3. Эффекты кислотных дождей.

Экологические последствия кислотных дождей:

- Кислотный дождь повреждает и убивает деревья, рыбу и других представителей дикой природы.

- Они также влияют на здоровье человека. Алюминий (Al³⁺) в естественных водах может вызвать болезнь Альцгеймера - потерю краткосрочной памяти.

- Кислотность - не всегда прямая причина повреждения. Кислотный дождь может изменить почву и воду. Происходит растворение питательных веществ и ядовитых тяжелых металлов в почве, и тогда они вымываются в воду рек и озер. В результате этого почва испытывает недостаток в питательных веществах и в ней накапливаются ядовитые тяжелые металлы. В результате почва больше не может поддерживать деревья; пресноводные растения и животные очень очень чувствительны к присутствию тяжелых металлов.

- Кислотный дождь разъедает также строительные камни (известняк и мрамор), ткани, и металлические постройки.

4. Загрязнители. Загрязнение воздуха: влажный и сухой смог Загрязнение воздуха в помещениях.

Первичные загрязнители воздуха: 5 типов веществ, высвобождаемых непосредственно в атмосферу во вредной форме:

Угарный газ (СО)

Твердые примеси в атмосфере (ТП)

Двуокись серы (SO₂)

Оксиды азота (NO_x) и

Летучие органические соединения (ЛОС - углеводороды).

Концентрация воздушных загрязнителей может быть выражена в: мг/м³, ppm = части за миллион, или 10^-6; ppb = части за миллиард, или 10^-9

Предельно-допустимая концентрация загрязнителя (ПДК) - это стандартный уровень, ниже которого данный загрязнитель вреден для здоровья человека и окружающей среды. Эти стандарты устанавливаются для защиты здоровья населения.

Коэффициент увеличения (КУ) - это отношение реальной концентрации загрязнителя к его предельно-допустимой концентрации (ПДК). Он показывает, во сколько раз реальная концентрация загрязнителя в воздухе превышает стандартный уровень.

Например: Коэффициент увеличения СО равен 2:

Токсичных вещества (пестициды, гербициды, ртуть, свинец и т.д.) могут накапливаться в клетках и тканях любого организма. В морских экосистемах концентрации токсинов в организмах увеличиваются с продвижением по пищевой цепи от производителей к потребителям:

в ода (моря, озера)  фитопланктон  зоопланктон  рыба  питающиеся рыбой птицы.

• Фактор биоаккумуляции (ФБА) – это отношение концентрации токсического вещества в данном организме к концентрации этого вещества в окружающей среде (вода).

• Фактор биоповышения(ФБП) – это отношение концентрации токсического вещества на более высоком уровне пищевой цепи к концентрации вещества на нижележащем уровне той же пищевой цепи.

Пример. Рассмотрите следующую пищевую цепь накопления ДДТ, показанную на рисунке: вода (моря, озера)  фитопланктон  зоопланктон  рыба  питающиеся рыбой птицы (орел). Найдите: а) факторы биоаккумуляции (ФБА) для каждого уровня пищевой цепи; б) факторы биоповышения (ФБП) концентрации токсических веществ для каждого уровня пищевой цепи; в) фактор биоповышения (ФБП) концентрации токсических веществ для всей пищевой цепи в целом.

Смог - комбинация дыма и тумана, который создает загрязнение воздуха (Смог = дым + туман). Влажный смог, или Лондонский Большой смог (1952) - загрязнение, содержащее кислотный дым от сжигаемого угля. История: Лондон, 5-10 декабря 1952, 4000 человек умерли от болезней органов дыхания. В 2002 официальный список убитых был поднят с 4000 до почти 12 000 человек.

Главные агенты: двуокись серы SO₂, туман, частицы сажи.

Первичные факторы: низкая температура (t=0ºС); высокое атмосферное давление, раннее утро, температурной инверсией.

Влажный смог вызывает уменьшенную видимости и повреждение дыхательной системы.

Фотохимический смог (сухой смог), или смог Лос-Анджелеса - загрязнение воздуха, во время которого отмечается относительно высокий уровень приземного озона, который образуется на низких высотах в результате вызванной светом реакции загрязнителей: ЛОС + NO' + солнечный свет → O₃ + HNO₃ + органические вещества

ЛОС - летучие органические соединения - несгоревшие углеводороды и их производные, испускаемые в воздух как загрязнители от двигателей внутреннего сгорания и других источников.

Городской озон – «озоновый слой в неправильном месте» (по контрасту с разрушением стратосферного озона)

Смог часто имеет вид коричневого тумана из-за присутствия диоксида азота.

Главные агенты: тропосферный озон (городской озон, или «плохой озон») - вторичный загрязнитель.

Первичные факторы: высокая температура (tº =24-32ºС); низкое атмосферное давление, полдень, температурная инверсия. Сухой смог вызывает снижение зрения и раздражение глаз, носа, и горла. Главная физическая причина смога - атмосферная температурная инверсия.

Температурная инверсия - явление, которое происходит тогда, когда приземный слой воздуха охлаждается быстрее, чем верхние слои. Этот температурный дифференциал предотвращает воздушное смешивание и задерживает загрязнители в ловушке в приземном слое.

Загрязнители воздуха в помещениях - ядовитые газы или частицы от потребительских товаров, газовых приборов, строительных материалов, сигарет, и мебели.

Факторы, имеющие высокие риски:

1) В помещениях люди проводятоколо 87% времени суток.

2) Уровни загрязнения воздуха в помещениях часто выше, чем таковые на открытом воздухе (формальдегид, хлороформ, и стирол – в диапазоне от 2 до 50 раз выше).

ВОЗ предупреждает; загрязнение воздуха в помещениях ответственно за 2.7% глобальной заболеваемости.

Более трех миллиардов человек во всем мире продолжают зависеть от твердых топлив для своих энергетических потребностей: открытые источники огня, печих

При этом, ядовитые выбросы из многих из этих источников не контролируются, или же частично котролируется государственными или местными законами.

5. Устойчивые стратегии по проблемам истощения озонового слоя и кислотных дождей. Международное сотрудничество.

Промышленность может помочь предотвратить дальнейшее повреждение озонового слоя и предотвратить кислотные дожди с помощью Стратегии 4П: Replace – Recycle – Reuse – Reinvent

Перемещение – Переработка - Повторное использование - Повторные инвестиции

Краткосрочные меры:

• Развивая и используя альтернативы (замена) для разрушающих озон химикатов в производственных процессах. Картон может использоваться вместо пенонаполнительной упаковки, или альтернативных пенообразователей, которые не содержат ФХУ или ХФУ. Основанные на воде вещества могут использоваться для очистки вместо растворителей, содержащих ФХУ или ХФУ.

• Установка улавливателей дыма в трубах

• Сжигание угля с низким содержанием, или совсем без серы;

• Использование каталитических конвертеров;

• - Известкование озер, чтобы нейтрализовать кислоту.

Долгосрочные устойчивые решения: Превентивные меры для уменьшения разрушения среды обитания, потери биоразнообразия, загрязнения воздуха? Почвы и воды.

Международное сотрудничество.

Монреальский протокол (1987)

• является международным политическим соглашением о защите озонового слоя. Страны, которые подписали соглашение, приняли обязательство, что они избавятся от ФХУ, ХФУ и других разрушающих озон химикатов к 2000 г.