Изменение свойств воздушной среды
КОНСПЕКТ УРОКА
УРОК 10: ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
На всех этапах своего развития человек тесно связан с окружающим миром. С возникновением высокоиндустриального общества вмешательство человека в природу резко усилилось, стало опасным и грозит в ближайшем будущем превратиться в глобальную угрозу для человечества. Если в 1970 г. общий объем загрязняющих природную среду отходов производства составлял 40 млрд тонн, то в 2010 г. он увеличился в 3 раза. Объем загрязненной воды возрос за это время в 10 раз. Суммарная площадь территорий с острой экологической ситуацией в настоящее время в 17 раз превосходит площадь природных заповедников и заказников. Экономический ущерб от загрязнения природы равен примерно половине национального дохода России.
Зонами чрезвычайной экологической ситуации являются такие участки территории, на которых в результате хозяйственной или иной деятельности происходят устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, состоянии естественных экологических систем, генетических фондов растений и животных. Зонами экологического бедствия признаются такие территории, на которых в результате хозяйственной или иной деятельности произошли глубокие необратимые изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, природного равновесия, разрушения естественных экологических систем, деградация флоры и фауны.
|
|
|
Чрезвычайные ситуации экологического характера возникают вследствие природных и/или техногенных чрезвычайных ситуаций и по характеру явлений подразделяются на четыре основные группы:
1)изменения состояния суши (загрязнение и деградация почв, эрозия, заболачивание, опустынивание);
2)изменение свойств воздушной среды (недостаток кислорода, выброс вредных
ирадиоактивных веществ в атмосферу, кислотные дожди, шумы, разрушение озонового слоя);
3)изменение состояния гидросферы (истощение и загрязнение водной среды);
4)изменение состояния биосферы (нарушение равновесия в природе — гибель растений, животных, загрязнение биосферы).
Изменения состояния суши
Загрязнение почв. Почвой называется рыхлый плодородный поверхностный слой земной коры, представляющий собой комплекс минеральных и органических частиц, заселенный огромным количеством микроорганизмов, простейших, беспозвоночных (червей, нематод) и насекомых.
Важнейшей составной частью почвы, определяющей ее плодородие, является гумус (от лат. gumus — земля, почва), или перегной, образовавшийся в результате разложения органических остатков и содержащий элементы питания растений. Гумус не загнивает, не выделяет зловонных газов, не привлекает мух и не содержит болезнетворных микробов. Процесс почвообразования сложен и длителен. Разрушение почвенного покрова происходит в связи с водной и ветровой эрозией (от лат. erosio — разъедание), ускоряемой нерациональными системами землепользования, когда образуются так называемые «нарушенные» земли в процессе горных работ и строительства, а также в результате загрязнения.
|
|
|
Почва загрязняется твердыми и жидкими бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными отходами. Кроме того, вредные химические вещества накапливаются в почве вокруг предприятий, выбрасывающих в воздух неочищенные газы, химические и радиоактивные соединения. Так могут сформироваться целые техногенные и геохимические провинции, неблагоприятные для проживания населения. Наконец, загрязнение почвы может происходить в результате внесения в нее химических удобрений и ядохимикатов в избыточных количествах или применения препаратов, устойчивых к разложению, например ДДТ.
Перегрузка почвы нечистотами, органическими отбросами и химическими веществами замедляет ее самоочищение. При этом создаются условия для развития гнилостной анаэробной микрофлоры, в результате жизнедеятельности которой образуются зловонные продукты, загрязняющие атмосферный воздух. Такие интенсивные, неприятные запахи нередки в районах городских свалок, становящихся также местами размножения грызунов и выплода мух.
|
|
|
Количество бытовых отходов возрастает по мере повышения жизненного уровня. Одной из причин роста бытовых отходов стало широкое развитие торговли с самообслуживанием, потребовавшее большого количества упаковочных материалов. Среди последних имеется немало таких, которые не утилизируются и не разрушаются почвенными микроорганизмами. Пластмассовые стаканчики, пластиковые пакеты и пленки для своего разрушения требуют более 20 тысяч лет.
Бытовые отходы могут содержать патогенные микроорганизмы, грибки, яйца гельминтов. Опасность заключается в том, что они могут проникать в водоемы, загрязнять овощи, фрукты, руки людей. Главную роль в распространении не образующих спор микроорганизмов, таких как возбудители кишечных инфекций, туляремии, бруцеллеза, играет не почва, а водный и пищевой пути передачи. Яйца гельминтов попадают в организм человека с загрязненными овощами и водой, с почвенной пылью. Как и в случае кишечных инфекций, заражение может произойти при еде грязными руками. Длительно выживают в почве спорообразующие патогенные микроорганизмы столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы и ботулизма. Заражение столбняком и газовой гангреной происходит при попадании такой почвы в царапины, раны и поврежденные кожные покровы. В связи с этим всем лицам с повреждениями кожи, загрязненной землей, необходимо вводить противостолбнячную сыворотку, а детей, военных, пожарных и землекопов вакцинировать против столбняка.
|
|
|
Возрастающее использование в сельском хозяйстве минеральных удобрений — продуктов химического синтеза — породило проблему химического загрязнения почвы. Пестициды — это группа искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Они подразделяются на следующие группы: инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми; фунгициды и бактерициды — против грибковых и бактериальных болезней растений; гербициды — для уничтожения сорных растений. В настоящее время зарегистрировано более 1500 типов пестицидов, но для живых существ особенно опасны своей токсичностью хлорорганические (ДДТ и его метаболиты, метафос, ГХЦГ, трефлан и др.) и фосфорорганические пестициды. Многие ученые приравнивают действие пестицидов к воздействию радиоактивных веществ. Это обусловлено тем, что загрязнение почв пестицидами (а через них — сельскохозяйственной продукции) вызывает не только интоксикацию человека, быстрый рост злокачественных новообразований, подавление иммунной системы, генетические нарушения, но и ведет к существенному нарушению воспроизводящих функций человека и, как следствие, к тяжелым демографическим последствиям. Наиболее подвержены воздействию пестицидов дети в возрасте до 14 лет. Вот почему применение наиболее опасного из них — ДДТ — в нашей стране и ряде других стран запрещено.
Другой группой широко используемых минеральных удобрений являются азотистые. Оказалось, что от уровня содержания нитратов в продуктах питания напрямую зависит онкологическая и аллергическая заболеваемость, которая резко возросла за последние годы. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота. Большое количество нитратов в удобрениях снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов — закиси азота и метана. Неумеренное потребление минеральных удобрений может вызвать в ряде районов подкисление почв.
С точки зрения экологических и гигиенических требований в сельском хозяйстве должны использоваться лишь те химические препараты, разложение которых осуществляется обычной почвенной микрофлорой. Поэтому необходим переход на производство и применение пестицидов нового поколения, а также широкое использование биологических средств защиты растений.
В роли основных загрязнителей почв выступают также металлы и их соединения, радиоактивные элементы. К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Она поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий. Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца
вокружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.
Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.
Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских учреждений, связанных с использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются. Твердые промышленные отходы являются главными источниками загрязнения почвы токсическими веществами. Основное количество отходов образуется при добыче рудных, нерудных и горючих ископаемых.
Тяжелые специфические изменения окружающей среды происходят при хозяйственном освоении Севера, где сосредоточены основные наши месторождения нефти и газа. Большой ущерб природной среде там наносят не только промышленные и бытовые отходы, но и применение гусеничного транспорта в теплый период года, когда моховой покров тундры находится в оттаявшем состоянии. Следы тяжелой техники сохраняются в тундре многие годы.
Значение проблемы борьбы с загрязнением почвы при возрастающем количестве бытовых, сельскохозяйственных и промышленных твердых отходов повышается по мере роста численности населения и увеличения количества и размеров городов.
Опустынивание земель является одной из глобальных проблем. Во время распашки полей частицы плодородного почвенного покрова поднимаются в воздух, рассеиваются, уносятся с полей потоками воды, осаждаются в новых местах, безвозвратно уносятся в Мировой океан. Естественный процесс разрушения водой и ветром верхнего слоя почвы, смыва и развеивания его частиц многократно усиливается и ускоряется, когда люди распахивают слишком много земель и не дают почве «отдохнуть».
Почвенная эрозия особенно велика в больших и густонаселенных странах. В США, например, около 44 % обрабатываемых земель подвержено эрозии. В России полностью исчезли уникальные богатые черноземы с содержанием гумуса 14–16 %, которые называли цитаделью русского земледелия; площади плодородных земель с содержанием гумуса 10–13 % сократились почти в 5 раз.
Почвенная эрозия не только уменьшает плодородие и снижает урожайность, вследствие этого быстро заиливаются искусственно сооружаемые водные резервуары, сокращаются возможности орошения, получения электроэнергии от гидроэлектростанций. Особенно тяжелая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная пустыня.
Пустыни — это естественные образования, играющие определенную роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты. Однако в результате деятельности человека к началу XXI в. пустыни охватили уже около 40 % общей площади суши. Около 1/6 населения мира страдает от процесса опустынивания, который происходит особенно бурно в жарких, засушливых районах. В среднем за год 6 млн га обрабатываемых земель подвергаются опустыниванию.
Как считают эксперты ООН, современные потери продуктивных земель привели к тому, что к настоящему времени мир лишился почти 1/3 своих пахотных земель. Такая потеря в период значительного роста населения и увеличения потребности в продовольствии может стать поистине гибельной для человечества.
Процесс опустынивания обычно вызывается совокупным действием природы и человека. В истории человечества есть примеры того, как опустынивание, развивающееся в результате неумелой и неумеренной хозяйственной деятельности, разрушало целые цивилизации. Основное отличие опыта истории от сегодняшнего дня состоит в темпах и масштабах. Чрезмерно активная хозяйственная деятельность, ущерб от которой накапливался столетиями и даже тысячелетиями, ныне оказалась спрессованной в десятилетия. Если раньше под слоем песка погибали отдельные города, то теперь процесс опустынивания, зарождаясь в различных местах и имея региональное проявление, принял глобальные масштабы. Накопление в атмосфере углекислого газа, усиление запыленности и задымленности атмосферы ускоряют опустынивание суши.
Изменение свойств воздушной среды
В настоящее время выделяются три основные источника загрязнения атмосферы: промышленность, транспорт и котельные, которые потребляют более 70 % ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Наиболее сильно загрязняют воздух теплоэлектростанции (ТЭС), вместе с дымом выбрасывающие в воздух сернистый и углекислый газ, а также металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, в результате деятельности которых в воздух попадают оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка. В этот список можно включить, кроме того, химические и цементные заводы.
Атмосферные загрязнители подразделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения первичных. Так, сернистый газ (SO2) окисляется в атмосфере до серного ангидрида (SO3), который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. В результате реакции серного ангидрида с аммиаком возникают кристаллы сульфата аммония. Аналогичным образом — путем химических, фотохимических, физикохимических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы — образуются другие вторичные загрязнители.
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 37; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!