Практична робота № 3

Тема: Загальна характеристика атмосфери. Антропогенний вплив на атмосферу.

Мета: Ознайомити студентів із сталими структурними компонентами атмосфери. Дати загальну характеристику шкідливих речовин, які забруднюють атмосферу, причин їхнього виникнення.

Теоретичні відомості.

Атмосфера — це газова оболонка Землі, одна із оболонок геосфери. Внутрішня її поверхня покриває гідросферу і частково земну кору, а зовнішня межує із навколоземною частиною космічного простору.

Наявність атмосфери - одна із найважливіших умов життя на нашій планеті, важливість атмосфери для живих організмів можна довести наступним прикладом: так людина без їжі може прожити місяць, без їжі тиждень, а без повітря не проживе і кількох хвилин.

Структура атмосфери:

1. Тропосфера — до 8—10 км у полярних областях та до 18 км — над екватором. У тропосфері зосереджено майже 80% атмосферного повітря, майже всю водяну пару, тут утворюють хмари які випадають у вигляді опадів. Теплообмін у тропосфері здійснюється здебільшого конвективно. Процеси, що відбуваються в тропосфері, безпосередньо впливають на життя та діяльність людей. Температура у тропосфері з висотою знижується в середньому на 6 °C на 1 км, а тиск — на 11 мм рт. ст. на кожні 100 м. Умовною межею тропосфери вважають тропопаузу, у якій зниження температури з висотою припиняється.

2. Стратосфера — від тропопаузи до стратопаузи, яка розташована на висоті близько 50-55 км. Характеризується незначним збільшенням температури з висотою, яка сягає локального максимуму на верхній межі. На висоті 20—25 км( на полюсах) та 40км(на екваторі) у стратосфері розташовано шар озону, який захищає живі організми від згубного впливу ультрафіолетового випромінювання.

3. Мезосфера — розташована на висотах 55-85 км. Температура поступово падає (від 0 °C у стратопаузі до —70 ÷ —90 °C у мезопаузі).

4. Термосфера — пролягає на висотах від 85 до 400–800 км. Температура зростає з висотою (від 200 K до 500–2000 K у термопаузі).

Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми виконує кілька основних функцій;

• захищає живі організми від згубного впливу космічного випромінювання (ультрафіолетове випромінювання,яке у значних дозах є згубним для живих організмів — призводить до виникнення мутацій, що порушують життєдіяльність організму, або ж до його загибелі)та ударів метеоритів;

• регулює сезонні та добові коливання температури ( якби на Землі не було атмосфери, то добові коливання температури становили б 200 С);

• є носієм тепла та вологи;

• є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі та забезпечують дихання;

• зумовлює низку складних екзогенних процесів ( вивітрювання гірських порід, діяльність природнх вод, льодовиків);

Основними компонентами атмосфери є азот — 78,084%, кисень — 20,946%, та аргон — 0,934%. Крім сталих компонентів атмосфера насичена допоміжними: водяна пара, вуглекислий газ, сажа, пил.

Класифікація видів забруднень атмосфери.

Забруднення атмосфери відбуваються антропогенним та природнім шляхами.

У результаті антропогенної діяльності відбуваються зміни у атмосфери, що в свою чергу призводить до зміни хімічного складу атмосферного повітря. Забрудненням атмосфери це рідкі і тверді часточки, а також газуваті речовини, що надходять в атмосферу в наслідок побутової та промислової діяльності людей, а також фізіологічного життя тварин та людей у понаднормовій кількості, а також аерозолі різного походження. Слід зазначити, що забруднення атмосфери відбувається також і природнім шляхом, проте у нормі природні джерела забруднення не спричиняють істотних змін повітря. Інтенсивне поширення певного природного джерела забруднення на певній території (викиди попелу і газів вулканами, лісові та степові пожежі) можуть стати серйозною причиною забруднення атмосфери. Так під час виверження вулкана Кракатау у 1883 маса попелу та пилу становила 150 млрд тон, і вони поширилися майже по всій Землі. Такі катастрофічні явища зумовлюють іноді утворення світлонепроникного екрана навколо нашої планети, а також зміну її теплового балансу. Проте природні забруднення атмосфери здебільшого не завдають значної шкоди людині, бо відбуваються за певними біологічними законами та регулюються кругообігом речовин та енергії, виявляються періодично.

Штучні (антропогенні) джерела забруднення атмосфери.

За агрегатним станом речовини, які забруднюють повітря поділяються на аерозольні, газові, рідкі, тверді.

Техногенні викиди у атмосферу також поділяють:

• за організацією відведення і контролю -на організовані та неорганізовані;

• за температурою викидних газів — нагріті (температура яких перевищує температуру атмосферного повітря) та холодні;

• за локалізацією — в основному, допоміжному та підсобному виробництвах;

• за ознаками очищення — викиди без очищення та після очищення. Під очищенням газу розуміють відокремлення від газового потоку, або переведення у нешкідливий стан забруднювальних речовин.

Організований промисловий викид — це викид, який надходить у атмосферу через спеціально змонтовані газовідводи.

Неорганізований викид — промислові викиди, що надходять у атмосферу у вигляді не спрямованих потоків газу внаслідок порушення герметичності технологічного обладнання, незадовільної роботи очисних пристроїв, або ж їхньої повної відсутності.

Усі джерела забруднення атмосферного повітря промисловими викидами можна класифікувати за наступними принципами:

1. За призначенням: технологічні — складаються із хвостових газів після відловлювання на установках, продування апаратів та повітряних витяжок; вентиляційні викиди - місцеві відсмоктування від обладнання та загообмінна вентиляція.

2. За місцем розташування: незатінені (високі) - знаходяться в зоні недеформованого вітрового потоку (високі труби і точкові джерела, що видаляють забруднення на висоту, більшу від висоти будівлі у 1,5 рази); затінені — розташовані на висоті меншій від висоти будівлі; наземні — розміщені близько до земної поверхні (відкрито розташоване обладнання, каналізаційні колодязі, пролиті токсичні речовини, та викиди відходів виробництва).

3. За геометричною формою: точкові (труби, шахти, дахові вентилятори); лінійні ( аераційні ліхтарі, відкриті вікна, близько розташовані витяжні шафи і факели).

4. За режимом роботи: безперервні і періодичної дії, залпові (можливі під час аварій, спалювання швидко горючих відходів виробництва на спеціальних площах знищення) та миттєві (викидаються під час часток секунди інколи на значну висоту найчастіше під час аварій).

5. За місцем розташування: внутрішніх площах — викинуті в атмосферне повітря речовини залишаються у високій концентрації на території промислової зони, тоді як у житлових районах забруднень не спостерігається; поза площами — коли вони можуть спричинювати значні забруднення повітря на прибудинковій території житлового мікрорайону.