Шпаргалка по "Экологии"

Смог (англ. smog, от smoke - дым и fog - туман), сильное загрязнение воздуха в больших городах и промышленных центрах.

Смог бывает следующих  типов:

Влажный смог лондонского  типа - сочетание тумана с примесью дыма и газовых отходов производства.

Ледяной смог аляскинского типа - смог, образующийся при низких температурах из пара отопительных систем и бытовых газовых выбросов.

Радиационный туман - туман, который появляется в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при  безоблачной погоде и легком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии, препятствующей подъему воздушной массы.

В промышленных районах  может возникнуть крайняя форма радиационного тумана - смог.

Сухой смог лос-анджелесского  типа - смог, возникающий в результате фотохимических реакций, которые происходят в газовых выбросах под действием солнечной радиации; устойчивая синеватая дымка из едких газов без тумана.

Фотохимический смог - смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением, образуя озон.

Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных  путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые повышают вероятность возникновения раковых заболеваний.

Проблема  загрязнения атмосферы  транспортом и  пути ее решения.

В последнее десятилетие  наблюдается серьезная обеспокоенность  общества состоянием окружающей природной  среды. Ни для кого не секрет, что  одним из основных «загрязнителей»  нашего с вами воздуха является автомобильный  транспорт. Один среднестатистический автомобиль  ежегодно выбрасывает  из выхлопных труб 40 кг оксидов азота, 800 кг угарного газа, и более 200 кг разных углеводородов.

Все продукты сжигания топлива очень токсичны для организма  человека. Более всего опасен свинец, «следы» которого находятся даже за триста метров от асфальтовой полосы. А в почвах близ дорог отмечается повышенное содержание цинка, никеля и  других металлов. 

Более 70 болезней вызываются выхлопными газами автомобилей, химический «букет» которых состоит из вышеперечисленных  веществ.

Летом на загруженных  автомобилями улицах возникает особое атмосферное явление, называемое фотосмог. Что это такое? Это когда ядовитые оксиды, в жаркую погоду, при ультрафиолетовом облучении образуют в приземном слое летучие углеводороды — озон, дышать которым очень вредно.

Поэтому людям с  болезнями дыхательных путей  медики настоятельно рекомендуют в  часы пик избегать центра города, не гулять с детьми в низких колясках, в которых ребенок находится  как раз на уровне выхлопных труб авто, по улицам, а выбирать для прогулок зеленые зоны подальше от автомагистралей.

В Америке специалисты  ищут возможность построить автомобиль с «чистым» двигателем. Существует много проектов: от парового до электрического, но экологически чистое средство передвижения почему-то с трудом пробивает себе дорогу. Например, в Лос-Анджелесе  объявлен конкурс на лучший проект по борьбе со смогом. По одному из них  предлагается прорыть огромные туннели  с вентиляторами, чтобы отсасывать смог в ближайшую пустыню, по другому  — с помощью гигантских зеркал нагревать «грязный» воздух, чтобы  он уносил вверх все химические примеси. Но эти проекты так и не был  воплощены.

Американцы решили с некоторых пор бороться с  «четырехколесным чудовищем» с помощью… радио и телеканалов, где населению, кроме сводок погоды, сообщается о  том, где и в какой концентрации отмечаются загрязнения атмосферного воздуха.

Может быть, и у  нас пора уже объявлять по радио  «критичные» часы для далеко не безопасных прогулок по загазованным улицам?

45.Кислотные  дожди, значение  для живой природы  и хозяйственной  деятельности. Исходные  вещества, их источники,  образование кислот  в атмосфере, глобальность  явления, меры  уменьшения масштабов  явления. 

В пресной воде рек  и озер много растворимых веществ, в том числе ядовитых, в ней  могут быть болезнетворные микробы, поэтому использовать ее, а тем  более пить без дополнительной очистки  нельзя. Когда идет дождь, капли воды (или снежинки, когда идет снег) захватывают из воздуха вредные примеси, попавшие в него из труб какого - нибудь завода.

В результате в некоторых  местах Земли выпадают вредные, так  называемые кислотные дожди. Ни растениям, ни животным это не нравится.

Благодатные капли  дождя всегда радовали человека, но теперь уже во многих районах планеты  дожди превратились в серьезную  опасность.

Кислотные осадки ( дожди, туманы, снег) - это осадки, кислотность которых выше нормальной. Мерой кислотности является значение pH (водородный показатель). Шкала значения pH идет от 02 ( крайне высокая кислотность), через 7 ( нейтральная Среда) до 14 (щелочная среда), причем нейтральная точка ( чистая вода) имеет pH=7. Дождевая вода в чистом воздухе имеет pH=5,6. Чем ниже значение pH, тем выше кислотность. Если кислотность воды ниже 5,5 , то осадки считаются кислотными. На обширных территориях промышленно развитых стран мира выпадают осадки, кислотность которых превышает нормальную от 10 - 1000 раз (рН= 5-2,5).

Химический анализ кислотных осадков показывает присутствие  серной (H2SO4) и азотной ( HNO3) кислот. Наличие серы и азота в этих формулах показывает, что проблема связана с выбросом данных элементов в атмосферу. При сжигании топлива в воздух попадает диоксид серы, также происходит реакция атмосферного азота с атмосферным кислородом и образуются оксиды азота.

Эти газообразные продукты( диоксид серы и оксид азота) реагируют с атмосферной водой с образованием кислот (азотной и серной ).

В водных экосистемах  кислотные осадки вызывают гибель рыб  и других водных обитателей. Подкисление  воды рек и озер серьезно влияет и на сухопутных животных, так как  многие звери и птицы входят в  состав пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах.

Вместе с гибелью  озер становится очевидной и деградация лесов. Кислоты нарушают защитный восковой покров листьев, делая растения более  уязвимыми для насекомых, грибов и других патогенных микроорганизмов. Во время засухи через поврежденные листья испаряется больше влаги.

Выщелачивание биогенов из почвы и высвобождение токсичных элементов способствует замедлению роста и гибели деревьев. Можно предположить, что происходит и с дикими видами животных, когда погибают леса.

Если разрушается  лесная экосистема, то начинается эрозия почвы, засорение водоемов, наводнение и ухудшение запасов воды становятся катастрофическими.

В результате закисления в почве происходит растворение питательных веществ, жизненно необходимых растениям; эти вещества выносятся дождями в грунтовые воды. Одновременно выщелачиваются из почвы и тяжелые металлы, которые затем усваиваются растениями, вызывая у них серьезные повреждения. Используя такие растения в пищу, человек также получает вместе с ними повышенную дозу тяжелых металлов.

Когда деградирует  почвенная фауна, снижаются урожаи, ухудшается качество сельскохозяйственной продукции, а это, как мы знаем, влечет за собой ухудшение здоровья населения.

Под действием кислот из горных пород и минералов высвобождается алюминий, а также ртуть и свинец. которые затем попадают в поверхностные и грунтовые воды. Алюминий способен вызывать болезнь Альцгеймера, разновидность преждевременного старения. Тяжелые металлы, находящиеся в природных водах, отрицательно влияют на почки, печень, центральную нервную систему, вызывая различные онкологические заболевания. Генетические последствия отравления тяжелыми металлами могут проявиться через 20 лет и более не только у тех, кто употребляет грязную воду, но и у их потомков.

Кислотные дожди  разьедают металлы, краски , синтетические соединения, разрушают архитектурные памятники.

Наиболее характерны кислотные дожди для индустриальных стран с высокоразвитой энергетикой. За год теплоэлектростанции России выбрасывают в атмосферу около 18 миллионов тонн сернистого ангидрида, а помимо этого, благодаря западному  переносу воздуха, приходят сернистые  соединения с Украины и Западной Европы.

Для борьбы с кислотными дождями необходимо направить усилия на сокращения выбросов кислотообразующих  веществ угольными электростанциями. А для этого необходимо:

 использование  низкосернистого угля или его очистка от серы

 установка фильтров  для очистки газообразных продуктов

 применение альтернативных  источников энергии

46.Роль  воды в круговороте  веществ, возникновение  и сохранение жизни,  хозяйственной деятельности  человека.

Вода —  самое распространенное в биосфере вещество. Это необычное по своим  физико-химическим свойствам неорганическое соединение (минерал), играющее исключительно  важную роль в жизни природы.

 Занимая  промежуточное положение между  атмосферой и литосферой, гидросфера  постоянно находится с ними  в тесной взаимосвязи. Одним  из ее проявлений является  влагооборот. Он играет важную роль в создании условий жизни во всей биосфере.

 Вода  может находиться в жидком, твердом  и газообразном состоянии. Она  остается жидкостью в температурном  интервале, наиболее подходящем  для жизненных процессов. Для  огромной массы организмов она  является средой их жизни и  эволюции. В определенное время  года жидкая вода может замерзать  или покрываться льдом. Замерзание  воды идет сверху вниз, что  имеет большое значение для  жизни обитающих в водоемах  организмов.

 Для воды характерны высокая удельная теплоемкость, медленное нагревание и охлаждение. Это наряду с другими важными факторами определяют годовые, суточные и даже часовые колебания температуры океанов и озер, причем эти колебания заметно отличаются от соответствующих изменений температуры на суше. Указанное свойство воды может также определять различия в температурном режиме почв. Все это весьма существенно влияет на жизнь водных и почвенных организмов.

 Природные  воды — очень важная часть  биосферы. В них протекает значительная  часть химических реакций,  они  являются транспортными путями  для перераспределения химических  элементов между биогеоценозами. Жидкая вода в биосфере никогда  не бывает химически чистой, в  ней всегда содержится некоторое  количество растворенных веществ  в состоянии ионов.

 Воды  Земли находятся в непрерывном  движении. Круговорот воды связывает  воедино все части гидросферы, образуя в целом замкнутую  систему — океан, атмосфера,  суша. Он обеспечивает активность  водообмена между различными частями гидросферы в силу их неоднородности. Переходя из одного агрегатного состояния вода перемещается, образуя течение рек, движение почвенных и подземных вод.

 Природные  воды находятся в сложных обратимых  взаимоотношениях с организмами,  горными породами, атмосферой. Большинство  химических элементов мигрирует  в водных растворах, которые  служат носителями огромной энергии  и производят в биосфере и  биогеоценозах большую химическую  работу. От количества воды в  биогеоценозе и его водного  режима зависят продукция живого  вещества и сам тип биогеоценоза.

 Присутствующий  в атмосфере водяной пар играет  роль фильтра для солнечной  радиации, а вода на земной  поверхности служит своего рода  мощной буферной системой, смягчающей  действие экстремальных температур. Огромная масса воды на Земле  (слой толщиной 2,5 км по отношению  ко всей поверхности Земли)  может поглощать или отдавать  колоссальное количество тепла  (рис. 7).

 Вода  является главным фактором, определяющим  климат на поверхности Земли.  При этом особое значение имеет  водяной пар в атмосфере. И  хотя он составляет ничтожную  часть общего запаса воды (0,001%), его значение в определении  климата огромно. Без атмосферной  воды не было бы и погоды. Главным источником пара в  атмосфере служит Мировой океан.

 Для Земли  в целом испарение и осадки  уравновешивают друг друга: в  год испаряется почти 100 см  воды и столько же выпадает  с осадками. Среднее годовое количество осадков над океанами— 107—114 см, а испаряется здесь за это же время 116— 124 см; баланс поддерживается речным стоком, вносящим около 10 см. На сушу ежегодно выпадает в среднем 71 см осадков, а испаряется с нее около 47 см. Реки выносят в океан воды в виде осадков около 24 см в год.

 Вода  постоянно перемещается по Земле.  Можно выделить три типа путей  ее перемещения: общую циркуляцию  в атмосфере, морские течения  и речной сток.

 О циркуляции  воды в атмосфере и большом  ее значении для биосферы было  сказано выше. Важную роль в  биосфере играют и два других  потока воды.