Вплив транспорту на навколишнє середовище

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЇ ЕКОЛОГІЇ 

 

 

Забруднення атмосфери. Знищення озонового шару

 

 

 

 

Зав. кафедри                                                                  Курсова робота з дисципліни

прикладної екології                                                         «Загальна екологія»

проф.                                                                              виконана студентом гр. ЕКз – 01с

                                                                                        Рудік Оленою Миколаївною

 

Оцінка:_______________                                            Науковий керівник

Перевірив:____________                                            асистент каф. прикладної екології

 

 

Суми 2013

Зміст

Вступ                                                                                                                 3

Основна частина                                                                                                       4

1. 1.Атмосфера як елемент глобальної екосистеми                                             5
2. Забруднення атмосфери та заходи щодо запобігання її забруднення           8
3. Руйнування озонового шару                                                                                16
1. Хімізм утворення озону в атмосфері                                                        16
2. Озонова «діра»                                                                                           19
3. Наслідки від руйнування озонового шару                                               24
4. Шляхи захисту щодо знищення озонового шару                                              27

           4.1Міжнародні угоди у сфері захисту озонового шару                              27

   4.2 Захист озонового шару на локальному рівні                                           28

Висновки                                                                                                                       32

Список літератури                                                                                                        36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

У далеку давнину, коли кількість  людей на Землі була порівняно  невеликою, а їхній інтелектуальний  і технічний потенціал – дуже слабким, природа практично не відчувала  на собі тиску людини: вона легко  самоочищувалася й самовідновлювалася. Але минули тисячоліття, народонаселення почало зростати такими темпами,досягло таких адаптацій і поширення на планеті, яких не знала жодна інша популяція. З часом людська діяльність обернулася на могутню силу, здатну впливати на природу не лише в межах окремих районів і континентів, а й на планеті в цілому. Проте свого ставлення до природи не змінила, її ресурсів людина за тисячоліття не змінила, і це призвело до виникнення глобальних кризових екологічних ситуацій. [1]

На катастрофічні наслідки «перемог» людини над природою вказує забруднення навколишнього середовища, що є однією з головних причин глобальної екологічної кризи. На жаль, забруднення стало звичним, часто вживаним словом в нашому житті. Оскільки стурбованість у зв’язку із забрудненням екосистеми Землі проявилася лише недавно, наукові дослідження ще не дали відповіді на багато проблем. Проте відомо, що вже вивчені види забруднення зростають експоненціально. Багато забруднювачів мають глобальне розповсюдження, і її шкідливий вплив проявляється на великих відстанях від місця викиду в довкілля. Негативний вплив багатьох з них на природні екосистеми після викиду проявляється з тривалим запізненням,що є ще більшою небезпекою внаслідок максимальної можливості поглинання забруднювачів біосферою Землі. [1,2]

Екологічна криза торкнулася вже й навколоземних просторів  біосфери. Одним із вражаючим наслідком  антропогенного забруднення є атмосферне забруднення.

Під впливом атмосферних  опадів, циркуляції атмосфери, взаємодії  з гідросферою й літосферою та діяльності організмів атмосферне повітря  позбавляється сторонніх домішок. Цей процес називають самоочищення. Проте в результаті антропогенної діяльності утворюється така велика кількість забруднень, що атмосфера вже не здатна самоочищатися і відбувається значне накопичення забруднюючих речовин. [2]

Об’єктом дослідження є озоновий шар в атмосфері.

Предметом вивчення постають процеси, що призводять до порушення озонового шару.

Відповідно до мети роботи поставлено завдання дослідити та встановити проблему, яка виникла під час  існування організму, завчасно прогнозувати небезпечні метеорологічні явища та запропонувати екологічні заходи щодо вирішення даної проблеми.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Атмосфера як елемент  глобальної екосистеми

 

Атмосфера – це газова оболонка, що оточує Землю. Наявність атмосфери  – одна з найголовніших умов життя  на планеті. [11] Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує кілька основних функцій:

1. Захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань (функція розсіювання ) та ударів метеоритів, тому що згорають у середніх шарах атмосфери (захисна функція);
2. Регулює сезонні й добові коливання температури ( якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури досягли б ±200° С );
3. Є носієм тепла й вологи ( функція волого- та терморегулювання);
4. Є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання;
5. Зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо).
6. Через атмосферу не проникає згубне для всього живого ультракоротке випромінювання завдяки озоновому екрану. [4]

Нинішня киснево-азотна атмосфера  – результат життєдіяльності  живих організмів. За своїми властивостями неоднорідна як по вертикалі, так і по горизонталі. Значна неоднорідність властивостей атмосфери виявляється у вертикальному напрямі (хімічний склад повітря). Внаслідок цього при поділі атмосфери на шари, класифікують за певними ознаки:

1) за характером розподілу  температури повітря з висотою; 

2) за складом атмосферного  повітря; 

3) за характером фізико-хімічних процесів

4) за взаємодією атмосфери  з підстильною поверхнею; 

5) за впливом атмосфери  на летальні апарати.

За цією ознакою атмосферу  поділяють на шари або сфери:

• Тропосфера (до висоти 18 км);
• Стратосфера до висоти 50 км);
• Мезосфера (до висоти 80 км);
• Термосфера ( до висоти 1000 км);
• Екзосфера ( до висоти 1900 км);
• Геокорона ( умовно до 20 тис. км).
• Далі атмосфера поступово переходить у міжпланетний космічний вакуум. [7]

Основна маса повітря ( 90 % ) зосереджена  в нижньому шарі – тропосфері. Тут  же відбуваються найінтенсивніші теплові  процеси, причому атмосфера нагрівається знизу, від поверхні океанів і  суходолу. Як у вертикальному, так  і в горизонтальному напрямках, а також і в часі відбуваються зміни метеорологічних величин, утворюються різні види хмар, формуються метеорологічні явища, оптичні та акустичні явища. Зміни суттєво впливають на життєдіяльність людини й усієї природи.

Над тропосферою розташовується стратосфера – шар атмосфери, в якому характер зміни температури  повітря з висотою суттєво  відмінний: він ізотермічний та інверсійний. Збільшення температури пояснюється  поглинанням ультрафіолетової частини  сонячної радіації озоном. Повітря  більш розріджене, але містить до 20 % усієї повітряної маси. Характерна наявність максимальної концентрації озону на висоті 22-25 км, тобто озонового екрану.

У мезосфері спостерігається  падіння температури при збільшенні висоти. Немає кисню й озону, на перше місце виходять «легкі»  гази: гелій, водень,азот.

У термосфері температура  зростає з висотою, оскільки гази містяться у вигляді іонів та вільних електронів (частинки атмосферних газів рухаються з дуже великими швидкостями через дуже малу щільність повітря).

В екзосфері на всіх висотах  більш постійні значення температури. Мізерна щільність повітря та досить висока температура за певних фізичних особливостей атомів газів сприяє їхньому витоку ( втраті) за межі атмосфери у відкритий космос. [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Забруднення атмосфери та заходи щодо запобігання її забруднення

 

Забруднення атмосфери –  надходження в атмосферу різних за походженням і хімічним складом  забруднювачів у кількостях і  концентрації, що змінюють склад і  властивості значних об’ємів повітряних мас і шкідливо впливають на організми. Забруднення атмосфери може бути локальним і глобальним, природнім (надходження космічного пилу, який утворюється під час згорання метеоритів, наслідок вулканічної діяльності ( гази – фумароли, попіл, пил), лісових пожеж, пилових і піщаних бурь,), антропогенним ( роботою промислових підприємств, особливо металургійних, хім-, авто-, авіатранспорту, космічних апаратів, господарсько - побутової діяльності людей тощо). [11]

Завдяки циркуляції атмосфери (всі види переміщень повітря над земною поверхнею, загальний колообіг повітря) забруднення повітря поширюється в усі куточки Землі – транскордонне забруднення. [7]

Штучне забруднення ( антропогенне) пов’язане із викидами різних забруднюючих речовин (полютантів) у процесі діяльності людини. За агрегатним складом викиди шкідливих речовин в атмосферу поділяються на газоподібні, які становлять 90 % загальної маси речовин, що надходять в атмосферу( діоксид сульфуру, діоксид карбону, оксид нітрогену, сполуки хлору, фтору ), рідкі ( кислоти, луги, розчини солей ), тверді ( канцерогенні речовини, свинець, ртуть, смолясті речовини тощо) Небезпечним є шумове забруднення. У глобальному масштабі шкідливим для атмосфери стає забруднення радіоактивне. [2]

  На сьогодні основними забруднювачами атмосферного повітря є різні галузі промисловості:

• Теплоенергетика
• Підприємства металургійного комплексу
• Нафтовидобувна промисловість
• Нафтохімічна промисловість
• Автотранспорт
• Виробництво будівельних матеріалів. [2]

Теплоенергетика включає  теплові й атомні електростанції. На частку теплових електростанцій припадає 46% забруднення повітря. У процесі спалювання вугілля, нафти, природного газу, торфу в атмосферу виділяється дим, що містить продукти повного (діоксид карбону і пари води ) і неповного ( оксиди карбону, сульфуру,нітрогену, вуглеводні ) згорання. Поки що основним способом отримання енергії залишається спалювання викопного палива, то з кожним роком зростає споживання кисню, а на його місце надходять вуглекислий газ, оксиди нітрогену, чадний газ тощо, а також велика кількість сажі, пилу, шкідливих аерозолів.при спалюванні палива людство вивільняє в рік 34× кКал тепла, яке розсіюється в навколишньому просторі, змінюючи температурний режим середовища і динаміку процесів, які в ньому відбуваються. Атомні електростанції є джерелом забруднення повітря радіоактивним йодом, радіоактивними інертними газами та аерозолями. [2]

Металургійні підприємства характеризуються великою кількістю  відходів. Серед них пил, оксид  вуглецю, сірчистий ангідрид, коксовий газ, фенол, сірководень, вуглеводні ( зокрема, бензпірен ).Забруднюючі речовини підприємств металургійного комплексу ( оксид карбону, твердих речовин) розносяться на відстань до 60 км від джерела забруднення.

Викиди нафтовидобувної  і нафтохімічної промисловості  характеризуються високою токсичністю, значною різноманітністю і сконцентрованістю. Повітря забруднюється сполуками  фтору, аміаком, хлористими сполуками, сірководнем, неорганічним пилом.

Автомобільний транспорт  дає 70-90% забруднень у містах. Його викиди містять близько 20 канцерогенних  речовин та більше ніж 120 токсичних  сполук. У викидних газах наявні: бензпірен, альдегіди, оксиди нітрогену (які беруть участь у створенні фотохімічного смогу), карбону,вуглеводні (толуол, ксилол,бензол), сполуки свинцю тощо. Взаємодія вуглеводнів та оксиду нітрогену при високій температурі приводить до утворення озону. Якщо в шарі атмосфери в цілому ( особливо на висоті 20-30 км ) досить високий вміст озону вкрай необхідний для захисту органічного життя від жорсткого ультрафіолетового випромінювання, то біля земної поверхні підвищений вміст озону викликає пригнічення рослинності, подразнення дихальних шляхів і ураження легенів. За добу в середньому один авто викидає до 4 кг вуглекислого газу. При спалюванні 1 кг етильованого бензину в атмосферу викидається 1 гр свинцю (він був виявлений навіть в материковій кризі Гренландії), а вміст сполук свинцю в біомасі рослин вздовж транспортних магістралей іноді в 300 разів перевищує допустимі норми. Також авто споживає велику кількість кисню. За рік авто спалює понад 1 млн. тон кисню, якого б вистачило для дихання 30 млн. чоловік. Нині в світі близько 500 млн. авто. Становище погіршується ще тим, що автомобільні викиди концентруються в приземному шарі повітря – саме в зоні нашого дихання[2]