Прогноз та моделювання екологічних змін

Із розгляду структури природно-антропогенної геоекосистеми витікає, що в кожному з компонентів можуть відбуватись як природні так і техногенні екологічні зміни.

Отже ми повинні запропонувати послідовність (алгоритм) прогнозу розвитку геоекосистем. Така послідовність передбачає вибірку із кожного компонента кількох екологічних змін, які відбуваються природним шляхом та під впливом техногенного навантаження. Ці зміни інтегруються для створення сумарного екологічного результату, який і буде впливати на здоров'я населення та стан природних екосистем. В кожному конкретному випадку зміни будуть фіксуватись в різній кількості, що залежить від детальності і глибини досліджень.

Екологічний менеджмент

П’ятий блок екологічної безпеки – управління природоохоронною діяльністю та раціональним природокористуванням.

Екологічний менеджмент – підсистема загальної системи управління в будь-якій галузі виробництва, яка гармонізує діяльність і розвиток кожного підприємства чи галузі в довкіллі загалом. Екологічний менеджмент забезпечує екологізацію загальних функцій управління, планомірну діяльність з охорони довкілля.

Основою такого управління є усі попередні чотири блоки, на базі яких розробляються довгострокові екологічні програми, стабілізаційні заходи або оперативні акції, якщо ситуація зайшла в катастрофічний екологічний стан.

Отже, для створення системи екологічної безпеки певної території необхідно розробити систему спостереження профілів і геоекологічних полігонів, яка повністю її охоплює. Одноразове обстеження району – екологічний аудит, є початковим етапом періодичного моніторингу, який необхідно повторювати через певний час. В залежності від ступеню трансформації окремих компонентів довкілля, можна зпрогнозувати розвиток екологічної ситуації.

3.2 Практичне завдання

Користуючись вихідними матеріалами з опублікованих робіт накреслити структуру екологічної безпеки і дати визначення кожному з її складових.

Виконайте свій варіант практичного завдання.

Варіанти виконання письмового завдання

1 Загрози людству від техногенного впливу на біосферу Землі

2 Екологічна криза та форми її прояву в Україні.

3 Визначення екологічної безпеки та інших концептуальних понять.

4 Екологічний контроль стану довкілля на територіях і об’єктах.

5 Визначення поняття «екологічні ризики».

6 Ризики природних систем та антропогенних систем.

7 Надзвичайні ситуації.

8 Антропогенне забруднення.

9 Проблеми шумового забруднення.

10 Проблеми вібраційного забруднення.

11 Проблеми електромагнітного забруднення.

12 Проблеми радіаційного забруднення.

13 Екологічна безпека енергетичних об’єктів.

14 Екологічна безпека транспортної діяльності.

15 Екологічна безпека військової діяльності.

Практична робота № 4

ЕКОЛОГІЯ АТМОСФЕРИ ТА РОЗРАХУНОК КОНЦЕНТРАЦІЇ ШКІДЛИВИХ РЕЧОВИН В АТМОСФЕРНОМУ ПОВІТРІ

Мета: Вивчення структури атмосфери Землі, хімічного складу атмосферного повітря, основних забруднювачів атмосферного повітря та освоєння студентами методики оцінки концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі.

План:

2.1 Теоретичні положення

2.2 Практичне завдання.

Максимальна кількість балів: 5

4.1 Теоретичні положення

Будова та склад атмосфери Землі

Маса атмосфери нашої планети дуже мала - всього лише одна мільйонна маси Землі. Проте її роль у природних процесах біосфери величезна. Наявність навколо земної кулі атмосфери визначає загальний тепловий режим поверхні нашої планети, захищає її від шкідливого космічного та ультрафіолетового випромінювань. Аналіз спостережень із штучних супутників і даних, одержаних за допомогою геофізичних ракет, показали, що верхня межа атмосфери проходить не на висоті 1000-1300 км, як вважали раніше, а на висоті 2000-3000 км.

Основні фізичні характеристики атмосфери - температура, тиск і густина. Значення цих величин неоднакові в різних ділянках атмосфери і безперервно змінюються.

Міжнародним геофізичним і геодезичним союзом у 1951 р. прийнятий поділ атмосфери на шари за температурною ознакою (таблиця 4.1).

Таблиця 4.1 - Будова атмосфери

Назва шару	Середня висота (в км)
Тропосфера	0-11
Стратосфера	11-40
Мезосфера	40-80
Термосфера	80-300
Екзосфера	300 і більше

Під час вивчення електричних властивостей високих шарів атмосфери ці шари (мезосфера, термосфера, екзосфера) називають іоносферою. Іоносфера - область складних внутрішньоатомних і внутрішньомолекулярних процесів.

Найнижчий і найбільш вивчений шар - тропосфера - майже зовсім прозорий щодо сонячної коротко-хвильової радіації, але водяна пара та вуглекислий газ, які знаходяться в ній можуть поглинати двохвильове радіаційне випромінювання з поверхні Землі. Цим явищем пояснюється той факт, що тропосфера нагрівається від поверхні Землі, а це, в свою чергу, викликає закономірне зниження температури з висотою (6-6,5) ⁰С на кілометр і вертикальне переміщення повітря, сприяє утворенню хмарності та опадів. Висота тропосфери в різних широтах неоднакова (7-10 км над полюсами та до 16-18 км над екватором).

Другий шар атмосфери - стратосфера - характеризується відсутністю звичайної хмарності та вертикальних переміщень повітря, проте горизонтальні переміщення повітря - вітри - досягають у ній значно більших швидкостей, ніж у тропосфері. Температура стратосфери постійна, але має різні значення над різними широтами (над середніми широтами рівна (-60, -65 ⁰С). Стабільність температури зберігається до висоти 35-40 км, далі швидко зростає, досягаючи в мезосфері на висоті приблизно 50-60км максимуму, близько 0 °С. Потім температура знову знижується і в нижній межі термосфери сягає від -60 °С до -90 °С.

Такий розподіл температури обумовлений наявністю в атмосфері озону, розсіяний шар якого тягнеться від поверхні Землі до висоти приблизно в 60 км. Вміст озону в атмосфері дуже маленький - кілька мільйонних часток відсотка.

У наступних шарах атмосфери - термосфері та екзосфері - температура з висотою знову зростає, що, мабуть, пояснюється іонізацією молекул газу ультрафіолетовим і корпускулярним випромінюванням Сонця. На висоті 200 км температура дорівнює 800-1000 ⁰С, на висоті 400 км вона досягає 1500 °С і далі продовжує збільшуватися до 2000-3000 °С.

Великі швидкості молекул газів зовнішньої частини атмосфери (екзосфери) - причина розсіювання, хоча й повільного, молекул повітря в міжпланетний простір, причому швидше розсіюються молекули легких газів - водню і гелію.

Сучасний газовий склад атмосфери - результат тривалого історичного розвитку Землі. Це газова суміш двох основних компонентів - азоту (78,09%) та кисню (20,95%). У нормі в ньому знаходяться також аргон (0,93%), вуглекислий газ (0,03 %) і незначна кількість інертних газів (неон, гелій, криптон, ксенон), аміаку, метану, озону, диоксидів сірки та інших газів. Поряд із газами в атмосфері знаходяться тверді частки, які надходять з поверхні Землі (наприклад, продукти згорання вулканічної діяльності, частки ґрунту) та з космосу (космічний пил), а також різні продукти рослинного, тваринного чи мікробного походження. Крім цього, важливу роль в атмосфері відіграє водяна пара.

Озоновий шар, як екран, надійно захищає поверхню Землі від ультрафіолетової радіації, згубної для живих організмів.