ИНФОРМАЦИОННО ДИДАКТИЧЕСКИЙ БЛОК

Методическое пособие к занятию.

1. Атмосфера – элемент биосферы, важнейшие свойства.

Атмосфера Земли (от греч. atmos – пар и sphaira – шар) – это газовая оболочка, окружающая Землю. Это область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землей как единое целое.

Атмосфера как компонент биосферы (биогеоценоза).

Она представляет собой слой воздуха над поверхностью земли, в почве, подпочве, в пределах которого наблюдается взаимное влияние компонентов биогеоценоза.

2. Важнейшие свойства атмосферы.

Деятельность живых организмов, которая оказывает сильное влияние на развитие атмосферы, в свою очередь зависит от атмосферных условий. Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца. Она губительно действует на многие организмы. Атмосферный кислород используется в процессах дыхания человеком, животными и растениями. Климатические факторы, в особенности термический режим и режим увлажнения, влияют на состояние здоровья и на деятельность человека.

Атмосфера в естественных условиях обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при вымывании аэрозолей из атмосферы осадками, турбулентном перемещении приземного слоя воздуха, осаждении загрязняющих веществ на поверхности Земли и т.д. Однако в современных условиях возможности природных систем самоочищения атмосферы серьезно подорваны.

3. Естественное и антропогенное загрязнение атмосферного воздуха.

Под влиянием массированных антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться нежелательные экологические последствия, в том числе и глобального характера.

Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др.

Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. В зависимости от масштабов распространения загрязнения выделяют: местное, региональное и глобальное.

Местное – повышение содержания загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный регион, сельскохозяйственная зона и др.).

Региональное – в сферу негативного воздействия вовлекаются значительные пространства (но не вся планета).

Глобальное – связано с изменением состояния атмосферы в целом.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ классифицируются на:

1. Газообразные (SO₂, NO₂, CO, углеводороды и др.).

2. Жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.).

3. Твердые (органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.).

Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха образуются в процессе производственной деятельности человека (SO₂, NO₂, CO и твердые частицы) и на их долю приходится около 98% в общем объеме выбросов вредных веществ.

Помимо главных загрязнителей, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ, среди которых: формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол, сероуглерод и др.

4. Источники антропогенного загрязнения атмосферы городов и сельских населенных пунктов в различных регионах Казахстана (табл. №1).

В настоящее время “основной вклад” в загрязнение атмосферного воздуха на территории Казахстана вносят следующие отрасли: предприятия цветной и черной металлургии, нефтегазодобычи и нефтехимии, автотранспорт, теплоэнергетики.

Черная и цветная металлургия. В черной металлургии (Карагандинский металлургический комбинат) при выплавке 1 тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 тонны твердых частиц, 0,03 тонны SO₂ и до 0,05 тонны СЩ, а также такие опасные загрязнители как пары ртути, марганец, свинец, фосфор, мышьяк и др.

Источники загрязнения атмосферы

(по Л.Ю. Трушкина, 2003)

Естественные ( природные)

Пыльные бури

Вулкнизм

Лесные пожары

Выветривание горных пород

Разложение земных организмов

Искусственные (антропогенные)

Промышленные предприятия

Транспорт

Теплоэнергетика

Отопление жилищ

Сельское хозяйство

В процессе производства стали в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси фенола, формальдегида, бензола, аммиака и др.

Цветная металлургия. (Восточно-Казахстанская область, г. Шымкент, Балхаш, Жезказган). При переработке свинцово-цинковых, медных руд в атмосфер выбрасываются газовые примеси и пыль, содержащие токсические вещества (SO₂, CO, NO₂, тяжелые металлы – Pb, Cd, Zn, Cu и др.).

Химическое производство – при производстве фосфорных, борных, аммонийных минеральных удобрений (Актюбинская область) атмосферный воздух загрязняют соединения фтора, аммиака, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, неорганическая пыль, бор, фосфорные соединения и др.

Тепловые и атомные электростанции, котельные.

В процессе сжигания твердого и жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды) сгорания. Современная ТЭЦ мощностью 2,4 млн. кВт расходует в сутки до 20000 тонн угля и выбрасывает в атмосферу за это время 680 тонн SO₂ и SO₃, 120-140 тонн твердых частиц(зола, пыль, сажа), 200 тонн оксидов азота.

Атомные электростанции загрязняют воздух радиоактивным йодом, радиоактивными инертными газами и аэрозолями.

Выбросы автотранспорта – выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений – бенз(а)пирен, альдегиды, оксиды азота и углерода и особенно опасных соединений свинца в случае применения этилированного бензина).

Нефте и газоперерабатывающие предприятия – в Казахстане (Тенгизское, Карачагонакское месторождения; Шымкентский завод нефтеоргсинтеза и др.), в России Астраханский газоперерабатывающий завод (H₂SO₄, SO₂, CO, NO₂ и др.)

В сельскохозяйственных районах – очагами загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы производства мяса и зерна, распыление пестицидов и т.д.

Кислотные дожди - процессы окисления природной среды, связанные с промышленными выбросами в атмосферу диоксида серы (SO₂) и оксидов азота (NO₂), которые соединяясь с атмосферной влагой, образуют серную и азотные кислоты рис №2,3.

В результате чего дождь и снег оказываются подкисленными (рН ниже 5,6). Под действием кислотных осадков из почвы выщелачиваются не только жизненно необходимые растениям питательные вещества, но и токсичные тяжелые и легкие металлы (Pb, Cd, Al и др.). Эти вещества или их токсичные соединения усваиваются растениями и другими почвенными организмами и приводят к негативным экологическим последствиям в экосистеме (гибель растений, рыбы; засухи, болезням и другим природным загрязнениям).