Вплив людини на навколишнє середовище
PAGE 33
Тема 3
Вплив людини на навколишнє середовище.
Вступ
Забруднення атмосфери Землі в результаті господарської діяльності людей посилюється з кожним днем. У атмосферу Землі щорічно поступає:
- більше 200 млн. т діоксиду вуглецю;
- більше 150 млн. т діоксиду сірки;
- більше 50 млн. т оксиду азоту;
- близько 225 тис.т миш'яку (світове виробництво 40 тыс.т);
- 150 тис.т кобальту (світове виробництво 100 тис. т);
- 100 тис. т берилія (світове виробництво 300 тис. т);
- 200 тис. т урану (світове виробництво 30 тис. т ).
Окрім цього в атмосферу потрапляє велика кількість ртуті, свинцю, кадмію і інших металів.
Питання 1. Дія людини на довкілля. Антропогенне забруднення атмосфери, парниковий ефект, кислотні дощі, смог, руйнування озонової оболонки Землі.
Нині істотно збільшилася негативна діяльність людини по відношенню до природного середовища, яке проявляється в наступних основних напрямах:
- виснаження природних ресурсів;
- руйнування природного середовища;
- забруднення довкілля.
Під забрудненням природного довкілля розуміють фізико-хімічні зміни складу природної речовини (повітря, води, ґрунту), яка погрожує стану здоров'я і життя людини, а природному середовищу, що так само оточує його, тобто збільшення концентрації фізичних, хімічних і біологічних агентів понад певну концентрацію.
Під забрудненням повітря слід розуміти будь-яку зміну його складу і властивостей, яка впливає негативно на здоров'я людини і тварин, стан рослин і екосистем.
Забруднення атмосфери може бути:
- природним (природним);
- антропогенним (техногенним).
Природне забруднення повітря викликане природними процесами. До них відносяться: - вулканічна діяльність; - вивітрювання гірських порід; - вітрова ерозія; - масове цвітіння рослин; - дим з лісових і степових пожеж та ін.
Антропогенне забруднення пов'язане з викидом різних забруднюючих речовин, в процесі діяльності людини. По своїх масштабах воно значно перевершує природне забруднення атмосферного повітря.
Залежно від масштабів поширення виділяють різні типи забруднення атмосфери : - місцеве; - регіональне; - глобальне.
Місцеве забруднення характеризується підвищеним вмістом забруднюючих речовин на невеликих територіях (місто, промисловий район, сільськогосподарська зона та ін.).
При регіональному забрудненні до сфери негативної дії залучаються значні простори, але не уся Планета.
Глобальне забруднення пов'язане зі зміною стану атмосфери в цілому.
По своєму агрегатному стану викиди шкідливих речовин в атмосферу класифікуються на:
- газоподібні (діоксид сірки, оксиди азоту, оксид вуглецю, вуглеводні та ін.);
- рідкі (кислоти, луги, розчини солей та ін.);
- тверді (канцерогенні речовини, свинець і його з'єднання, органічний і неорганічний пил, сажа, смолянисті речовини і ін.).
Атмосферне забруднення розділяють на:
- первинні - що поступають в атмосферу;
- вторинні - перетворення останніх, що є результатом.
Щорічно на Україні викидаються в атмосферу 20 млн. т різних забруднюючих речовин. Східний регіон України (Донецька, Дніпропетровська, Запорізька, Луганська, Харківська області) рішенням ООН оголошені "зоною екологічного лиха в Європі».
Вони, складаючи 35% населення, 22% площі дають 50% валового внутрішнього продукту України. Крім того на Україні з працюючих атомних реакторів викидається в атмосферу понад 140 тис. Кюрі радіоактивних речовин в рік.
В середньому за рік на кожного жителя України доводиться наступна кількість викидів шкідливих речовин в атмосферу:
- західний регіон 35 кг;
- центральний 67 кг;
- південний 60 кг;
- східний 274 кг.
Дніпропетровська область викидає близько 3 млн.т. шкідливих речовин в рік.
Нині налічується більше 500 шкідливих речовин, що забруднюють атмосферу, і їх кількість постійно збільшується.
Найпоширенішими нетоксичними і токсичними речовинами, що забруднюють атмосферу являються:
- нетоксичне - вуглекислий газ СО2;
- оксид вуглецю СО "чадний газ";
- оксиди сірки (SO - окисел сірки, SO2 - сірчистий ангідрид, SO3 - сірчаний ангідрид);
- оксиди азоту (NО - окисел азоту, NО2 - двоокис азоту, N2О3 - закис азоту);
- вуглеводні;
- пил, сажа.
Оксид вуглецю - "чадний газ" утворюється в результаті спалювання твердих відходів з вихлопними газами і викидами промислових і сільськогосподарських підприємств. Щорічно у світі його викидається 1250 млн. т., він сприяє підвищенню температури і є головним забруднювачем.
Ця речовина переважно загальноотруйної дії - отрута гемоглобіну, воно витісняє кисень з гемоглобіну (речовини, яка його переносить) крові, зміст якого, знижується до 8% і виникає кисневе голодування (аноксемія).
Під впливом "чадного газу" спостерігається тяжкість і відчуття давлення голови, сильний біль в лобі і скронях, запаморочення, шум у вухах, почервоніння і паління шкіри обличчя, тремтіння, почуття слабкості і страху, спрага, почастішання пульсу, пульсація скроневих артерій, нудота, блювота. Надалі з'являється заціпенілість, слабкість і байдужість, наростає сонливість. Температура тіла може знизитися до 38 - 400С. Надалі настає втрата свідомості, блювота, мимовільне звільнення сечового міхура і кишечника. Смерть настає від зупинки дихання навіть через 3 - 7 днів.
Проте при низькій концентрації "чадного газу" в атмосферному повітрі він, як правило, не викликає масових отруєнь, хоча і дуже небезпечний для осіб, що страждають анемією і серцево-судинними захворюваннями.
Оксиди сірки і особливо діоксид сірки виділяється в процесі згорання палива при переробці сірчистих руд (до 170 млн. т в рік). Сірчистий ангідрид під дією ультрафіолетового випромінювання перетворюється на сірчаний ангідрид, який з атмосферною водяною парою утворює сірчану кислоту.
Ця речовина, що має задушливу і загально отруйну дію, дратує дихальні шляхи, викликає спазми бронхів. Особливо небезпечний, коли осідає на порошинках і в цьому виді проникає глибоко в дихальні шляхи.
Оксиди азоту. Щорічно в атмосферу Землі поступає близько 150 млн. т оксидів азоту. Половина, з яких викидається ТЕС і автомобілями, а інша половина утворюється в результаті процесів окислення що відбуваються у біосфері. Основними джерелами викиду є підприємства азотні добрива, що виробляють, азотну кислоту, нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд.
Окисел азоту при взаємодії з киснем повітря утворює двоокис азоту, який в результаті реакції з атмосферною водною парою перетворюється на азотну кислоту.
Оксиди азоту - речовини переважно загально отруйної дії - отрути гемоглобіну. У крові утворюються нітрати і нітрит, який, діючи на артерії, викликає розширення посудин і зниження кровоносного тиску. Відбувається набряк легенів, який робить до кисневої недостатності. Вони можуть збільшувати сприйнятливість до вірусних захворювань (типу грипу), дратують легені, викликають бронхіт і пневмонію.
Що найчастіше, забруднюючі речовини потрапляють в організм через органи дихання. Добовий об'єм на одну людину складає 6-12 метрів кубічних (при важкій роботі набагато більше). При нормальному диханні з кожним зітханням в організм потрапляє від 0,5 до 2 літрів повітря.
Вдихуване повітря через трахею і бронхи потрапляє в альвеоли легенів, де відбувається газообмін між кров'ю і лімфою. Залежно від розмірів і властивостей забруднюючих речовин їх поглинання відбувається по-різному.
Грубі частки затримуються у верхніх дихальних шляхах і, якщо вони не токсичні, можуть викликати захворювання, яке називають пиловим бронхітом.
Тонкі частки пилу (0,5 - 5 мкм) досягають альвеол і можуть привести до професійного захворювання, яке носить загальну назву пневмоконіоз з різновидами:
- силікоз - вдихання силікатного пилу;
- азбестоз - вдихання азбестового пилу;
- антракоз - вдихання вугільного пилу.
Дуже тонкий пил (менш 0,5 мкм) значною мірою видаляється з організму при видиху.
Основні джерела забруднення атмосфери.
Нині основний вклад в забруднення атмосферного повітря на території України вносять.
1. Теплові і атомні електростанції, промислові і міські котельні.
2. Підприємства чорної і кольорової металургії.
3. Хімічні виробництва.
4. Підприємства нафтовидобутку і нафтопереробки.
5. Підприємства сільськогосподарського виробництва.
6. Транспортні засоби.
1. Теплові і атомні електростанції, промислові і міські котельні.
В процесі спалювання твердого і рідкого палива в атмосферу виділяється дим, що містить продукти повного (діоксид вуглецю і пари води) і неповного (оксиди вуглецю, сірки, азоту, вуглеводні та ін.) згорання.
Об'єм енергетичних викидів дуже великий.
Так сучасна теплоелектростанція потужністю 2,4 млн. кВт витрачає до 20 тис. т вугілля в добу і викидає в атмосферу в добу 600 т сірчистого і сірчаного ангідриду, 120 - 140 т твердих відходів (зола, пил, сажа), 200 т оксидів азоту.
Переклад установок на рідке паливо (мазут) знижує викиди золи, але практично не зменшує викиди оксидів сірки і азоту. Найбільш екологічне - газове паливо, яке в три рази менше забруднює атмосферне повітря, ніж мазут, і в п'ять разів менше, ніж вугілля. Багато електростанцій і ТЕС у світі перекладені з вугілля і мазуту на газ, що:
- в 3-6 разів знижує викиди в атмосферу пилу;
- в 1000 разів двоокиси сірки;
- в 12-14 разів небезпечні для здоров’я вуглеводів.
- Джерела забруднення повітря токсичними речовинами на атомних електростанціях (АЕС) - радіоактивний йод, радіоактивні гази і аерозолі.
- Гідроелектростанції не можна вважати екологічно чистими:
- будівництво гребель і водосховищ різко міняє режим річок, уповільнює їх швидкість течії, що руйнує водні екосистеми;
- рукотворні моря затоплюють родючі землі річкових долин;
- в цих відкладеннях водосховищ накопичуються забрудники - відходи промисловості і сільського господарства;
- греблі перекрили шляхи нересту цінних риб, що привело до скорочення їх чисельності.
Великим джерелом енергетичного забруднення атмосфери - опалювальна система житла (котельні установки) дає мало оксидів азоту, але багато продуктів неповного згорання. Із-за невеликої висоти димарів токсичні речовини у високих концентраціях розсіюються поблизу котельних установок.
2. Чорна та кольорова металургія. При виплавці однієї тонни стали в атмосферу викидається: - 0,04 т твердих часток; - 0,03 т оксидів сірки і до 0,05 т оксиду вуглецю.
Також в невеликих кількостях такі небезпечні забрудники, як марганець, свинець, фосфор, миш'як, пари ртуті та ін. В процесі сталеплавильного виробництва в атмосферу, викидаються парогазові суміші, що складаються з фенолу, формальдегіду, бензолу, аміаку і інших токсичних речовин. Доля Дніпропетровської області по виробництву сталі і чавуну складає 47% і 50% від виплавки на Україні.
3. Хімічне виробництво. Викиди цієї галузі, хоча не великі за об'ємом (близько 2% усіх промислових викидів), проте, своєї дуже високої токсичності, значної різноманітності і концентрації представляють значну загрозу для людини і усієї біоти. На різноманітних хімічних виробництвах атмосферне повітря забруднюють оксиди сірки, з'єднання фтору, аміак, нітрозні гази (суміш оксидів азоту, хлористі сполуки, сірководень, неорганічний пил і т.п.)
4. Інтенсивне забруднення атмосферного повітря відзначається також при здобичі і переробки мінеральної сировини, на нафто - і газопереробних заводах, при викиді пилу і газів з підземних гірських розробок, при спалюванні сміття і горінні порід у відвалах (териконах) і т.д.
5. У сільських районах вогнищами забруднення атмосферного повітря, являються тваринницькі і птахівницькі ферми, промислові комплекси по виробництву м'яса, розпиляло пестицидів і т.д.
6. Найбільше забруднення атмосферного повітря поступає від енергетичних установок, працюючих на вуглеводневому паливі: бензин, гасі, дизельне паливо, мазут, вугілля, природний газ та ін.
На долю транспортних засобів проходиться 40% шкідливих викидів в атмосферу на Україні і Дніпропетровській області і 60% на інші викиди.
У США, Великобританії, ФРН та ін. доводиться на транспортні засоби близько 60% усіх шкідливих викидів в атмосферу і 40% на інші.
До складу автомобільних викидів входять більше 170 токсичних компонентів. Основні компоненти, що викидаються в атмосферу при спалюванні різних видів палива і роботі двигунів усіх видів являється:
- нетоксичні - вуглекислий газ і водяна пара;
- оксид вуглецю - "чадний газ";
- оксиди сірки;
- оксиди азоту;
- різні вуглеводні в т.ч. і канцерогенні бензопірени;
- з'єднання свинцю;
- сажа, незгорілі частки палива і так далі
Основна доля токсичних домішок поступає в атмосферу з відпрацьованими газами внутрішнього згорання в т.ч. 45% вуглеводнів від їх загального викиду.
Найвищу токсичність має вихлоп карбюраторних двигунів внутрішнього згорання, за рахунок великого викиду "чадного газу", оксидів азоту, вуглеводнів та ін.
Дизельні двигуни внутрішнього згорання (ДВЗ) викидають значно меншу кількість речовин, що забруднюють атмосферу, проте у великій кількості саджаю (незгорілі частки палива), яка в чистому вигляді не токсична. Проте частки сажі несуть на своїй поверхні частки токсичних речовин, у тому числі і канцерогенних. Сажа може тривалий час знаходитися в зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час дії токсичних речовин на людину.
Доля забруднення атмосфери від газотурбінних рухових установок і ракетних двигунів доки незначна, оскільки в містах і промислових центрах їх кількість обмежена; виключення складають аеродроми, випробувальні станції, стартові майданчики.
Нині у світі налічується близько 800 млн. автомобілів, які щорічно викидають :
- оксиду вуглецю - 200 млн. т;
- летких вуглеводнів - 40 млн. т;
- оксидів азоту - 20 млн. т.
Річний вихлоп автомобіля середньої вантажопідйомності складає:
- "чадний газ" - 200 кг;
- оксидів азоту - 40 кг;
- різних вуглеводів - 200 кг.
Автомобіль середньої вантажопідйомності пройшов 15 тис. км з бензиновим двигуном витратив 4350 кг кисню, а викинув:
- вуглекислого газу - 3250 кг;
- "чадного газу" - 530 кг;
- вуглеводнів - 93 кг;
- оксидів азоту - 27 кг
Кількість шкідливих речовин, що поступають в атмосферу у складі газів, що відпрацювали, залежить від загального технічного стану автомобілів і особливо їх двигуна - джерела найбільшого забруднення. Так, при порушенні регулювання карбюратора викиди "чадного газу" збільшуються в 4-5 разів.
Існують шкідливі домішки типу тетраетилсвинцю, який використовується як присадка до бензину і служить для відвертання детонації палива в двигуні.
Кількість його по вазі дещо більше 0,1%.
Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етиловою рідиною, потрапляє в атмосферу з відпрацьованими газами.
З них 30% осідає на землі відразу, а 40% залишається в атмосфері.
Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2,5 - 3 кг свинцю в рік.
Працюючі двигуни автомобілів щорічно викидають в атмосферу біля 2-х млн. т свинцю. Встановлено, що плоди дерев в смузі 50 метрів автостради не слід споживати в їжу.
Нині свинець виявляється всюди. У Гренландії встановлено, що вміст свинцю в атмосфері зростає з 1750 року, але особливо швидко з 1940 року. У 1965 році свинцю в повітрі було в 400 разів більше, ніж на початку промислової ери. Якщо порівняти вміст свинцю в кістках людини того, що живе 1600 років тому, то різниця на три порядки величини.
Свинець - кінцевий продукт розпаду природного урану, відкладається в кістках і інших тканинах, впливає на кровоносну, нервову і сечостатеву системи; надлишок в організмі веде до свинцевого отруєння, яке проявляється спочатку в неврозах, безсоння, стомлюваності, потім в депресіях, погіршенні розумових здібностях.
Систематичне вдихання забрудненого повітря помітно погіршує здоров'я людей. Газоподібні і пилові домішки можуть надавати повітрю неприємний запах, дратувати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів, і тим самим знижувати їх захисні функції, бути причиною хронічних бронхітів і захворювань легенів. Дуже неприємні наслідки, які можуть виявитися на величезному інтервалі часу, пов'язані і з такими незначними за об'ємом викидами, як свинець, бензопирен, фосфор, кадмій, миш'як, кобальт та ін. Вони пригноблюють кровотворну систему, викликають онкологічні захворювання, знижують опір організму інфекціям і так далі. Пил, що містить з'єднання свинцю і ртуті, має мутагенні властивості і викликає генетичні зміни в клітинах організму.
Гранично допустимі концентрації (ГДК) - це максимальна концентрація якоїсь речовини в повітрі, воді, їжі, яка не шкодить здоров'ю людини, не знижує його самопочуття і працездатності.
Виражається гранично допустима концентрація (ГДК) в концентраціях шкідливих речовин в повітрі - міліграмах на кубічний метр (мг/м), воді - міліграмах на літр (мг/л), в ґрунтах і продуктах харчування - міліграмах на кілограм (мг/кг).
Перевищення середньорічної концентрація забруднюючих речовин в 2008 році по г Дніпропетровську по відношенню до ГДК(раз) і зразковий відносний склад в атмосфері(у відсотках) :
- оксид вуглецю - в 1,5 разу - 45%;
- діоксид сірки в 1 раз - 18%;
- вуглеводні - 15%;
- пилу в 2 рази - 12%;
- діоксид азоту в 2 рази - 10%;
- аміаку в 1,8 разу;
- формальдегіду в 1,3 разу.
Дії забруднень атмосфери на рослини
Забруднення атмосфери впливає шкідливо і на рослини. Газообмін і обмін речовин в організмі людини і тварин орієнтований на вміст кисню в повітрі 21%; рослини споживають з повітря вуглекислий газ, зміст якого 0,03%. Тому рослини більшою мірою піддаються дії забруднень.
Шкідливі гази потрапляють в рослини через стоми в листі і руйнують їх. Найбільш шкідливі для рослин - сірчистий газ, фтористий водень, озон, діоксид азоту, соляна і азотна кислоти. Сірчистий газ - знищує рослинність, змінює хімічний склад ґрунту. В результаті ушкоджень, рослини різко знижують врожайність сільськогосподарських культур.
При змісті діоксиду сірки у кількості 1 грам на метр кубічний( г/м3) повітря відбувається зниження врожайності на 14%, а при 2 грам на метр кубічний(г/м3) - на 26%. При випаданні кислотних дощів врожайність падає в 3 рази.
Дії забруднень атмосфери на ліси
Найбільш серйозна шкода з віддаленими наслідками для лісів приносять викиди пилових часток, діоксиду сірки, з'єднання фтору. Пил призводить до утворення шарів, в яких відбуваються процеси фотосинтезу. Зазвичай в радіусі 1-3 км від джерел викидів продуктивність лісу знижується на 30-50 %, поблизу джерел викиду дерева взагалі не можуть рости.
Різні рослини мають різну чутливість до забруднень, наприклад, найбільш чутливі до фтору:
- конюшина і кукурудза, найменше - тютюн і капуста. Дуже чутливі до фтору фруктові дерева.
Зелені легені міста
Високий рівень забруднення повітря і несприятливий клімат промислових міст визначають важливу роль зеленого будівництва, що забезпечує функціонування " легенів" міст - рослин.
Відомо, що зелені насадження це:
По-перше - це джерело поступу кисню в атмосферу повітря.
Один гектар зелених насаджень здатний виділити в атмосферу за період вегетації (для нашого регіону 150 днів в році) від 10 до 20 тонн кисню. Це 231 т кисню
По-друге - це поглинач з повітря шкідливих для людей викидів. Один гектар насаджень здатний:
- поглинути за період вегетацію від 14 до 65 т пилу;
- поглинути за період вегетації від 20% до 60% з'єднань фтору;
- поглинути за період вегетацію від 5 до 10 т вуглекислого газу.
За період вегетації в Дніпропетровську зелені насадження поглинають 115 тис. т вуглекислого і 2,4 т сірчистого газу і осаджують приблизно 486 т пилу.
Наприклад, Дніпропетровська ТЕЦ, працююча на вугіллі, викидає в атмосферу за рік приблизно:
- 20,6 тис. т вуглекислого газу;
- майже 240 тис. т сирнистого газу;
- 17,5 тис. т найдрібнішої золи.
Одне доросле дерево поглинає від 90 до 100 грамів свинцю (майже стільки його міститься в 150 літрах етилованого бензину, при спалюванні що викидається в атмосферу).
По-третє - це сильний антимікробний очисник міського повітря. У одному метрі кубічному міського повітря міститься від 30 до 40 тис. бактерій, що в 200 - 300 разів більше, ніж в лісі. Рослинність сприяє підвищенню іонізації повітря негативними легкими іонами, позитивно впливає на організм людини, збагачує його фітонцидами - леткими речовинами, що мають антимікробну активність. За одну добу один гектар зелених насаджень виділяє до 2-х кг фітонцидів. Всього 2-а кг фітонцидів здатні очистити від хвороботворних мікробів декілька сотень кубічних метрів повітря.
Під впливом з'єднань, що входять до складу фітонцидів, в повітрі знижується концентрація деяких небезпечних забрудників:
- чадного газу, оксидів азоту на 10-30 %;
- сірчистого газу на 50-70%.
Сильну антимікробну активність мають фітонциди черемхи, сосни, ялини, тополі, дубу, ясена і інших деревно-чагарникових порід. Фітонциди здатні вбивати деякі мікроорганізми за 5-25 хвилин. За період вегетації зелені насадження виділяють в повітря Дніпропетровська близько 5,4 т фітонцидів.
По-четверте - рослини не лише очищають міське повітря, і охолоджують і зволожують його приземний шар (на висоті 10 м від поверхні Землі).
За рахунок випару води одним дорослим деревом (до 400 літрів за добу) створюється охолоджувальний ефект до 250 тис. ккал/добу, рівний роботі 10 побутових кондиціонерів впродовж 20 годин.
За період вегетації зелені насадження Дніпропетровська випаровують 38500 т води. Випаровуючи воду, рослини здатні понизити температуру повітря влітку на 8-25%, збільшити її вологість і вологість ґрунту відповідно на 10-20% і 10%.
По-п'яте - зелені насадження знижують міський шум на 20-30% і на 10-15% інтенсивність електромагнітних випромінювань що шкідливо впливають на організм людини.
Зелені трудівники - рослини, заслуговують не лише бережливого до них відношення з боку людини, але і величезної поваги, бо їм доводиться " працювати" в тяжких умовах.
Що покривають грунт асфальтові і інші покриття розігріваються влітку на сонці, і тоді температура повітря досягає 26-27 0С, те температура ґрунту під покриттям на глибині 10 см досягає 50-56 0С, на глибині 10-20 см температура досягає 34-370С, на глибині 20-40 см температура досягає 29-32 0С (тобто на глибині зосередження основної маси живих закінчень коренів рослин. У містах виникає ситуація, коли температура підземних органів рослин набагато вища, ніж зовнішніх (в природних умовах, за винятком пустель, ситуація зворотна).
Говорячи про санітарну роль зелених насаджень в містах, слід мати зважаючи на, що вони можуть виконати, її тільки в період вегетації, а решта часу ж, за рахунок вічнозелених лісів інших регіонів Планети, зберегти які щонайперше завдання людства.
Учені вважають, що для того, щоб створити резерв зелені, необхідної для компенсації витрат кисню на виробничі потреби, окислення шкідливих речовин, що містяться у викидах виробництв і автотранспорту, необхідно мати не менше 100-150 метрів квадратних зелених насаджень на людину.
Нині прийнята ВООЗ норма, яка значно нижче резерву зелені тобто 50 метрів квадратних на людину.
У Дніпропетровську росте близько 15,5 тис. гектарів зелених насаджень. Забезпеченість 1-го міського жителя зеленими насадженнями загального використання складає 6,3 метра квадратних на чол.
Рівень озеленення міста майже в 2-а разу менше норм, розроблених галузевими стандартами(38 % проти 65 % по нормі).
Дія забруднень на матеріали, будову, устаткування, що піддалися корозії.
Двоокис сірки руйнує різні види полімерів шляхом безпосередньої реакції, уповільнює тверднення олійних фарб, призводить до гідролітичного розщеплювання поліаміду, целюлози, полеефірив і інших полімерних матеріалів.
Під впливом часток сажі, оксидів азоту і сірки руйнуються будівлі, архітектурні пам'ятники.
Екологічними наслідками забруднення атмосфери є:
- "парниковий ефект", можливе потепління клімату;
- випадання кислотних опадів;
- зміг;
- руйнування озонового шару Землі;
- зникнення лісів.
Парниковий ефект
Під "парниковим ефектом" розуміють можливе підвищення глобальної температури земної кулі в результаті зміни теплового балансу обумовлене парниковими газами.
Спалювання пальних копалин і інших видів палива супроводжується викидом вуглекислого газу в атмосферу. Збільшення кількості вуглекислого газу в результаті антропогенної дії веде до зміни теплового балансу Землі (украй небезпечним вважається викид близько 15-20 млрд. т. в рік). Вуглекислий газ пропускає ті, що падають на Землю сонячні випромінювання, але поглинає відбите від Землі довгохвильове інфрачервоне випромінювання. Це призводить до нагрівання атмосфери.
Забруднюючі домішки і пил в атмосфері поглинають частину випромінювання, що падає на Землю, що додатково підвищують температуру атмосфери.
Нагріта атмосфера посилає додатковий потік тепла на Землю, піднімаючи її температуру. Цей процес називається " парниковим" по аналогії з парником, в який вільно проходить сонячне випромінювання в оптичній частині спектру, а інфрачервоне випромінювання затримується. У міру збільшення забруднення атмосфери збільшується температура поверхні Землі. Особливо характерний прояв "парникового ефекту" в містах з промисловим виробництвом - температура в центрі виявляється на декілька градусів вище за температуру в околицях міста, особливо у безвітряну погоду.
Парникові гази - це гази, здатні посилено поглинати теплове випромінювання Землі і тепло господарської діяльності людини і тим самим розігрівати нижню частину атмосфери.
До парникових газів відносяться: - вуглекислий газ;
- водяні пари; - метан; - озон; - різні оксиди;
- хлорвуглецеві; - фторвуглецеві та ін.
Відомі близько 30 парникових газів, але основним є вуглекислий газ. За наявними даними, за рахунок парникових газів температура на Землі за останні 100 років підвищилася на 0,3 - 0,60С.
Зміна клімату вже привела до різного роду не бажаним наслідкам, включаючи погіршення стану здоров'я. Подальша зміна клімату у бік потепління може привести до танення вічних снігів і льодів, до підйому океану на 1,5 метра.
Прогнозується, що подальше потепління супроводжуватиметься:
- збільшенням нестійкості погоди;
- зміщенням меж природних зон;
- прискоренням вимирання тварин і рослин;
- загибелі екосистем суші і водних об'єктів;
- порушенням циркуляції в атмосфері.
Існують чинники, що діють в напрямі протилежному парниковому ефекту. Так, запилена атмосфери, що збільшується, призводить до підвищення вологості, хмарності, що перешкоджає вступу до земної поверхні сонячної радіації.
Основне джерело атмосферного пилу - здобич і використання будматеріалів, металургійна промисловість. У пилі багато різних матеріалів(гіпс, азбест, кварц та ін.), близько 20 % окислу заліза, 15 % силікатів, 5 % сажі, окислів різних металоїдів.
Вступ техногенних часток в атмосферу Землі складає щорічно 500 млн. т. Пил створює екран для сонячної радіації, із-за забруднень великі міста отримують на 15 % менше сонячного світла. Викладене призводить до вихолодження нижнього шару атмосфери.
"Ядерна зима" - це модель охолодження Планети під впливом різкого збільшення запиленої атмосфери.
Таким чином, можливе потепління клімату - "парниковий ефект" - може привести до катастрофічних наслідків.
Кислотні опади
Кислотні опади є дощами (туман, сніг) з підвищеною кислотністю.
Такі опади уперше зареєстровані в 1908 році в Англії. Кількісною характеристикою кислот є водневий показник рН. Показник рН визначає концентрацію іонів, водню в розчині і чисельно дорівнює десятковому логарифму цієї концентрації, вираженої в міль/дм тобто Рн =, - 7 при рН 7 - середовище кислотне.
Головна причина кислотних опадів наявність у викидах атмосфери : - оксидів сірки; - оксидів азоту; - аміаку; - інших летких органічних з'єднання.
У глобальному масштабі викиди сірчистого ангідриду у виді аерозолі складає 160-180 млн. т. в рік.
Під впливом ультрафіолетового випромінювання сірчистий ангідрид перетворюється на сірчаний, який спонтанно перетворюється на сірчану кислоту, здатну утворювати токсичний туман.
Щорічно в атмосферу Землі поступає близько 150 млн. тон оксидів азоту. Окисел азоту при взаємодії з киснем повітря утворює двоокис азоту, який в результаті реакції з атмосферною водяною парою перетворюється на азотну кислоту.
Краплі хмар конденсуються на частках аерозолів і молекулах сірчаною і азотною кислот. При випаданні опадів промивається шар атмосфери між хмарою і землею. Так утворюються кислотні опади.
У 1987 році американські учені висунули нову гіпотезу про загибель динозаврів. Вони вважають, що ці велетенські тварини вимерли в результаті тривалих кислотних дощів. Вважають, що сталося це в результаті зіткнення нашої Планети з кометою. Саме тоді в атмосфері утворилася велика кількість оксидів азоту, які випали виді дощів з високим вмістом азотної кислоти.
Кислотні опади типові для Скандинавських країн, Англії, Бельгії, Німеччини, Канади і інших країн, що мають тривалі періоди негативних температур.
Негативний вплив кислотних опадів різноманітний.
Кислотні опади діють на людей і тварин, змінюючи обмін речовин в клітинах і діяльність білків організму; рослини, грунт, водні екосистеми, будови, об'єкти.
Кислотні опади згубно впливають на довкілля, а саме:
- врожайність багатьох сільськогосподарських культур знижується;
- кислотні опади сприяють вимиванню з ґрунту кальцію, калію, магнію, що викликає порушення флори і фауни;
- під впливом кислотних опадів змінюється біохімічний склад ґрунту, що веде до захворювання і загибелі деяких видів рослин;
- кислотні опади, взаємодіючи з важкими металами в ґрунті, переводять їх в легко засвоювану рослинами форму. Далі по харчовому ланцюгу важкі метали потрапляють в організм риб, тварин і людини.
Потрапляючи в організм людини важкі метали, викликають в нім зміни;
- гинуть ліси, особливо сприйнятливі до кислотних осідань : хвоя, кедр, бук, тис;
- отруюються вода озер і ставків, в яких гине риба, в першу чергу її цінні види: лосось, форель, а також комахи;
- знищення комах у водойм призводить до зникнення птахів і тварин, які ними живляться;
- знищення лісів в гірських районах(у Карпатах) збільшує вірогідність появи зсувів і повеней;
- прискорюється руйнування пам'ятників культури, будівель.
Взаємодії з карбонатом кальцію піщаників і вапняків, перетворюючи його на гіпс, який вимивається дощем; викликають активну корозію металів;
- наявність кислотного туману в повітрі призводить до захворювання легеневих шляхів у людей, роздратування очей.
Страждають від кислотних опадів люди, які використовують питну воду.
Смог
Смог - поєднання газоподібних і твердих домішок з туманом або аерозольним серпанком, що викликає інтенсивне забруднення атмосфери.
Смог з'являється при нерухомому повітрі, коли з одного боку відсутні горизонтальні вітри, з іншою розподіл температури по висоті атмосфери такий, що відсутній вертикальне переміщення повітря.
Смоги бувають двох типів:
- лондонський;
- фотохімічний (Лос-Анжелській).
Лондонський - був відмічений більше 100 років тому. Спостерігається в туманну безвітряну погоду. Увесь дим не відноситься вітром, а затримується туманом і залишається над містом, роблячи важку дію на здоров'я людей. Заміна твердого палива на газоподібне зменшує задимлення.
Фотохімічний - був виявлений в 30-і роки в Лос-Анджелесі. З'являється найчастіше у великих південних містах в червні - вересні і рідше взимку, у безвітряну, ясну, сонячну погоду, коли скупчуються оксиди азоту, сірки і інші забрудники - що містяться у вихлопних газах автомобілів.
Ці з'єднання під впливом сонячної радіації вступають в хімічну реакцію з вуглеводнями. У атмосфері концентруються різні перекиси, які в сумі утворюють характерні для фотохімічного туману оксиданти. По своїй фізіологічній дії на організм людини вони украй небезпечні для дихальної і кровоносної системи.
Руйнування озонового шару Землі
Проблема озону - одна з найважливіших проблем.
Стратосферний озоновий шар захищає людей і живу природу від жорсткого ультрафіолетового і м'якого рентгенівського випромінювання в ультрафіолетовій частині сонячного спектру. Кожен втрачений відсоток в масштабі Землі збільшує на 2% інтенсивність випромінювання, що падає, і на 2% збільшує число ракових захворювань шкіри у людей, пригнічує імунну систему організму людини, знижує врожайність сільськогосподарських культур.
У звичайному атмосферному повітрі міститься в середньому до 0,0004% озону. Проте на висоті від 10 до 50 км. розряджений озон утворює цілий шар. Озонова оболонка дуже невелика: всього 3 млрд. т газу, найбільша його концентрація - на висоті 20-25 км.
- Озон утворюється при розпаді молекул кисню під впливом ультрафіолетового випромінювання, і цей процес порушується присутністю забруднення. Скорочення озонового шару небезпечне для життя на Землі. Це пов'язано з тим, що різко збільшується рівень ультрафіолетового випромінювання Сонця до меж, які не можуть витримати клітини живих організмів.
- Причин такого впливу декілька:
- зменшення припливу озону в різні природні явища(збільшення сонячної активності, виверження вулканів), які не сприяють збереженню шару;
- забруднення атмосфери фреонами – хлор- фтор вуглеводнями, вживаних в холодильних установках, аерозолях, розчинниках піноутворювачах (використовуються для пожежогасінні); які прискорюють розкладання озону, самі ж зберігаються впродовж 50-200 років.
Велику небезпеку для озонового шару створюють польоти ракет і літаків. Під час роботи реактивних двигунів при згоранні палива утворюється велика кількість оксидів азоту, які викидаються в атмосферу разом з продуктами згорання. Якщо це відбувається на невеликій висоті, оксиди азоту повертаються на Землю з осіданнями. Якщо оксиди азоту викидаються вище за хмари, то вони довго(близько року) знаходяться в атмосфері і беруть участь в руйнуванні озону. Оцінка показує, що щорічне знаходження на висоті 17 км. приблизно 300 надзвукових літаків веде до зменшення кількості стратосферного озону на 1 %.
Механізм дії фреонів такий: потрапляючи у верхні шари атмосфери, ці речовини під впливом ультрафіолетового випромінювання розкладаються на відповідні компоненти. В результаті виділяється атомарний хлор, який при зіткненні з молекулою озону вибиває з неї один атом, при цьому озон перетворюється на звичайний кисень. Хлор же, з'єднавшись тимчасово з киснем, незабаром знову звільняється. Час знаходження хлору складає декілька десятків років. Його активності вистачає, щоб зруйнувати десятки тисяч молекул озону. Встановлено, що один атом хлору здатний перетворити на кисень 100000 молекул озону.
Останні наукові дослідження показали зменшення вмісту озону у верхніх шарах атмосфери (в середніх і високих широтах Північної півкулі збільшення склало 3%).
Простір, в якому встановлено зниження концентрації озону, називають "озоновою дірою". Втрати озону в " дірі" досягають 20-30% від нормального рівня.
Є дані, що збільшення концентрації озону на 1% веде до збільшення захворюваності раком шкіри на 5-7%.
Необхідно відмітити, що, на думку ряду учених, небезпека озонової катастрофи значно перебільшена, а роль фреонів, зокрема, і діяльності людини взагалі в зменшенні озонового шару незначна. Існує думка, що аналогічні явища мали місце і раніше і обумовлювалися виключно природними явищами, зокрема, циклонами сонячної активності.
Однією з причин знищення озонового шару є знищення лісів, як головних постачальників кисню в атмосферу. Висловлюють думку, що над Антарктидою існують висхідні вихори, сприяючі розсіюванню озону.
Озон в нижніх шарах атмосфери виступає як антиоксидант і бактерицид. Він здатний знищувати запахи і руйнувати деякі канцерогени.
При великих концентраціях озон діє як отруту.
Згідно наявних відомостей, концентрація озону в приземному шарі з початку індустріальної епохи зросла в 2-а рази; головною причиною цього є фотохімічний смог.
- Отже, проблема озону в атмосфері має два пов'язаних з людською діяльністю чинника :
- руйнування озонового шару у верхніх шарах атмосфери;
- збільшення вмісту азоту в нижніх шарах атмосфери (навколоземні простори).
Питання 2. Антропогенне забруднення гідросфери
У своєму нескінченному кругообігу вода то захоплює і переносить безліч розчинених або зважених речовин, то очищається від них. Багато хто з домішок у воді є природним і потрапляє туди разом з дощем або ґрунтовими водами. Той же шлях проходять і деякі із забруднюючих речовин, пов'язаних з діяльністю людини.
Під забрудненням водойм розуміють зниження їх біосферних функцій і екологічного значення в результаті вступу в них шкідливих речовин.
Забруднення вод проявляється в зміні фізичних і органолептичних властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запахів, смаку), збільшення змісту сульфатів, хлоридів, нітратів, токсичних важких металів, скороченні розчиненого у воді кисню повітря, появі радіоактивних елементів, хвороботворних бактерій і інших забруднювачів.
Встановлено, що забруднення вод можуть викликати більше 400 видів речовин. У разі перевищення допустимої норми хоч би по одному з трьох показників шкідливості :
- санітарно-токсичному;
- загально санітарному;
- органолептичному, вода вважається забрудненою.
Забруднювачі розрізняють на:
- хімічні - стічними водами промислових підприємств, побутовими стічними водами, продуктами розкладання сміттєвих звалищ, мінеральними добривами, пестицидами;
- бактеріологічне - побутовими стічними водами, стічними водами з тваринницьких ферм, органічними добривами при неправильному їх використанні, сміттєвими звалищами;
- механічні;
- теплові - скиданнями води з теплових і атомних електростанцій;
- радіоактивні - скиданнями води з атомних електростанцій, похованнями радіоактивних відходів, в наслідку аварій на підприємствах і атомних електростанціях.
Найчастіше зустрічається хімічне і бактеріологічне (біологічне) забруднення, рідше спостерігається радіоактивне, механічне, теплове забруднення.
- Стадіями забруднення природних вод є:
- початкова, коли концентрація забруднюючих речовин у воді не призводить до негативних змін її властивостей. Зміни знаходяться в межах норм, визначених державними стандартами, вода придатна для використання, але наявність шкідливих речовин вказує на наявність джерела забруднення;
- небезпечна стадія, коли концентрація забруднюючих речовин у воді вище гранично допустимих (ГДК), що призводить до негативних патогенних змін властивостей води.
Серед хімічних забруднювачів до найбільш поширених відносять нафту і нафтопродукти, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), пестициди, важкі метали, діоксин та ін.
Хімічне забруднення - найбільш поширене стійке і таке, що далеко поширюється.
Воно може бути:
- органічними (феноли, нафтоносні кислоти, пестициди та ін.);
- неорганічними (солі, кислоти, луги);
- токсичними (миш'як, з'єднанні ртуті, свинцю, кадмію та ін.);
- нетоксичними.
При осадженні на дно водойм або при фільтрації в пласті, шкідливі хімічні речовини сортирували частками порід, окислюються і відновлюються, випадають в осад, і так далі, проте, як правило, повного очищення забруднених вод не відбувається. Осередок хімічного зараження підземних вод і сильно проникних ґрунтах може поширюватися до 10 км. і більше.
Бактерицидне забруднення виражається в появі у воді патогенних бактерій, вірусів (до 700 видів), простих, грибів та ін. Цей вид забруднень носить тимчасовий характер.
Механічне забруднення характеризується попаданням у воду різних механічних домішок (пісок, шлам, мул та ін.). Механічні домішки можуть значно погіршити органолептичні показники вод.
Стосовно поверхневих вод виділяють ще їх забруднення (а точніше засмічення) твердими відходами (сміттям), залишками лісосплаву, промисловими і побутовими відходами, які погіршують якість вод, негативно впливають на умови мешкання риб, стан екосистем.
Питання 3. Антропогенне забруднення літосфери
Вже сьогодні дія людини на літосферу наближається до меж, перехід яких може викликати безповоротні процеси майже по усій поверхневій частині земної кори. В процесі перетворення літосфери людина (за даними на початок 90-х років) витягнула 125 млрд. тонн вугілля, 32 млрд. т. нафти, більше 100 млрд. т інших корисних копалини. Розорані більше 1500 млн. га. земель, заболочені і засолені 20 млн. га. Ерозією за останні 100 років знищені 2 млн. га, площа ярів перевищила 25 млн. га. Висота териконів досягає 300 м., гірських відвалів 150 м., глибина шахт для видобутку вугілля і золота перевищує 4 км., нафтових свердловин 6 км.
Ґрунт - поверхневий шар земної кори, рослинний покрив суші, що несе на собі, і що має родючість, який формується і безперервно змінюється під впливом води, повітря, живих організмів і інших чинників.
Ґрунт має особливу властивість - родючість, вона служи основою сільського господарства усіх країн. При правильній експлуатації грунт не лише не втрачає своїх властивостей, але і покращує їх, стає родючішою.
При неправильній експлуатації, коли ґрунту не надається можливість " відпочивати", коли не дотримуються правила сівозміни, ґрунти виснажуються, руйнується їх структура.
Основними видами антропогенної дії на ґрунти є:
- ерозія ґрунтів (земель);
- вторинне засолення і заболочування;
- запустинювання;
- відчуження земель для промислового і комунального будівництва;
- забруднення.
Ерозія ґрунтів (земель) - руйнування і знос верхніх найбільш родючих горизонтів і підстилаючих порід вітром (вітрова ерозія) або потоками води (водяна ерозія).
До ерозійних процесів відносять також промислову ерозію (руйнування сільськогосподарських земель при будівництві і розробці кар'єрів), військову ерозію (воронки, траншеї), пасовищну ерозію (при інтенсивному пасінні худоби), іригаційну (руйнування ґрунтів при прокладенні каналів і порушенні норм поливів) та ін.
Найруйнівнішою у світі і на Україні залишається водяна ерозія (до неї схильні 31% суші) і вітрова ерозія (дефляція), що активно діє на 34% поверхні суші. У США еродовані 40% сільськогосподарських земель, а в посушливих районах Світу ще більше - 60% від усієї площі, з них 20% сильно еродовані.
Ерозія робить істотний негативний вплив на стан ґрунтового покриву, а у багатьох випадках руйнує його повністю. Падає біологічна продуктивність рослин, знижуються урожаї і якість зернових і інших культур.
Вітрова ерозія (дефляція) - це видування, перенесення і відкладення найдрібніших ґрунтових часток вітром. Інтенсивність вітрової енергії залежить від швидкості вітру, стійкості ґрунту, наявності рослинного покриву, особливостей рельєфу і інших чинників. Величезний вплив на її розвиток роблять антропогенні чинники. Наприклад, знищення рослинності, нерегулярний випас худоби, неправильне застосування агрохімічних заходів різко активізують ерозійні процеси.
Розрізняють наступні види вітрової ерозії :
- місцеву (повсякденну) - це поземки і стовпи пилу при невеликих швидкостях вітру;
- запорошені бурі - це бурі, які виникають при сильних і тривалих вітрах. Швидкість вітру досягає 20-30 м/сек і більше. Найчастіше запорошені бурі спостерігаються в посушливих районах (сухі степи, напівпустелі, пустелі). Запорошені бурі безповоротно відносять найродючіший верхній шар ґрунтів; вони здатні розвіяти за декілька годин до 500 т ґрунту з 1 га. ріллі, негативно впливають на усі компоненти природного довкілля, забруднює атмосферне повітря, водойми, негативно впливають на здоров'я людини.
Водяна ерозія ґрунтів (земель) - це руйнування ґрунтів під впливом тимчасових водних потоків.
Розрізняють наступні форми водної ерозії : - плоску; - струменисту; - яр; - берегову,
Як і у разі вітрової ерозії, умови для проведення водної ерозії створюють природні чинники, а головною причиною її розвитку є виробнича і інша діяльність людини. Зокрема, нової важкої почво-переробної техніки, що руйнує структуру ґрунту, - одна з причин активізації водної ерозії в останні десятиліття. Інші негативні антропогенні чинники: - знищення рослинності і лісів;
- надмірний випас худоби;
- відвальна обробка ґрунтів і ін..
Серед різних форм прояву водної ерозії значна шкода природному довкіллю, в першу чергу ґрунтам, приносить яружна ерозія - екологічний збиток від ярів величезний. Яри знищують цінні сільськогосподарські землі, сприяє інтенсивному змиву ґрунтового покриву, замулюють малі річки і водосховища, створюють густо розчленований рельєф. Підчитано, що щоденні втрати ґрунтів із-за розвитку ярів досягають 100-200 га.
Вторинне засолення і заболочування ґрунтів
В процесі господарської діяльності людина може посилювати природне засолення ґрунтів. Таке явище носить назву вторинного засолення і розвивається воно при надмірному поливі зрошуваних земель в посушливих районах. У всьому світі до процесів вторинного засолення і осолонцювання схильні близько 30% зрошуваних земель.
Засолення ґрунтів послабляє їх вклад в підтримку біологічного кругообігу речовин. Зникають багато видів рослинних організмів, з'являються нові рослини галофіти (солянка та ін.). Зменшується генофонд наземних популяцій у зв'язку з погіршенням умов життя організмів, посилюються міграційні процеси.
Заболочування ґрунтів спостерігаються в сильно перезволожених районах, в зонах вічної мерзлоти. Заболочування ґрунтів супроводжуються деградаційними процесами у біоценозах, появою ознак гниття і накопиченням на поверхні залишків, що не розклалися.
Заболочування погіршує агрономічні властивості ґрунтів і знижує продуктивність лісів.
Запустинювання - це одне з глобальних проявів деградації ґрунтів, до і усього довкілля в цілому, це процес безповоротної зміни ґрунту і рослинності і зниження біологічної продуктивності, який в екстремальних ситуаціях може привести до повного руйнування біосферного потенціалу і перетворення території в пустелю. Всього у світі схильні до запустинювання більше 1 млрд. га практично на усіх континентах. Причини і основні чинники запустинювання різні, як правило, це поєднання декількох чинників.
На території, схильній до запустинювання, погіршуються фізичні властивості ґрунтів, гине рослинність, засолюються ґрунтові води, різко падає біологічна продуктивність, а отже, підривається і здатність екосистем відновлюватися.
Запустинювання є одночасно соціально-економічним і природним процесом, він погрожує приблизно 3,2 млрд. га земель, на яких мешкають більше 700 млн. чоловік. Особливо небезпечне положення склалося в Африці - між пустелею Сахара на півночі і саваною на півдні. Причина - поєднання двох чинників: посиленням дії людини на природні екосистеми з метою забезпечення продовольством швидко зростаючого населення; метеорологічними умовами (тривалими посухами), що змінюються.
В результаті непродуманої господарської діяльності на цих територіях сталися глибокі безповоротні деградаційні зміни природного середовища.
Це спричинило різке зниження біорізноманітності фіто- і зооценозів і руйнування природних екосистем.
Фахівці відмічають, що там, де за умовами рельєфу, якості ґрунту, потужності первостою, можна було випасати тільки одну вівцю, випасалось в десятки разів більше.
Відчуження земель. Ґрунтовий покрив агроекосистем безповоротно порушується при відчуженні земель для потреб несільськогосподарського використання: будівництва промислових об'єктів, міст, селищ, для прокладення лінійно-протяжних систем (доріг, трубопроводів, ліній зв'язку), при відкритій розробці родовищ корисних копалини і тому подібне За даними ООН у світі тільки при будівництві міст і доріг щорічно безповоротно втрачається більше 300 тис. га орних земель. Звичайно, ці втрати у зв'язку з розвитком цивілізації неминучі, проте вони мають бути скорочені до мінімуму.
Забруднення ґрунтів
Поверхневі шари ґрунтів легко забруднюються. Великі концентрації в ґрунтах різних хімічних сполук - токсикантів згубно впливає на життєдіяльність ґрунтових організмів. При цьому втрачається здатність ґрунту до самоочищення від хвороботворних і інших небажаних мікроорганізмів, що відгукнеться тяжкими наслідками для людини, рослинного і тваринного світу. Наприклад, в сильно забруднених ґрунтах збудники тифу і паратифу можуть зберігатися до півтора років, тоді як в не забруднених - лише впродовж двох-трьох днів.
Шляхи забруднення ґрунту
Різні ґрунтові забруднення, більшість з яких антропогенного характеру, різними шляхами потрапляє в грунт:
1. З атмосферними осіданнями. Багато хімічних сполук, що потрапляють в атмосферу в результаті роботи підприємств, потім розчиняються в крапельках атмосферної вологи і з осіданнями випадають на грунт. Це, в основному, гази - оксиди сірки, азоту та ін. Більшості з них не просто розчиняються, а утворюють хімічні сполуки з водою, що мають кислотний характер. Таким чином, і утворюються кислотні дощі.
2. Що осідають у вигляді пилу і аерозолів. Тверді і рідкі з'єднання при сухій погоді зазвичай осідають безпосередньо у вигляді пилу і аерозолів. Такі забруднення можна спостерігати візуально, наприклад, навколо котельних взимку сніг чорніє, покриваючись частками сажі, автомобілі, особливо в містах і біля доріг, вносять значний внесок в поповнення ґрунтових забруднень.
Це важкі метали сірчисті і азотні з'єднання.
3. При безпосередньому поглинанні грантом газоподібних з'єднань. Насухо погоду гази можуть безпосередньо поглинатися ґрунтом, особливо вологим. Таким чином, в грунт потрапляє сірка, мідь, цинк, свинець, цезій і ін. наявні в забрудненому повітрі речовини.
4. З рослинним опадом. Різні шкідливі сполуки, у будь-якому агресивному стані, поглинаються листям через стоми або осідають на поверхні. Потім, коли листя падає, усі ці з'єднання поступають в грунт. Таким чином в грунт потрапляють важкі метали, азотні, фосфорні, сірчані та ін. з'єднання, пестициди.
Висновок
У наш час фауна і флора дозволяє людству вирішувати найважливіші проблеми: продовольчу, енергетичну, екологічну і охорона здоров'я населення.
У 1970 г за ініціативою ЮНЕСКО виконується програма "Людина-біосфера". У усіх регіонах планети здійснюються комплексні багаторічні дослідження впливу людства на біосферу.
Лекція 3. Вплив людини на довкілля.
Зміст:
Вступ
1. Дія людини на довкілля. Антропогенне забруднення атмосфери, парниковий ефект, кислотні дощі, смог, руйнування озонової оболонки Землі.
2. Антропогенне забруднення гідросфери
3. Антропогенне забруднення літосфери
Висновок
Література
- Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие для вузов. - Ростов-на-Дону.: Фенікс, 2000. -352 с., (С. 103-127)
- Желібо Є.П., Завірюха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. - Львів.: Каравела. 2001, - 320 с. (С. 181-182).
- Ярошевська В.М. Безпека життєдіяльності. Підручник. - Київ.: Професіонал, 2004. (С. 99-130).
- Бедрій Я.І., Нечай В.Я. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. - Львів.: Магнолія, 2007. - 499 с. (С. 398-403).
Тестові завдання
1. Вкажіть номер неправильної відповіді. Нині істотно збільшилася негативна діяльність людини по відношенню до природного середовища, яке проявляться в наступних основних напрямах:
1. Виснаження природних ресурсів
2. Збільшення змісту вуглекислого газу в повітрі
3. Руйнування природного середовища
4. Забруднення що оточує середовище
2. Вкажіть номер точного визначення:
1. Під забрудненням природного довкілля розуміють будь-які зміни складу ґрунту, атмосфери, гідросфери, пов'язане з втратою здоров'я людини
2. Під забрудненням природного довкілля розуміють збільшення концентрації шкідливих речовин в ґрунті, повітрі і воді шкідливих для людей, тварин, рослин
3. Під забрудненням природного довкілля розуміють фізико-хімічні зміни складу природної речовини (повітря, води, ґрунту), яка погрожує стану здоров'я і життя людини, а також природному середовищу, що оточує його, тобто збільшення концентрації фізичних, хімічних і біологічних агентів в понад певну концентрацію
3. Вкажіть номер точного визначення:
1. Під забрудненням повітря слід розуміти будь-яку зміну його складу і властивостей, яка впливає негативно на здоров'я людини і тварин, стан рослин і економіки.
2. Під забрудненням повітря слід розуміти хімічні і фізичні зміни повітря, які призводять до погіршення здоров'я людей і тварин, завдають шкоди рослинам.
3. Під забрудненням повітря слід розуміти збільшення концентрації шкідливих речовин в повітрі, що призводить до втрати здоров'я людей, тварин, що завдають шкоди рослинам.
4. Вкажіть номер неправильної відповіді. Забруднення атмосфери може бути:
1. Природним (природним)
2. Канцерогенним
3. Антропогенним (техногенним)
5. Вкажіть номер неправильної відповіді. Залежно від масштабів поширення виділяють різні типи забруднення атмосфери:
1. Об'єктове - характеризується підвищенням забруднюючих речовин на об'єкті
2. Місцеве - характеризується підвищеним вмістом забруднюючих речовин на невеликих територіях (місто, промисловий район, сільськогосподарська зона)
3. Регіональне - у сфері негативної дії значний простір, але не уся планета
4. Глобальне - пов'язано зі зміною стану атмосфери в цілому
6. Вкажіть номер неправильної відповіді. По своєму агрегатному стану викиди шкідливих речовин в атмосферу класифікуються на:
1. Атмосферні (стан між рідиною і газом)
2. Газоподібні (діоксид сірки, оксиди азоту, оксид вуглецю, вуглеводні)
3. Рідкі (кислоти, луги, розчини солей)
4. Тверді (канцерогенні речовини, свинець і його з'єднання, органічний і неорганічний пил, сажа, смолянисті речовини)
7. Вкажіть номер неправильної відповіді. Атмосферне забруднення розділяється на:
1. Третинне - результат перетворення вторинної хмари
2. Первинне - що поступає в атмосферу
3. Вторинне - що є результатом перетворення первинного
8. Вкажіть номер неправильної відповіді. Найпоширенішими токсичними речовинами що забруднюють атмосферу являються:
1. Оксид вуглецю "чадний газ"
2. Вуглекислий газ
3. Оксиди сірки
4. Оксиди азоту
5. Вуглеводні
6. Пил, сажа
9. Вкажіть номер неправильної відповіді. Основними джерелами забруднення атмосфери на території України є:
1. Теплові і атомні електростанції, промислові і міські котельні
2. Підприємства чорної і кольорової металургії
3. Підприємства торгівлі
4. Хімічні виробництва
5. Підприємства нафтовидобутку і нафтопереробки
6. Підприємства сільськогосподарського виробництва
7. Транспортні засоби
10. Назвіть номер правильної відповіді. До складу автомобільних викидів в атмосферу входить наступна кількість токсичних компонентів:
1. Більше 10
2. Більше 200
3. Більше 170
4. Більше 250
11. Назвіть номер правильної відповіді. На долю транспортних засобів шкідливих викидів в атмосферу на території України, доводиться:
1. 60%
2. 40%
3. 10%
4. 20%
12. Вкажіть номер правильної відповіді. Річний вихлоп автомобіля середньої вантажопідйомності складає:
1. Чадного газу - 200 кг
2. Аміаку - 100 кг
3. Вуглеводнів 200 кг
4. Оксидів азоту – 40 кг.
13. Вкажіть номер правильної відповіді. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності викидає свинцю в рік:
1. 2,5-3 кг.
2. 1-1,5 кг.
3. 4-6 кг.
4. 0,5-1 кг.
14. Вкажіть номер неправильної відповіді. Екологічними наслідками забруднення атмосфери є:
1. "Парниковий ефект", можливе потепління клімату
2. Випадання кислотних дощів
3. Ізотермія
4. Смог
5. Руйнування озонового шару Землі
6. Зникнення лісів
15. Вкажіть номер неправильної відповіді. Під "парниковим ефектом" розуміють можливе підвищення глобальної температури (за останні 100 років підвищилася на 0,3-0,60С ) земної кулі, в результаті зміни теплового балансу обумовлене парниковими газами.
Парникові гази - це гази (їх близько 30) здатні посилено поглинати теплове випромінювання землі і тепло господарської діяльності людини і тим самим розігрівати нижню частину атмосфери. До парникових газів відносяться:
1. Вуглекислий газ (основа)
2. Водяні пари
3. Ядра гелію (альфа-частки)
4. Метан
5. Озон
6. Різні оксиди
7. Хлорвуглецеві (фторвуглецеві) з'єднання
16. Вкажіть номер неправильної відповіді. Під впливом ультрафіолетового випромінювання сірчистий ангідрид SO2 перетворюється на сірчистий ангідрид SO3, який спонтанно перетворюється на сірчану кислоту, здатну утворювати токсичний тунеан. Окисел азоту NO при взаємодії з киснем повітря утворює двоокис азоту NO2, яка в результаті реакції з атмосферною водяною парою перетворюється на азотну кислоту. Кислотні дощі діють на:
1. Людей і тварин, змінюючи обмін речовин в клітинах і діяльність білків організму, що призводить до захворювання легеневих шляхів
2. Рослини (знижується врожайність, гинуть ліси)
3. Ґрунт (вимивається з ґрунту кальцій, магній, змінюється біохімічний склад)
4. Підвищується рівень ґрунтових вод
5. Водні екосистеми (отруюється вода озер, ставків, в яких гине риба, знищення комах у водойм призводить до зникнення птахів і тварин, які ними живляться)
6. Будови, об'єкти, пам'ятники (взаємодія з карбонатом кальцію піщаників і вапняків, перетворює їх на гіпс, який вимивається дощем, а також викликає активну корозію металів)
17. Вкажіть номер точного визначення. Смог з'являється при нерухомому повітрі, коли з одного боку відсутні горизонтальні вітри, з іншою розподіл температури по висоті атмосфери такий, що відсутній вертикальне переміщення повітря
1. Смог - стан повітря, коли він не відноситься вітром в умовах ізотермії
2. Смог - ця наявність кислотного туману в повітрі, в результаті переміщення повітряних мас холодного і теплого повітря
3. Смог - поєднання газоподібних і твердих домішок з туманом або аерозольним серпанком, що викликає інтенсивне забруднення атмосфери
18. Дайте номер точної відповіді. У звичайному атмосферному повітрі міститься в середньому до 0,0004% озону (на кожен втрачений відсоток в масштабі Землі збільшується на 2% інтенсивність випромінювання, що падає, і на 2% збільшується число ракових захворювань у людей. Проте на висоті від 10 до 50 км розряджений озон утворює цілий шар. Озонова оболонка дуже невелика: всього 3 млрд. т. газу, найбільша його концентрація на висоті:
1. 10-15 км
2. 15-20 км
3. 20-25 км
4. 25-40 км
19. Вкажіть номер неправильної відповіді. Забруднення вод (зниження їх біосферних функцій) проявляється в зміні:
1. Фізичних і органолептичних властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запаху, смаку)
2. Збільшення змісту сульфатів, хлоридів, нітратів, токсичних важких металів
3. Скорочення розчиненого у воді фосфору
4. Скорочення розчиненого у воді кисню повітря
5. Поява радіоактивних бактерій
20. Вкажіть номер неправильної відповіді. Забруднювачі води розрізняють:
1. Хімічні - стічними водами промислових підприємств, побутовими стічними водами, продуктами розкладання сміттєвих звалищ, мінеральними добривами, пестицидами
2. Бактерійні (виражаються в появі у воді патогенних бактерій, вірусів до 700 видів, простих, грибів) - побутовими стічними водами, стічними водами з тваринницьких ферм, органічними добривами при неправильному їх використанні, сміттєвими звалищами
3. Механічні - характеризуються попаданням у воду різних механічних домішок (пісок, шлак, тверді відходи)
4. Теплові - скиданнями води з теплових і атомних електростанцій
5. Радіоактивні - скиданнями води з атомних електростанцій, похованнями радіоактивних відходів, в наслідку аварії на підприємствах і атомних електростанціях
6. Медичні
21. Вкажіть номер неправильної відповіді. Серед хімічних забруднювачів води до найбільш поширених відносяться:
1. Нафта і нафтопродукти
2. Синтетичні поверхнево-активні речовини
3. Мікроби
4. Пестициди
5. Важкі метали
6. Діоксин
22. Вкажіть номер неправильної відповіді. Хімічне забруднення води може бути:
1. Органічним (феноли, нафтоносні кислоти, пестициди)
2. Неорганічних (солі, кислоти, луги)
3. Біоорганічними
4. Токсичними (миш'як, з'єднання ртуті, свинцю, кадмію)
5. Нетоксичними
23. Вкажіть номер неправильної відповіді. Ґрунт - поверхневий шар земної кори, рослинний покрив суші, що несе на собі, і що має родючість, який формується і безпосередньо змінюється під впливом води, повітря, живих організмів і інших чинників. Основними видами антропогенної дії на ґрунти є:
1. Ерозія ґрунтів (земель) - руйнування і знос верхніх найбільш родючих горизонтів і підстилаючих порід вітром(вітрова ерозія - 30% суш), або потоками води (водна ерозія - 31% суші)
2. Вторинне засолення і заболочування, яке розвивається при недоречному поливі зрошуваних земель в посушливих районах. У всьому світі процесами засолення і осолонцювання схильні близько 30% зрошуваних земель
3. Запустинювання - це процес безповоротної зміни ґрунту і рослинності і зниження біологічної продуктивності, який в екстремальних ситуаціях може привести до повного руйнування біосферного потенціалу і ушкодження території в пустелю. Всього у світі схильні до запустинювання більше 1 млрд. га. Землі
4. Деградація земель - безповоротні зміни ґрунту на основі не правильного ведення землеробства
5. Відчуження земель для промислового і комунального будівництва. За даними ООН у світі тільки при будівництві міст і доріг щорічно безповоротно втрачається 300 тис. га. орних земель
6. Забруднення земель
24. Вкажіть номер неправильної відповіді. Шляхи забруднення ґрунту:
1. З атмосферними осіданнями. Багато хімічних сполук, подають в атмосферу в результаті роботи підприємств і транспорту, потім розчиняються з крапельками атмосферної вологи і з осіданнями випадають на грунт. Це, в основному, гази - оксиди сірки і азоту. Більшість з них не просто розчиняються, а утворюють хімічні сполуки з водою, що мають кислотний характер
2. Що осідають (у вигляді пилу і аерозолів). Тверді і рідкі з'єднання при сухій погоді зазвичай осідають безпосередньо у вигляді пилу і аерозолів. Такі забруднення можна спостерігати візуально, наприклад, навколо котельних взимку сніг чорніє, покриваючись частками сажі..
3. При рекультивації земель
4. При безпосередньому поглинанні ґрунтом газоподібних з'єднань. У суху погоду гази можуть безпосередньо поглинатися ґрунтом, особливо вологим. Таким чином, в грунт потрапляє сірка. Мідь, цинк, свинець, цезій, наявні в забрудненому повітрі речовини
5. З рослинним опадом. Різні шкідливі сполуки у будь-якому агресивному стані, поглинаються листям через стоми або осідають на поверхні. Потім, коли листя падає, усі ці з'єднання поступають в грунт
25. Вкажіть номер неправильної відповіді. Класифікація ґрунтових забруднення:
1. Забруднення сміттям, викидами, відвалами, відстійними породами
2. Забруднення важкими металами
3. Забруднення мікотоксинами
4. Забруднення фітонцитами
5. Забруднення радіоактивними речовинами
6. Забруднення нафтою і нафтопродуктами
7. Забруднення пестицидами
8. Забруднення мінеральними добривами
26. Назвіть номер правильного визначення. Гранично допустима концентрація це:
1. Мінімальна концентрація речовини в повітрі, яка може привести до летального кінця
2. Допустима концентрація речовини в усіх середовищах для нормальної життєдіяльності людини
3. Максимальна концентрація якоїсь речовини в повітрі, воді, їжі, яка не шкодить здоров'ю людини, не погіршує його самопочуття і працездатності
27. Вкажіть номер правильної відповіді. Виражається гранично допустима концентрація(ГДК) в концентраціях шкідливих речовин :
1. В повітрі мг/м3, г/м3;
У воді мг/л, г/л;
У ґрунтах і продуктах харчування мг/кг, г/кг
2. В повітрі мг/м2, г/м2;
У воді мг/кг, г/кг;
У ґрунтах і продуктах харчування г/л, мг/л
3. В повітрі л/м2, г/м2;
У воді г/кг, мг/м3;
У ґрунтах і продуктах харчування мг/м3, г/м3
28. Вкажіть номер правильної відповіді. ГДК у безпеці життєдіяльності, охороні праці це:
1. Глобальна демократична кооперація
2. Гранично допустима концентрація
3. Головна діюча концентрація
4. Градус Кельвіна (К0)
29. Вкажіть номер правильної відповіді. ЛД100, ЛД50 означає:
1. Летальна доза відповідно для 100% чи 50% осіб
2. Легальна дія відповідно на 100% чи 50%
3. Лужна доза відповідно 100% (повна) та 50% (на половину) характеризує кислотно-лужний баланс середовища
4. Латентна дія, що характеризується 100% чи 50% затримкою передачі імпульсу
Тести для студентів агрономічного факультету
30. Вкажіть номер неправильної відповіді. Шкідливі гази потрапляють в рослини через стоми в листі і руйнують їх, найбільш шкідливі для рослин:
1. Сірчистий газ
2. Фтористий водень
3. Азот
4. Озон
5. Діоксид азоту
6. Соляна і азотна кислота
31. Вкажіть номер правильної відповіді. При вмісті діоксиду сірки SO2 у кількості 1 г/м3 відбувається зниження урожаю на:
1. 5%
2. 10%
3. 14%
4. 20%
А при кількості 2 г/м3 відбувається зниження урожаю на:
1. 10%
2. 20%
3. 26%
4. 30%
32. Вкажіть номер правильної відповіді. Найбільш серйозну шкоду для лісів приносять викиди пилових часток сірки і з'єднань фтору. Пил призводить до утворення шарів, в яких відбувається процес фотосинтезу. Зазвичай в радіусі 1-3 км від джерела викидів продуктивність лісу знижується на наступну кількість відсотків:
1. 30-50%
2. 5-10%
3. 10-30%
4. 40-60%
33. Вкажіть номер правильної відповіді. Відомо, що зелені насадження міста це:
1. Джерело вступу кисню в атмосферу повітря
2. Поглинач з повітря шкідливих для людей викидів
3. Джерело виділення азоту
4. Сильний антимікробний очисник повітря
5. Рослини не лише очищають міське повітря, але і охолоджують і зволожують його приземний шар
6. Вони знижують міський шум на 20-30% і на 10-15% інтенсивність електромагнітних випромінювань що впливають на організм людини
34. Вкажіть номер правильної відповіді. Один гектар зелених насаджень міста здатний виділити в атмосферу кисню за період вегетації (для нашого регіону 150 днів в році):
1. Від 3 до 5 т.
2. Від 5 до 10 т.
3. Від 10 до 20 т.
4. Від 20 до 30 т.
35. Вкажіть номер правильної відповіді. Один гектар земельних насаджень міста може поглинути пилу за період вегетації (для нашого регіону 150 днів в році):
1. Від 14 до 65 т.
2. Від 5 до 12 т.
3. Від 12 до 38 т.
4. Від 38 до 44 т.
36. Вкажіть номер правильної відповіді. Один гектар земельних насаджень міста може поглинути з'єднань фтору за період вегетації (для нашого регіону 150 днів в році):
1. Від 10 до 15 т.
2. Від 15 до 17 т.
3. Від 20 до 66 т.
4. Від 30 до 70 т.
37. Вкажіть номер правильної відповіді. Один гектар земельних насаджень міста може поглинути вуглекислого газу за період вегетації (для нашого регіону 150 днів в році):
1. Від 2 до 3 т.
2. Від 5 до 10 т.
3. Від 3 до 5 т.
4. Від 10 до 15 т.
38. Вкажіть номер правильної відповіді. Одно доросле дерево в місті поглинає свинцю в рік:
1. Від 90 до 100 г.
2. Від 10 до 20 г.
3. Від 20 до 50 г.
4. Від 100 до 200 г.
39. Вкажіть номер правильної відповіді. У 1 м3 міського повітря міститься бактерій (в т.ч. хвороботворних) в 200-300 разів більше ніж в лісі:
1. Від 10 до 20 тис.
2. Від 30-40 тис.
3. Від 20 до 30 тис.
4. Від 40 до 60 тис.
40. Вкажіть номер правильної відповіді. Рослинність сприяє підвищенню іонізації повітря негативними легкими іонами, позитивно впливає на організм людини, збагачує його фітонцидами - леткими речовинами, що мають антимікробну активність. За одну добу гектар земельних насаджень виділяє фітонцидів:
1. До 0,5 кг
2. До 1 кг
3. До 3 кг
4. До 2 кг
41. Вкажіть номер правильної відповіді. Всього 2 кг фітонцидів здатні очистити повітря від хвороботворних мікробів за 5-25 хв.
1. Декілька десятків м3
2. Декілька сотень м3
3. Декілька тисяч м3
4. Декілька десятків тисяч м3
42. Вкажіть номер правильної відповіді. Під впливом з'єднань, що входять до складу фітонцидів, в повітрі міста знижується концентрація деяких небезпечних забруднювачів, чадного газу і оксидів азоту:
1. На 5-10%
2. На 7-8%
3. На 10-30%
4. На 30-40%
Сірчистого газу:
1. На 20-30%
2. На 40-50%
3. На 50-70%
4. На 65-85%
43. Вкажіть номер неправильної відповіді. За рахунок випару води одним дорослим деревом(до 400 літрів за добу) створюється охолоджувальний ефект, рівний роботі 10 побутових кондиціонерів на протязі 20 годин
1. До 50 тис. ккал/добу
2. До 200 тис. ккал/добу
3. До 400 тис. ккал/добу
4. До 250 тис. ккал/добу
44. Вкажіть номер правильної відповіді. Випаровуючи воду, рослини здатні понизити температуру повітря влітку:
1. На 2-5%
2. На 5-10%
3. На 8-25%
4. На 25-30%
Збільшити вологість повітря:
1. На 2-7%
2. На 7-10%
3. На 10-20%
4. На 20-30%
Збільшити вологість ґрунту:
1. На 2-5%
2. На 5-10%
3. На 10%
4. На 15%
45. Вкажіть номер правильної відповіді. Що покривають грунт асфальтові і інші покриття міста розігріваються влітку на сонці і тоді температура повітря досягає 26-270С, то температура ґрунту під покриттям на глибині 10 см досягає:
1. 50-560С
2. 28-300С
3. 30-400С
4. 55-600С
46. Вкажіть номер правильної відповіді. Вчені вважають, що для того, щоб створити резерв землі, необхідний для компенсації витрат кисню на виробничі потреби, окислення шкідливих речовин, що містяться у викидах виробництв і автотранспорту, необхідно мати зелених насаджень на людину:
1. Не менше 50-70 м2
2. Не менше 100-150 м2
3. Не менше 70-100 м2
4. Не менше 150-170 м2
47. Вкажіть номер правильної відповіді. Нині прийнята ВОЗ норма, яка значно нижче резерву, зелені насаджень в місті на людину:
1. До 10 м2
2. До 40 м2
3. До 50 м2
4. До 60 м2
48. Вкажіть номер правильної відповіді. Нині рівень озеленення м. Дніпропетровська майже в 2 рази менше норма, розроблених галузевими стандартами(35% проти 65% по нормі). Забезпеченість одного жителя м. Дніпропетровська зеленими насадженнями складає:
1. 6,3 м2
2. 2,4 м2
3. 4 м2
4. 8 м2
49. Вкажіть номер правильної відповіді. Надлишок при передозуванні азотних добрив (нітритів) в овочах, фруктах викликає порушення функції крові як переносники кисню і створює загрозу життя. Вони викликають набряк легенів, кашель, блювоту, сердечну недостатність. При надходженні нітриту в організм у високих концентраціях, що викликають ураження печінки і розвитку злоякісних новоутворень, нітрит перетворюється на нітрит при концентрації:
1. Понад 10 мг/л
2. Понад 50 мг/л
3. Понад 40 мг/л
4. Понад 100 мг/л
Вплив людини на навколишнє середовище