- •Тема 1.1. Основные положения и понятия в природопользовании
- •1.1. Основные положения и понятия в природопользовании
- •1.2. Природная среда
- •1.2.1. Образование биосферы и её строение
- •1.2.2. Круговорот веществ и энергии в природе
- •1.2.3. Роль и место человека в биосфере
- •1.3. Вода как составная часть биосферы
- •1.3.1. Основные качества воды в литосфере
- •1.3.2. Загрязнение воды и его последствия
- •1.4. Атмосфера земли
- •1.4.1. Значение и свойства атмосферы
- •1.4.2. Строение и состав атмосферы
- •1.4.3. Загрязнение атмосферы и его нормирование
- •1.5. Почвы
- •1.5.1. Значение почв, их состав и свойства
- •1.5.2. Разрушение и загрязнение почв
- •2.6. Качество окружающей среды и его нормирование
- •2.6.1. Оценка качества окружающей среды
- •2.6.2. Нормирование качества окружающей среды
- •2.6.3. Нормативы предельно допустимого уровня радиационного воздействия
- •2.6.4. Нормативы предельно допустимых уровней шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных воздействий
- •2.6.5. Комплексные нормативы качества окружающей среды в природопользовании
- •2.7. Мониторинг загрязнения и методы контроля качества окружающей среды
- •2.7.1. Мониторинг загрязнения окружающей среды
- •2.7.2. Методы мониторинга окружающей среды
- •2.7.3. Методы почвенного мониторинга
- •2.7.4. Методы контроля за уровнем загрязнения вод
- •2.7.5. Методы контроля степени загрязнения атмосферы
- •3.8. Основные виды природопользования и их сущность
- •3.8.1. Виды и формы природопользования
- •3.8.2. Лицензирование права деятельности в природопользовании
- •3. 8.3. Лимитирование природопользования
- •3.9. Основы рационального природопользования
- •9.1. Природные ресурсы и их классификация
- •3.9.2. Планирование, управление и прогнозирование использования природных ресурсов
- •3.10. Природозащитные мероприятия
- •3.10.1. Классификация и основные направления природозащитных мероприятий
- •3.10.2. Биотехнологии охраны окружающей среды
- •3.10.3. Использование возобновляемых источников энергии в области защиты окружающей среды
- •3.10.4. Основные направления развития малоотходных и ресурсосберегающих технологий
- •3.11. Глобальные природные и техногенные катастрофы на рубеже хх-хм вв.
- •3.11.1. Чернобыльская катастрофа
- •3.11.2. Катаклизм на Саяно-Шушенской гэс
- •3.11.3. Техногенная катастрофа в Мексиканском заливе
- •3.11.4. Природный катаклизм в Исландия
- •3.12. Международное сотрудничество в области природопользования
- •3.12.1. Национальные и международные природные ресурсы
- •3.12.2. Глобальные экологические проблемы
1.4.3. Загрязнение атмосферы и его нормирование
При изучении этого раздела учебной дисциплины следует уделить внимание существующим оценкам вредного воздействия на природу в целом загрязнения атмосферы, которое привело к необходимости его ограничения методами нормирования.
Загрязнителем атмосферы как элемента окружающей среды является любой физический агент, химическое вещество или биологический вид (микроорганизмы), попадающие в неё или образующиеся в ней в количестве, превышающем естественное.
Под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц, твёрдых и жидких веществ, тепла, колебаний и излучений, которые неблагоприятно влияют на человека, животных, растения, климат.
Для оценки степени влияния составляющих загрязнения их классифицируют по признакам, например по происхождению, по объёмам, по источникам загрязнения и другим особенностям. Эти классификации используют для принятия эффективных решений и реализации мероприятий, направленных на снижение уровня загрязнения атмосферы. Так, по происхождению загрязнения делят на природные (естественные) и антропогенные (связанные с деятельностью человека).
По видам загрязнители подразделяют на механические, физические и биологические.
Механические загрязнители — это пыль разного рода происхождения и из различных источников (фосфаты, свинец и др.).
К физическим загрязнителям относятся тепловые, световые, шумовые, электромагнитные, радиоактивные.
Биологические загрязнители — это в основном продукты разложения микроорганизмов, образующиеся в результате антропогенной деятельности, в том числе в теплоэнергетике, промышленности, при эксплуатации транспорта, в военно-промышленном комплексе и др.
Самыми распространёнными токсическими веществами, загрязняющими атмосферу, являются окись углерода СО, диоксид серы SO2, оксид азота NO2, углеводороды СНХ и пыль. В суммарном выбросе доля антропогенных примесей от общих поступлений в атмосферу составляет от 4,5 до 27,0%. Известно, что основными загрязнителями атмосферы являются углекислый газ СО2 и пыль. При этом установлено пропорциональное соотношение количества потреблённой энергии и выбросов загрязнений в атмосферу. Оно является величиной почти постоянной и составляет 1: 3 соответственно [12].
Экологи предупреждают: если мировому сообществу не удастся уменьшить потребление энергии и, следовательно, выброс в атмосферу углекислого газа, то нашу планету ожидает катастрофа, связанная с повышением температуры вследствие так называемого парникового эффекта. Сущность его заключается в том, что отражающиеся от поверхности Земли инфракрасные лучи Солнца задерживаются атмосферой. Повышенное содержание СО2 и СН4, пыли и других загрязнителей приводит к повышению среднегодовой температуры воздуха в среднем на 0,2 °С за 10 лет и, как следствие, к серьёзным изменениям климата. Например, за счёт таяния ледников и полярных льдов повышение уровня Мирового океана за четверть века может составить 10 см.
Другим примером возможного изменения климата на планете является уменьшение содержания озона в атмосфере и перераспределение его по высоте. Оно происходит за счёт влияния выбросов в атмосферу промышленного фреона, разрушающего озон, выделения NO2 в результате разложения минеральных удобрений, отработанных газов самолётов на больших высотах, ядерных взрывов, при запуске ракет в космос.
Наиболее часто загрязняющие вещества проникают в организм животных и человека через органы дыхания. Так, для одного человека суточный обмен вдыхаемого воздуха составляет 6... 12 м3. При нормальном дыхании с каждым вдохом происходит газообмен между кровью и лимфой. Поглощение загрязнённого воздуха способно вызвать заболевания у людей и животных.
Следует иметь в виду, что человек может жить длительное время без пищи (до 30...45 сут), без воды (до 5 сут), но без воздуха только 5 мин. Поэтому к качеству воздуха международное сообщество предъявляет особо высокие требования, в том числе по количественному составу примесей загрязняющих веществ.
Примеси, загрязняющие воздух, чаще избирательно влияют на человеческие органы: одни (хлор) — на зрение, другие (фториды) на вымывание кальция из костей, третьи (гидросульфаты) — на органы дыхания, а дисульфат углерода поражает нервную систему. Многие вещества вредят одновременно нескольким органам человека.
Известно, что любые колебания климата также негативно влияют на состояние и жизнедеятельность человека Загрязнение атмосферы отрицательно влияет и на растения. К опасным загрязнителям относят сернистый газ, фтористый водород, озон, хлор, диоксид азота, соляную кислоту.
Влияние опасных загрязнителей воздуха на биосферу рекомендуется изучать подробно, используя специальную литературу
[12,13].
Кроме того, известно, что развитие техники сопровождается
быстрым ростом числа и мощности источников ионизирующего и радиоактивного излучения, особенно опасных для живых существ, действие которых можно определить только при помощи специальных приборов.
Воздушный бассейн Сибирского региона, как и других территорий России, также опасно загрязнён.
Вид загрязнений воздушного бассейна над административными центрами и промышленными поселениями регионов определяют выбросы в атмосферу в основном градообразующими промышленными предприятиями. Так, загрязнения воздушных бассейнов городов Кемеровской области определяют промышленные выбросы предприятий горной, металлургической, угольной промышленности. А воздушные бассейны городов Томска и Красноярска имеют повышенный радиационный фон. Во всех без исключения административных и промышленных центрах Сибири остро стоит вопрос, связанный с загрязнением воздуха выбросами в атмосферу отработанных газов автомобилей.
Над городами Новосибирском, Новокузнецком, Кемерово, Иркутском, Братском, Ангарском в воздушном бассейне по розе ветров почти на 40 км растянулись клином грязные шлейфы дыма и пыли, видимые невооружённым глазом.
Начиная с 60-х гг. XX в. на нефтегазоносных территориях севера Западной и Восточной Сибири ведётся интенсивная хозяйственная деятельность, связанная с разведкой, добычей, транспортировкой, переработкой и потреблением богатых природных Ресурсов углеводородного сырья (газа, нефти). Всё это в конечном счёте привело к загрязнению воздушного бассейна региона, нарушению естественной экосистемы, в том числе загрязнению
почв, ликвидации естественного растительного покрова, осушению болот или заболачиванию территорий, изменениям высотного положения поверхностей огромных территорий и особенно в пределах Западно-Сибирской низменности. Все перечисленные негативные последствия природопользования отражают проблемы воздушного бассейна не только сибирского, но и общероссийского и планетарного масштаба.
Начиная с 1939 г. в нашей стране в практике природопользования применяют нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ, содержащихся в воздушных бассейнах поселений, исходя из гигиенических требований. В ныне действующие нормативы включены наименования более 2 500 различных веществ, которые могут содержаться в продуктах питания, в воздухе, почве и воде. Нормы их присутствия отражены в СанПиН 2.1.6.1032-01 и постановлении Правительства РФ от 02.03.2000 г. №183 [12, 13].
Вопросы и задания для самоконтроля уровня знаний по теме 1.4.
Подраздел 1.4.1
Какими нормативными документами следует руководствоваться при изучении свойств атмосферы Земли?
Как называют теорию и учение биохимика А.И. Опарина о происхождении жизни на Земле, в чём её суть?
В чём заключался эксперимент С. Миллера при проведении абиогенного органического синтеза?
Какие химические элементы во Вселенной отнесены к живым — биологическим и сколько их?
Как происходил эволюционный процесс органических (биологических) молекул на Земле?
Какие процессы на Земле формирует и регулирует атмосфера?
От влияния каких космических факторов защищает и предохраняет Землю атмосфера?
8. Почему атмосфера не рассеивается в мировом пространстве а вращается вместе с Землей?
Подраздел 1.4.2
Почему атмосфера Земли имеет слоистое строение?
Перечислите составляющие в строении атмосферы Земли.
Как изначально на Земле образовалась атмосфера?
Как развивается современная атмосфера Земли?
Какие составляющие воздуха определяют жизнедеятельность организмов?
Почему в атмосфере Земли происходит концентрация углекислого газа и к чему это может привести?
Как происходит парниковый эффект в атмосфере и в какой её части?
Представьте схему строения атмосферы Земли.
Каков состав воздуха в тропосфере Земли?
Что такое озоновый экран и в какой части атмосферы Земли он расположен?
Какова роль озонового экрана в атмосфере Земли?
В каких состояниях находится вода в атмосфере Земли?
За какой срок происходит обновление водяных паров в атмосфере?
Подраздел 1.4.3
Дайте определение термина «загрязнение атмосферы».
Присутствие каких загрязнителей в воздухе определяет загрязнение атмосферы?
Как по признаку «происхождение» классифицируют загрязнители воздуха?
Как по признаку «виды» классифицируют загрязнители воздуха?
Какие загрязнители воздуха относят к механическому типу?
Какие вещества относят к самым токсичным загрязнителям атмосферы?
Какая доля в общем загрязнении атмосферы Земли приходится на антропогенные примеси?
К каким последствиям на планете может привести снижение содержания озона в атмосфере Земли?
Как соотносятся потребление энергии и количество выбросов загрязнителей в атмосфере?
С чем связано среднегодовое повышение температуры воздуха на Земле и к чему оно может привести?
Как долго человек может жить без воздуха, воды и пищи?
Влияет ли изменение климата на здоровье и самочувствие людей?
Дайте оценку загрязнения воздушных бассейнов над административными и промышленными центрами Сибирского региона.