Атмосфера и ее загрязнение

Содержание

 

 

1.  Введение ______________________________________________ 2
2. Атмосфера,  как часть природной среды____________________ 3
3. Строение  атмосферы____________________________________ 4
4. Баланс  газов в атмосфере________________________________ 5-6
5. Загрязнение  атмосферы__________________________________ 7-9
6. Химическое  загрязнение атмосферы_______________________ 10
7. Аэрозольное  загрязнение атмосферы________________________ 11-12
8. Фотохимический  туман (смог)_____________________________ 13
9. Экологические  последствия загрязнения атмосферы__________ 14

9.1      Парниковый  эффект_____________________________ 14

1. Нарушение  озонового слоя________________________ 15
2. Кислотные  дожди________________________________ 16

10.  Заключение_____________________________________________ 17

11.     Список  используемой литературы_________________________ 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

Жизнь начинается с дыхания и  заканчивается с его прекращением. Человек может отказаться от приёма недоброкачественной пищи, не пить загрязнённую воду, но не дышать он не может. Стремительный рост численности  человечества и его научно-технической  вооружённости в корне изменили ситуацию на Земле. Современная цивилизация  осуществляет невиданное воздействие  на природу. Загрязнение природной  среды промышленными выбросами  оказывает вредное воздействие  на людей, животных, растения, почву, здания, сооружения, снижает прозрачность атмосферы, повышает влажность воздуха, увеличивает  число дней с туманами и т. д.

В наше время во всём мире атмосферный  воздух загрязняется вредными веществами. К сожалению, человек сам создаёт  себе то, что его убивает. Например, автомобиль, его выхлопные газы содержат свинец и другие, вредные для здоровья человека вещества. В больших количествах  эти вещества осаждаются на землю  возле автострад и шоссе. Нельзя собирать грибы, полезные травы, ягоды  менее чем в ста метрах от дороги, так как все растения впитывают  в себя ядовитые вещества.

Загрязнения атмосферы вызывают кислотные дожди, изменяют мировой климат, разрушают  защищающий Землю озоновый слой. Если эти явления не контролировать, они  смогут со временем сделать нашу планету  необитаемой.

Последствия загрязнения суши и моря часто  легко увидеть. Но влияние загрязнения  воздуха мы только теперь начинаем понимать. Раньше дым и невидимые  газы от заводов в основном концентрировались  в городах, разрушая здания и вызывая  серьезные заболевания людей. Сегодня  над задымлением городов установлен контроль и высокие трубы выбрасывают загрязнения высоко в атмосферу, подальше от городских улиц. К сожалению, это только распространяет проблему более широко. Основной бедой стало сейчас загрязнение атмосферы, которое пересекает национальные границы и поэтому гораздо труднее поддается контролю.

Атмосфера –  это машина, формирующая климат, от которого зависит все живое. Поэтому  все, что воздействует на атмосферу, может через нее  серьезно влиять на жизнь природы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Атмосфера,  как часть природной среды

 

 

Атмосфера (от греч. athmos – пар, sphaira - шар )- газовая оболочка планеты. На земле сформировалась в результате геологической эволюции и непрерывной деятельности организмов. Состав современной атмосферы – результат динамического равновесия, поддерживаемого процессами жизнедеятельности организмов и различными геохимическими явлениями глобального масштаба.

Общая масса  атмосферы Земли равна 5,3 ^. 10¹⁵ т (по разным оценкам 5,15-5,9 ^. 10¹⁵), причем 90% сосредоточено в околоземном слое толщиной около 16 км. Поскольку атмосфера является наружной оболочкой Земли, она «разграничивает» планету и космическое пространство, ослабляя ряд поступающих из космоса излучений и сглаживая резкие колебания температуры в биосфере. Кроме того, она является средой распространения микроорганизмов, семян, плодов, а также местообитанием насекомых, птиц и млекопитающих.

Атмосфера Земли подразделяется на нижнюю (до 100 км) — гомосферу с  однородным составом приземного воздуха  и верхнюю гетеросферу с неоднородным химическим составом. Одним из важных свойств атмосферы является наличие  кислорода. В первичной атмосфере  Земли кислород отсутствовал. Появление  и накопление его связано с  распространением зеленых растений и процессом фотосинтеза. В результате химического взаимодействия веществ  с кислородом живые организмы  получают энергию, необходимую для  их жизнедеятельности.

Через атмосферу осуществляется обмен  веществ между Землей и Космосом, при этом Земля получает космическую  пыль и метеориты и теряет самые  легкие газы — водород и гелий. Атмосфера пронизана мощной солнечной  радиацией, которая определяет тепловой режим поверхности планеты, вызывает диссоциацию молекул атмосферных  газов и ионизацию атомов. Обширная разреженная верхняя часть атмосферы  состоит преимущественно из ионов.

Физические  свойства и состояние  атмосферы  меняются во времени: в  течение суток, сезонов, лет —  и в пространстве в зависимости  от высоты над уровнем моря, широты местности, удаленности от океана.

 

 

 

 

 

 

 

3. Строение  атмосферы

 

 

Атмосфера — газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси различных газов, водных паров и пыли.

   Обычно атмосферу делят  на три части. Нижняя часть  - тропосфера. Ее толщина составляет 8-10 км над полярными широтами  и 16-18 км над экватором. Данный  атмосферный слой содержит примерно 90 % массы воздуха, а также основное  количество атмосферных примесей. Здесь находится почти весь  водяной пар, который образует  облака. Следующий слой - стратосфера.  Он распространен примерно до  высоты 60 км. В этом слое находится  особая прослойка с повышенной  концентрацией озона - озоновый  слой. И выше стратосферы располагается  ионосфера, где воздух находится  в ионизированном состоянии. Он  имеет протяженность в сотни  километров.

   В некоторых справочных  изданиях можно встретить деление  атмосферы на пять слоев. Первый  слой до высоты 20- 25 км состоит  из смеси молекулярных азота  и кислорода, причем процентное  содержание последнего убывает  с высотой. Второй слой (25-30 км) - озоновый, содержащий трехатомный  кислород. Затем до высоты 85 км  атмосфера состоит из молекулярных  азота и кислорода с примесью  их ионизированных молекул. Следующий  слой до высоты 200-800 км - это почти  полностью ионизированные атомы  и молекулы азота и кислорода.  И последний слой от 800 до 2000-3000 км - это ионизированные атомы  водорода и гелия.

   Слой воздуха высотой  50-100 м называют приземным. Здесь  наиболее резко изменяются метеорологические  факторы. В последнее время  к наиболее актуальным экологическим  проблемам относят загрязнение  атмосферы вредными химическими  веществами и разрушение озонового  слоя. Однако некоторые ученые  справедливо полагают, что человечество  столкнулось еще с одним негативным  явлением, таким, как загрязнение  приземного слоя атмосферы и  почвы избытком СО2. А то, что процентное отношение количества СО2 в атмосфере увеличивается (главным образом из-за негативного антропогенного воздействия - чрезмерного сжигания органического топлива) - уже установленный факт.

   Углекислый газ обладает  большей плотностью, чем кислород  или азот. Поэтому слой СО2 плотно покрывает водный и почвенный покров Земли. Сам по себе углекислый газ является опасным компонентом атмосферы для всего живого. Зарегистрированное увеличение концентрации СО2 у поверхности Земли является причиной возникновения в одних местах сильнейших засух, а в других - опасных наводнений.

 

 

 

 

4. Баланс  газов в атмосфере

 

Принято выделять постоянные и переменные компоненты атмосферы в зависимости от длительности пребывания в атмосфере. Таким примером является вода, находящаяся в атмосфере  в разных формах и концентрациях. В то же время такое подразделение  составных частей атмосферы является относительным, так как в течение  длительных интервалов времени все  компоненты атмосферы оказываются  переменными. Приблизительный состав атмосферы представлен в таблице.

Главными  составными частями атмосферы являются азот, кислород, аргон и углекислый газ.

Одним из важнейших  компонентов атмосферы является озон (О-). Его образование и разложение связаны с поглощением ультрафиолетовой радиации Солнца, которая губительна для живых организмов. Он же задерживает 20% инфракрасного излучения Земли, повышая утепляющее действие воздушного покрывала. Основная масса озона располагается на высотах 22—24 км. Озоновый слой часто называют «озоновым экраном»

 

Приблизительный состав атмосферы

 

Элементы и газы	Содержание в нижних слоях атмосферы, %
	по объему	по массе
Азот ислород Аргон Неон Гелий риптон Водород Углекислый газ (в среднем) Водяной пар: в полярных широтах у экватора Озон: в тропосфере в стратосфере Метан Окись азота Окись углерода	78,084 20,946 0,934 0,0018 0,000524 0,000114 0,00005 0,034   0,2 2,6   0,000001 0,001-0,0001 0,00016 0,000001 Тысячные доли, в воздухе городов - до 0,000008	75,5 23,14 1,28 0,0012 0,00007 0,0003 0,000005 0,0466   - -   - - 0,00009 0,0000003   0,0000078

 

Таким образом, мощность воздушной оболочки, защищающей жизнь на нашей планете от безжизненного  космоса, по земным масштабам, значительна— 1,5 тыс. км, или около 1/4 радиуса Земли, по масштабам космическим ничтожна — составляет 1/100000 расстояния от Земли до Солнца. 3/4 воздуха сосредоточено в нижнем ее слое — тропосфере.

Плотность атмосферы  существенно падает с высотой, но даже у самого уровня моря — около 0,001 г/см², т. е. почти в 1000 раз меньше плотности воды — она, по житейским нашим меркам, вообще не укладывается в средства защиты. И, тем не менее, именно «невесомый» воздух — безотказная защита планеты от губительных для живого воздействия космоса. Пробить эту «броню» в состоянии лишь крупные, с исходной массой в десятки и сотни тонн метеориты — явление чрезвычайное.

Количество  пыли в атмосфере зависит от интенсивности  вулканизма, антропогенных выбросов и скорости осаждения частиц, поэтому  трудноопределимо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Загрязнение  атмосферы

 

 

Проблема  чистоты атмосферы не нова. Она  возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. В течение практически двух столетий задымление воздуха носило местный характер. Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве. Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в XX веке привел к такому увеличению объемов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентраций.

Загрязнение атмосферы имеет естественное и  искусственное происхождение 

 

Среди естественных факторов выделяются:

а) внеземное  загрязнение воздуха космической  пылью и космическим излучением;

б) земное загрязнение  атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных  бурях, лесных пожарах, возникающих  от ударов молний, выносе морских солей.

Условно разделяют  естественное загрязнение атмосферы  на континентальное и морское, а также неорганическое и органическое. К источникам органического загрязнения относят аэро-планктон-бак-терии, в том числе болезнетворные, споры грибов, пыльцу растений (включая и ядовитую пыльцу амброзии) и т. д.

На долю естественных факторов в конце XX веке приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека.

Искусственное загрязнение атмосферы разделяют на радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям промышленности и видам технологических процессов.

Главными  и наиболее опасными источниками  загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. По особенностям строения и характеру влияния на атмосферу загрязнители, как правило, подразделяют на механические и химические.