Тема 3. АТмосфера: склад, будова, екологічні проблеми забрудненя атмосфери

План

1. Склад та будова атмосфери. Джерела і види забруднення атмосфери.

Література

1. Білявський Г.О. Основи екології. Навчальний посібник / К.: Либідь, 2006.- 408 c

2. Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1995. – 368 с.

3. Білявський Г. О., Бутченко Л. І., Навроцький В. М. Основи екології: теорія та практикум: Навч. посіб. – К.: Лібра, 2002. – 352 с.

4. Бойчук Ю. Д., Солошенко Е. М., Бугай О. В. Екологія і охорона навколишнього середовища: Навч. посіб. – Суми: ВТД „Університетська книга”, 2002. – 284 с.

5. Бурдіян Б. Г., Дерев’янко В. О., Кривульченко А. І. Навколишнє середовище та його охорона: Навч. посіб. – К.: Вища школа, 2008. – 227 с.

6. Водний кодекс України: Закон України № 213/95-ВР від 06.06.1995.

7. Гладков М. О., Міхеєв О. В., Галушин В. М. Охорона природи: Навч. посіб. – К.: Вища школа, 1980. – 232 с.

8. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. Навчальний посібник / К.: Знання, 2006.- 319 c.

9. Дорогунцов С. І., Коценко К. Ф., Аблова О. К., Хусаїнов Д. Я., Чук Л. Г. Екологія: Навч.-метод. посіб. для самост. вивч. дисц. – К.: КНЕУ, 1999. – 152 с.

10. Назарук М.М. Основи екології та соціоекології. – Львів: Афіша, 2000.

11. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні. – К.: Вид. Раєвського, 2000. – 60 с.

12. Основи екології: Підручник / За ред. К. М. Ситника. – К.: Вища школа, 2001. – 358 с.

13. Про охорону атмосферного повітря: Закон України № 2707-ХІІ від 16.10.1992. Законодавчі акти України з охорони оточуючого середовища. – Черкаси: НДІТЕХІМ, 1997. – С. 78-94.

14. Про охорону навколишнього природного середовища: Закон України № 1264-ХІІ від 25.06.1991. Законодавчі акти України з охорони оточуючого середовища.

15. Бойчук Ю. Д. Екологія і охорона навколишнього середовища: навчальний посібник. / Ю. Д. Бойчук, Е. М. Солошенко., О. В. Бугай. – Суми : ВТД “Університетська книга”, 2002. – 284 с.

16. Китинг М. Программа действий. Повестка дня на 21 век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро в популярном изложении / М. Китинг. – Женева : Центр «За наше общее будуще», 1993.

Основні поняття. Склад і будова атвосфери. Основні джерела забрудненя атмосфери. Парниковий ефект, кислотні дощі, розрідження озонового шару. Стан повітряного середовища України.

1. Склад та будова атмосфери. Джерела і види забруднення атмосфери.

Атмосфера – це газова оболонка, що оточує Землю. Наявність атмосфери – одна з найголовніших умов життя на планеті. Без їжі людина може обходитися місяць, без води – тиждень, а без повітря не проживе й кількох хвилин. Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує кілька основних функцій:

– захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів; – регулює сезонні й добові коливання температури (якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури досягали б ± 200 °С);

– є носієм тепла й вологи;

– є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання;

– зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо).

Атмосфера в основному складається з азоту (N₂, 78% об.) і кисню (O₂, 21% об.). Решта – це аргон (0,93% об.) та вуглекислий газ (0,03% об.) із неоном, гелієм, метаном, криптоном, воднем та невеликими домішками інших газів. Крім того, атмосфера містить водяну пару: від 0,2 % у приполярних районах до 3 % поблизу екватора. Такий хімічний склад атмосфера Землі мала не завжди. Первісна атмосфера Землі була схожа з атмосферами деяких інших планет Сонячної системи, наприклад Венери, й складалася з вуглекислого газу, метану, аміаку тощо. Нинішня киснево-азотна атмосфера – результат життєдіяльності живих організмів. Маса атмосфери становить приблизно одну мільйонну маси Землі – 5,15 - 105 т. Та атмосферне повітря лише умовно можна вважати невичерпним природним ресурсом. Річ у тім, що людині необхідне повітря певної якості, а під впливом її ж діяльності хімічний склад і фізичні властивості повітря дедалі погіршуються. На Землі вже практично не залишилося місць, де повітря зберегло свої первозданні чистоту та якість, а в деяких промислових центрах стан атмосфери вже просто загрозливий для людського здоров´я. Щонайменше в 60 містах США десятки мільйонів людей дихають повітрям, яке не відповідає сучасним нормам і є шкідливим для їхнього здоров´я. На кожного жителя цих міст щорічно випадає близько тонни небезпечних для здоров´я речовин. Атмосфера складається з таких шарів (знизу вгору): тропосфера (до висоти 18 км), стратосфера (до 50), мезосфера (до 80), термосфера (1000), екзосфера (1900), геокорона (умовно до 20 тис. км); далі атмосфера поступово переходить у міжпланетний космічний вакуум. Основна маса повітря (90 %) зосереджена в нижньому шарі – тропосфері. Тут же відбуваються найінтенсивніші теплові процеси, причому атмосфера нагрівається знизу, від поверхні океанів і суходолу. Надзвичайно важливе екологічне значення для біосфери має озоновий шар у стратосфері, повітря якого збагачене триатомним киснем (О₃). Він розташований на висоті 20-50 км і захищає все живе на Землі від згубної дії «жорсткого» ультрафіолетового випромінювання Сонця. Крім газів, у повітрі атмосфери містяться ще й домішки так званих аерозолів, тобто дуже дрібних крапель рідин і твердих частинок як природного, так і штучного походження: сірчистих (краплі Н₂SО₄), мінеральних (пил із земної поверхні), вуглеводневих (сажа), морських (частинки морських солей) та ін.

За однорідністю атмосферу поділяють на гомосферу (однорідну атмосферу постійного хімічного складу) та гетеросферу (склад атмосфери змінюється з висотою). Умовною межею між ними є гомопауза на висоті близько 100 км.

Умовною межею атмосфери іноді вважають лінію Кармана, що пролягає на висоті 100 км. Вважається, що вище цієї межі неможливі аеродинамічні польоти (внаслідок надто низької густини атмосфери), тому для польотів користуються ракетами. Однак навіть на висоті більше 100 км опір атмосфери для космічних кораблів досить відчутний.

Верхня частина атмосфери, де концентрація молекул знижується настільки, що вони рухаються переважно балістичними траєкторіями, майже без зіткнень між собою, має назву екзосфера. Вона починається на висоті близько 550 км, складається переважно з гелію та водню й поступово переходить у міжпланетний простір.

Найбільшими джерелами забруднення атмосфери є ТЕС, транспорт, металургійна промисловість, комунальне господарство.