Координаты: электронная почта acher@wiseowl.ru, ancher77@mail.ru

Icq 170552870, телефон 89168119086. www.wiseowl.ru

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

     «Состояние  атмосферы. Причины загрязнения  атмосферы. Диоксид углерода и парниковый эффект, изменения климата» - одна из важных и актуальных тем на сегодняшний день в экологии.

      Тема  работы актуальна потому, что на рубеже XXI в. человечество оказалось перед парадоксальным фактом: с одной стороны – научно-технический прогресс в сочетании с экологической неграмотностью послужили причиной деградации окружающей среды; с другой стороны – только человек должен стать гарантом охраны природы. Сейчас, когда человек, по определению В. И. Вернадского, превратился в «огромную геологическую силу», мы должны охранять окружающую среду от человека и для человека, что является только частью проблем, решаемых экологией.

     Целью работы является рассмотрение состояние  атмосферы, причины загрязнения  атмосферы, а также особенности  диоксида углерода и парниковый эффект и их влияние на атмосферу.

     Основные  задачи:

1. Изучить литературу по проблеме исследования.
2. На основе теоретического анализа изучения проблемы систематизировать знания о состоянии атмосферы и причинах ее загрязнения.
3. Рассмотреть сущность и специфику изменения климата, особенности диоксида углерода и парникового эффекта.
4. Систематизировать и обобщить существующие в специальной литературе, научные подходы к данной проблеме.

     Для раскрытия темы определена следующая  структура: работа состоит из введения, основной части и заключения. Названия основной части отображают ее содержание.

1. Общая характеристика  атмосферы и ее  загрязнений

     Одной из основных экологических проблем  является загрязнение атмосферного воздуха. Воздух – один из основных природных ресурсов. Атмосфера является определяющим условием жизни на планете. Известно, что человек может прожить без пищи – 5 мес., без воды – 5 сут., а без воздуха – меньше 5 мин. Качество атмосферы определяет жизнь и здоровье людей, существование растительного и животного мира. Больше всего подвержен загрязнениям воздушный бассейн.

     В слое толщиной 5,5 км сосредоточена . массы  всей атмосферы, а в слое 40 км – 99 % всей массы атмосферы.

     Нижняя  часть атмосферы (приблизительно 15 км) – тропосфера. В ней наблюдается  интенсивное турбулентное перемешивание, дуют ветры и, таким образом, температура резко уменьшается с высотой (на 1 км приблизительно 6 °С). На высоте приблизительно 55 км она минимальна – 3 °С и далее идет интенсивный рост температуры.

     Состав  воздуха в основном: N2 – 79 %, О2 – 20 … 21 %, и незначительное количество СО2, инертных газов, водорода. Ср. м. м. – 29 г/моль.

     Одной из важнейших экологических проблем  в большинстве стран является загрязнение воздуха. Город с населением 1 млн. человек выбрасывает ежегодно в атмосферу 10 млн. т водяного пара, 2 млн. т газов (SO2, CO2, NO2 и т.д.). Примерно 20 тыс. т пыли и 150 т тяжелых металлов (Pb, Zn, Cd и т.д.)¹.

     По  данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 90-е годы в 27-ми из 54-х обследованных стран концентрация SO2 превысила стандартные нормы (40 – 60 мкг/дм3). Список городов с повышенным загрязнением воздуха открывает Милан, далее Тегеран, Сеул, Рио-де-Жанейро, Париж, Пекин, Мадрид.

     Основным  показателем, характеризующим состояние  атмосферы, является концентрация вредных веществ и ее соотношение с ПДК или нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ).

     ПДВ определяются на основе ПДК с учетом рассеивания выбросов и наложения  их на фоновое  загрязнение.

     Также учитывается суммарное воздействие  нескольких источников загрязнения. Для  продуктов сгорания (CO2, SO2 и пр.) расчет ПДВ производят по формуле²:

     где ПДК – предельно допустимая концентрация; Сф – фоновая концентрация выбрасываемого вещества, равная нулю; Н – высота трубы, м; V – объем выбросов, м3/с; ΔТ – превышение температуры выбросов над температурой воздуха; N – число источников загрязнения; А – безразмерный коэффициент, определяющий условия рассеивания примесей в атмосфере, для РФ равен 120  F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания примесей (для газов F = 5); m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из источников выбросов: m ≅ 0,4; n = 1 … 3.

     Очень часто выбросы предприятия больше ПДВ и оно их не может сократить  ни при каких условиях  (Байкальский  целюлозно-бумажный комбинат, который работает до сих пор – диоксиновый  источник).

     Для таких предприятий установлены  нормативы временно согласованных  выбросов (ВСВ), рассчитываемых на долгосрочную программу снижения выбросов.

……

     Закисление  дождей, а затем почв и природных  вод вначале протекало как  скрытый, незаметный процесс. Чистые, но уже подкисленные озера сохраняли свою обманчивую красоту. Лес выглядел таким же, как и раньше, но уже начались необратимые изменения.

     При кислотных дождях чаще всего страдают пихта, ель, сосна, потому что смена  хвои происходит реже, чем смена листьев и она накапливает больше вредных веществ за один и тот же период времени. У хвойных деревьев желтеет и опадает хвоя, изреживаются кроны, повреждаются тонкие корни. У лиственных пород изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Не происходит естественное возобновление хвойных и лиственных лесов. Эти симптомы часто сопровождаются вторичными поражениями от насекомых и болезней деревьев. Поражение деревьев все в большей степени захватывает и молодые леса.

     Воздействие сернистого газа и его производных  на человека и животных проявляется, прежде всего, в поражении верхних дыхательных путей. Под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи с чем ухудшается фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур, а при более высоких и продолжительных дозах воздействия растительность погибает.

     Так называемые «кислые» дожди вызывают повышение кислотности почв, что снижает эффективность применяемых минеральных удобрений на пахотных землях, приводит к выпадению наиболее ценной части видового состава на долголетних культурных сенокосах и пастбищах. Особенно подвержены влиянию кислых осадков дерново-подзолистые и торфяные почвы, широко распространенные в северной части Европы.

     Еще больший ущерб несут сельскохозяйственные культуры. Повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, нарушается рост и развитие растений, уменьшается сопротивляемость к болезням и паразитам, снижаются доходы сельского хозяйства из-за падения урожайности культур.

     Для снижения материального ущерба металлы, чувствительные к автомобильным  выбросам, заменяют на алюминий; на сооружения наносят специальные газоустойчивые растворы и краски. Многие ученые видят в развитии автотранспорта и во всебольшем загрязнении воздуха крупных городов автомобильными газами главную причину увеличения заболевания легких.

     Озоновый  слой расположен в верхних слоях атмосферы (стратосфере) и содержит большое количество озона (O3). Он начинается на высотах около 8 км над полюсами и 17 км над экватором. Его назначение – поглощать коротковолновое ультрафиолетовое излучение. В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской Антарктической Службы сообщили о совершенно неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40 %. Вскоре этот вывод подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона простирается за пределы Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную часть нижней части стратосферы.

     Ультрафиолет  разрушает устойчивые в обычных  условиях молекулы ХФУ, которые распадаются на компоненты, обладающие высокой реакционной способностью, в частности атомарный хлор. Таким образом ХФУ переносит хлор с поверхности Земли через тропосферу и нижние слои атмосферы, где менее инертные соединения хлора разрушаются, в стратосферу, к слою с наибольшей концентрацией озона. Очень важно, что хлор при разрушении озона действует подобно катализатору: в ходе химического процесса его количество не уменьшается.

……

2. Особенности изменения  климата

     Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени. Его изучением занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, с недавних пор, деятельность человека. В последнее время термин «изменение климата» используется как правило (особенно в контексте экологической политики) для обозначения изменения в современном климате.

     Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, — это изменения солнечной радиации и орбиты Земли³.

• изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов,
• изменение светимости солнца,
• изменения параметров орбиты Земли,
• изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической
• активности Земли,
• изменение концентрации СО2 в атмосфере при взаимодействии с биосферой,
• изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо),
• изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.

     Рассмотрим  основные климатические изменения  на Земле.

     Погода  — это ежедневное состояние атмосферы. Погода является хаотичной нелинеарной динамической системой. Климат — это усредненное состояние погоды и он, напротив, стабилен и предсказуем. Климат включает в себя такие показатели как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо определенном месте. Однако на Земле происходят и такие процессы, которые могут оказывать влияние на климат.

     Ледники признаны одними из самых чувствительных показателей изменения климата. Они существенно увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (т. н. «малые ледниковые периоды») и уменьшаются во время потепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. В прошлом веке ледники не были способны регенерировать достаточно льда в течение зим, чтобы восстановить потери льда во время летних месяцев. Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет — это гляциальные и интергляциальные циклы текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.

     В масштабе десятилетий климатические изменения могут быть результатом взаимодействия атмосферы и мирового океана. Многие флуктуации климата, включая наиболее известную южную осцилляцию Эль-Ниньо, а также североатлантическую и арктическую осцилляции, происходят отчасти благодаря возможности мирового океана аккумулировать тепловую энергию и перемещению этой энергии в различные части океана. В более длительном масштабе в океанах происходит термогалинная циркуляция, которая играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.