 г. През 2010 г. в Москва MPC беше надвишен няколко пъти. Въглеродният окис е превишен 7 пъти, за суспендирани твърди вещества - 16 пъти, за азотен диоксид - повече от 2 пъти. Това явление оказва силно влияние върху броя на смъртните случаи в Москва, който се удвоява по това време. Смогът беше придружен и от масова смърт на животни в паркове в Москва и в горите край Москва. Причината за смога беше източването на блатата и извличането на торф от тях, което предизвика торфените пожари.
Парниковият ефект е придружен от глобалното изменение на климата. То възниква чрез отделянето на въглероден диоксид в атмосферата, който се създава при изгаряне на въглища, газ, нефт и бензин, обезлесяване на земната повърхност, което ги задържа. Както вече беше отбелязано, парниковият ефект носи неблагоприятни последици както за хората, така и за околната среда. Загубата на култури, причинена от намаленото производство на храна поради суша или наводнение, неизбежно ще доведе до недохранване и глад. Повишаването на температурата има остър ефект върху обострянето на заболявания на сърцето, кръвоносните съдове и дихателните органи.
Трябва да се отбележи и разширяването на местообитанията на животни, които са носители на опасни инфекциозни заболявания... Например, можете да цитирате кърлежи, които причиняват това опасно заболяванекато енцефалит, пренасян от кърлежи.
Този проблем изисква незабавни действия.
Киселинният дъжд причинява огромни щети на природата. Те съдържат сярна и азотна киселина, чиито източници са естествени процеси или антропогенни дейности.
Невъзможно е да не споменем версията на учените от Масачузетския технологичен институт за причината за известния исторически феномен като масовото изчезване на Перм. Според хипотезата на учените, преди 252 милиона години киселинните дъждове са били причина за изчезването на почти целия живот на Земята. Пермското масово изчезване се счита за едно от най -големите биосферни бедствия в историята на Земята. Това е довело до изчезване на повече от 90 процента от всички морски видове и 70 процента от сухоземните гръбначни видове. В допълнение, над 80 вида от целия клас насекоми са изчезнали. Катаклизмът удари тежко и микробния свят. Но в средите на учените няма недвусмисленост в тази версия. Според американски учени изчезването може да е станало поради киселинни дъждове, които са причинени от силни емисии на различни вещества в атмосферата, включително сяра.
Такива явления като ерозия, деградация и замърсяване на земята също са пагубни.
Много е неприятно, че почвите на земеделските земи в Русия годишно губят един и половина милиарда тона от плодородния слой поради ерозия. По отношение на спада на добива поради ерозия той надхвърля почти 50%. Агротехническите мерки, изграждането на хидравлични съоръжения и др. Играят важна роля в борбата с ерозията. Деградацията на земята възниква поради нарушаване на растителната покривка поради разработването на находища на минерали, геоложко проучване и др. Замърсяването на земята от депа за битови и промишлени отпадъци представлява голяма опасност. Земите в индустриалните зони са замърсени с токсични вещества. Делът на изключително опасното замърсяване на земята в Русия е 730 хиляди хектара.
Трябва да се спомене и опасното въздействие на приземния озон върху човешкото здраве и околната среда. Озонът е по -тежък от кислорода и е резултат от химични реакции между азотни оксиди (NOx) и летливи органични съединения (ЛОС) в присъствието на слънчева радиация. Основните източници на тези съединения са емисиите от промишлени предприятия, топлинни електроцентрали, отработени газове от моторни превозни средства и пари от бензин. Озонът е много опасен в райони с висока температура. Не говорим за озон в стратосферата, а за озон в тропосферата. Ефектът на озоновия слой в стратосферата е по-малко опасен от приземния озон.
Учените изчисляват, че разширяването на озоновата дупка с един процент причинява увеличение на заболеваемостта от рак на кожата с 3-6%. Приземният озон е опасен за белодробни заболявания, задушаване, влошаване на състоянието на пациенти с бронхит и астма. Постоянното излагане на озоновата зона причинява белези в белите дробове. Озонът има много пагубен ефект върху растителността. Наблюденията и редица експерименти в Америка показват, че нейните жители живеят в райони, където делът на съдържанието на озон надвишава допустимите стандарти. В Русия може да се проследи същата ситуация, но за съжаление такива проучвания се извършват много рядко. В Русия много малко внимание се обръща на въпроса за приземния озон. Не само в бившия СССР, но и в днешна Русия не е имало случай на провеждане на конференции, специално посветени на приземния озон. От тезите на С.Н. Котелников, следва, че общата вреда за здравето на руското население от замърсяването на въздуха е повече от 37 милиарда евро годишно. В много региони това е сравнимо с ръста на брутния регионален продукт.
