Физическое загрязнение окружающей природной среды

Гр. 39 СНК

Естествознание 20

Тема урока: Биосфера – как глобальная экосистема, последствия деятельности человека в окружающей среде. Экологические проблемы и пути их решения.

Тип урока: Изучение нового материала.

План урока;

1. Изучите материал в соответствии с темой.

2. Дайте ответы на вопросы.

3. Для выполнения задания используйте лекционный материал.

4. Выполненное задание направить в личном сообщении https://vk.com/id5826096

Загрязнение - это привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных физико-химических и биологических веществ, агентов, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека. Действительно, каждый организм в естественной экосистеме производит потенциально загрязняющие среду отходы. Устойчивость естественных экосистем обусловлена тем, что отходы одних организмов становятся пищей и/или «сырьем» для других. В сбалансированных экосистемах отходы не накапливаются до уровня, вызывающего «неблагоприятные изменения», а разлагаются и рециклируют. Однако человек часто стал превышать способность природы растворять и разлагать вещества. Мы научились получать нужные нам продукты из различного сырья новыми способами. Тысячи синтетических материалов заменяют нам природные продукты.

Всего в мире в повседневном пользовании находится около 70 тыс. различных синтетических химических веществ. Каждый год к ним добавляется 1500 новых. Мы мало знаем о потенциально вредном воздействии 80% этих новых химических веществ на людей, животных и растения. По данным Агентства охраны окружающей среды, до 3500 из 70 тыс. химических веществ, находящихся в продаже, вредны или потенциально вредны для человека.

Последствия загрязнения. Загрязнение может иметь ряд нежелательных последствий:
- неприятное и эстетически неприемлемое воздействие: неприятные запах и вкус, уменьшение видимости в атмосфере, загрязнение поверхности зданий и памятников;
- нанесение ущерба имуществу: коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов, загрязнение одежды, зданий и памятников;
- нанесение ущерба растительности и животному миру: снижение продук-тивности лесов и продовольственных культур, вредное воздействие на здоровье животных;
- вред для здоровья человека: распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменения на генетическом уровне, изменение репродуктивной функции, раковые заболевания;
- нарушение систем жизнеобеспечения на локальном, региональном и глобальном уровнях: изменения климата и снижение естественной скорости круговорота веществ и поступления энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ.

Возможно два пути контроля за загрязняющими веществами, которые поступают в окружающую среду:

- контроль на входе, препятствующий проникновению потенциального за-грязнителя в окружающую среду или резко сокращающий его поступление. Например, примеси серы могут быть удалены из угля до его сжигания. Это предотвратит или резко снизит выбросы такого загрязнителя атмосферы, как диоксид серы, химического вещества, вредного для растений и нашей дыхательной системы.
- контроль загрязнения на выходе направлен на ликвидацию отходов, уже попавших в окружающую среду. Проблемой такого подхода является то, что часто при удалении загрязняющего вещества из одного места оно проявляется в другом. Выделяют естественное загрязнение, возникшее в результате мощных природных процессов (извержения вулканов, лесные пожары, выветривание и пр.), без какого-либо влияния человека; и антропогенное, являющееся результатом деятельности человека, иногда по масштабам воздействия превосходящее естественное.

Типы загрязнения. Различные типы загрязнения подразделяются на три основных: химическое, физическое и биологическое.(рис. 1)

Рисунок 1 Типы загрязнений окружающей среды.

Химическое загрязнение окружающей природной среды

В настоящее время известно от 7 до 8,6 млн химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека: 5500 - в виде пищевых добавок, 4000 - лекарств, 1500 - препаратов бытовой химии. На международном рынке ежегодно появляется от 500 до тысячи новых химических соединений и смесей.

Многие химические вещества обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, среди которых особенно опасны 200 наименований (список составлен экспертами ЮНЕСКО): бензол, асбест, бенз(а)пирен, пестициды (ДДТ, алдрин, линдан и др.), разнообразные красители и пищевые добавки.

Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:
- промышленные яды, используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);
- ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве;
- бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок, средства санита-рии, личной гигиены, косметики и т. д.;
- отравляющие вещества (ОВ).

Об опасности веществ можно судить по критериям токсичности (ПДК - предельно допустимая концентрация в окружающей природной среде; ОБУВ - ориентировочный безопасный уровень воздействия для окружающей природной среды), по величине порогов вредного действия (однократного, хронического), порога запаха, а также порогов специфического действия (аллергенного, канцерогенного и др.). Показатели токсичности определяют класс опасности вещества. Классификация вредных веществ по степени опасности включает четыре класса:
1-й - ЧО - чрезвычайно опасные вещества, для них ПДК < 0,1 мг/м³, напри-мер, свинец, ртуть имеют ПДК = 0,01 мг/м³;
2-й - ВО - высокоопасные вещества, ПДК = 0,1-1,0 мг/м³, например, марганец имеет ПДК = 0,3 мг/м³;
3-й - УО - умеренно опасные вещества, ПДК = 1,0-10,0 мг/м³, например, диоксид азота имеет ПДК = 2 мг/м³;
4-й - МО - малоопасные вещества, ПДК > 10 мг/м³, например, угарный газ имеет ПДК = 20 мг/м³.

Главными источниками химического загрязнения окружающей среды в России являются промышленные предприятия, автомобильный транспорт, тепловые и атомные электростанции. В городах весомый вклад в загрязнение среды вносят также слабо утилизируемые отходы коммунального хозяйства, а в сельской местности - пестициды и минеральные удобрения, стоки животноводческих комплексов.

Среди десяти главных загрязнителей биосферы называют следующие вещества:

1. Углекислый газ. Образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к повышению ее температуры, что чревато пагубными геохимическими и экологическими последствиями.

2. Окись углерода. Образуется при неполном сгорании топлива. Может нарушить тепловой баланс верхней атмосферы.

3. Сернистый газ. Содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает обострение респираторных заболеваний, наносит вред растениям. Разъедает известняк и некоторые ткани.

4. Окислы азота. Создают смог и вызывают респираторные заболевания и бронхит у новорожденных. Способствуют чрезмерному разрастанию водной растительности.

5. Фосфаты. Содержатся в удобрениях. Главный загрязнитель вод в реках и озерах.

6. Ртуть. Один из опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему.

7. Свинец. Добавляется в бензин. Действует на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках.

8. Нефть. Приводит к пагубным экологическим последствиям, вызывает гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих.

9. Радиация. В превышено допустимых дозах приводит к злокачественным новообразованиям и генетическим мутациям.

10. Пестициды (от лат. pestis – зараза и caedo - убиваю) – химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний. Пестициды классифицируют в зависимости от групп организмов, на которые они действуют:
1. Гербициды – для уничтожения сорной растительности;
2. Зооциды – для борьбы с грызунами;
3. Фунгициды – против возбудителей грибковых заболеваний;
4. Дефолианты – для удаления листьев;
5. Дефлоранты – для удаления лишних цветков и д.р. Поиск эффективных средств для борьбы с вредителями продолжаются до сих пор.

Сначала использовали вещества, содержащие тяжелые металлы, такие как свинец, мышьяк и ртуть. Эти неорганические соединения часто называют пестицидами первого поколения. Теперь известно, что тяжелые металлы могут накапливаться в почвах и подавлять развитие растений. В некоторых местах почвы настолько ими отравлены, что и теперь спустя 50 лет, все еще остаются бесплодными. Эти пестициды утратили свою эффективность, т. к. вредители становятся устойчивыми к ним.

Пестициды второго поколения – на основе синтетических органических соединений. В 1930 г. швейцарский химик Пауль Мюллер начал систематически изучать воздействие некоторых из этих соединений на насекомых. В 1938 г. он на-толкнулся на дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ). ДДТ – оказался веществом, чрезвычайно токсичным для насекомых, и как казалось, относительно безвредным для человека и других млекопитающих. Производство обходилось недорого, обладал широким спектром действия, с трудом разрушался в окружающей среде, обеспечивая продолжительную защиту. Достоинства казались столь выдающимися, что Мюллер в 1948 году получил за свое открытие Нобелевскую премию.

Впоследствии было обнаружено, что ДДТ накапливается в пищевых цепях и организме человека (обнаружен в молоке кормящих матерей, в жировых тканях). В настоящее время ДДТ снят с производства во всем мире. Агрохимическая промышленность заменила пестициды второго поколения – нестойкими пестицидами – это синтетические органические вещества, разла-гающиеся на простые не ядовитые продукты уже через несколько дней или недель после применения. Это пока лучшей вариант, хотя есть и свои минусы - некоторые токсичнее ДДТ, нарушают экосистему обработанного района, полезные насекомые могут быть не менее чувствительны к нестойким пестицидам, чем вредители.

Основные последствия применения пестицидов в сельском хозяйстве:
1.Пестициды убивают и полезные виды насекомых, порой представляя прекрасные условия для размножения новых сельскохозяйственных вредителей;
2) Многие виды пестицидов вредны для почвенных организмов, необходимых для поддержания здоровья растений;
3) При применении пестицидов сам фермер рискует здоровьем: от отравления агрохимикатами ежегодно погибает 200 тыс. человек;
4) Часть пестицидов остается в продуктах питания и питьевой воде;
5) Многие пестициды очень устойчивы и способны аккумулироваться в теле человека и проявлять отрицательные эффекты лишь с течением времени. Некоторые пестициды способны вызывать хронические заболевания, аномалии у новорожденных, рак и прочие заболевания. Отмеченные обстоятельства привели к тому, что некоторые пестициды уже запрещены в экономически развитых странах, однако в развивающихся странах их использование практически не ограничено.

11. Удобрения. Удобрения – это неорганические и органические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных расте-ний и рыбопродуктивности прудов. Они бывают: минеральные (химические), органические и бактериальные (искусственное внесение микроорганизмов с целью повышения плодородия почв).

Минеральные удобрения – добытые из недр или промышленно полученные химические соединения, содержат основные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец).

Органические удобрения – это перегной, торф, навоз, птичий помет (гуано), различные компосты, сапропель (пресноводный ил).

Физическое загрязнение окружающей природной среды

Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

1. Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение определяется влиянием тепловых полей на воздушную и водную среду. Отрицательное воздействие тепла на воздушную среду обнаруживается путем повышения тепловых градиентов температуры над городскими, сельскими агломерациями по сравнению с естественными природными экосистемами, что влечет за собой изменение энергетических процессов в атмо- и гидросфере в сельской и особенно городской местности. Так, тепловое воздействие проявляется в ухудшении режима земной поверхности (термокарст, солифлюкция, наледи и др.) и условий жизни людей. Источниками теплового загрязнения в пределах городских территорий служат подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160°С), теплотрассы (50-150°С), сборные коллекторы и коммуникации (35-45°С) и т. д. Отрицательное воздействие на гидросферу обозначается ростом температуры воды, приводящим к уменьшению растворимости кислорода, что снижает активность всего биоценоза водных систем.

2. Шумовое загрязнение. Шум воздействует на человека и на производстве, и дома. Уровни шума, точнее, уровни звукового воздействия, измеряются в децибелах (дБ). Воздействие шума не проходит для организма бесследно; подобно яду, оно «накапливается» в нем. Кажущееся привыкание к чрезмерно громким звукам вовсе не исключает их вреда. Для человека практически безвреден шум в 20-30 дБ, 80 дБ - допустимая граница, 130 дБ вызывают болевые ощущения, а 150 - уже непереносимы. Шум вредит не только слуху. Ряд исследователей доказывают, что шум способен повысить кровяное давление, причинить ущерб сердечно-сосудистой системе, вызвать образование язвы и даже, возможно, усилить предрасположенность к инфекционным заболеваниям. Излишний шум затрудняет усвоение материала учащимися, становится причиной раздражительности, утомления, снижения производительности труда, повышения числа несчастных случаев, ошибок и даже порой провоцирует антисоциальное поведение некоторых людей с повышенной возбудимостью.

3. Видеозагрязнение. Жители городов испытывают давление от однообразной, утомляющей глаза (агрессивной) визуальной окружающей их среды, которая ярко проявляет себя в сотнях монотонно повторяющихся одинаковых окон, балконов, деталей орнамента и других архитектурных элементов оформления, панелях современных многоэтажных и многоподъездных административных или жилых зданий. Ученые показали, что многократно повторяющиеся одинаковые геометрические рисунки и конфигурации отрицательно влияют на самочувствие людей. Надо также учитывать и то обстоятельство, что жители города чаще смотрят телевизор, работают на компьютере, что также однозначно способствует утомлению нервной системы в целом и зрительного анализатора в частности. Самым распространенным дефектом зрения является на сегодня близорукость. Так вот оказывается, что в городских условиях близорукость встречается в 1,5-2 раза чаще, чем в сельской местности.

4. Загрязнение обоняния. Окружающая нас среда богата запахами. Но в городах это в основном технические запахи: запахи различных масел, бензина, выхлопных газов автомобилей, запах гари, резины. Наряду с такими запахами на горожан воздействуют и более нежные, но не менее опасные для здоровья запахи дезодорантов, одеколонов, духов, косметики. Они способны вызывать аллергические реакции, вплоть до астматической. Отрицательно воздействуют на людей запахи красок, лаков, свежего асфальта, новой мебели из ДСП (древесностружечной плиты), стиральных порошков и т. п. Известно, что разные запахи и ароматы способны влиять на скорость сердцебиения, на кровяное давление, они могут снять депрессию и улучшить настроение, могут усыплять или возбуждать и т. д.. Гвоздика, роза, жасмин стимулируют работу мозга. Число ошибок программиста при вдыхании лаванды снижается на 20 %, жасмина - на 33 %, лимона - на 54 %.

5. Электромагнитное загрязнение. Отрицательное воздействие электромагнитных излучений разной частоты и интенсивности на организм человека и все живое на Земле периодически провоцируется Солнцем во время так называемых вспышек или магнитных бурь. Естественно, наложение искусственных электромагнитных полей на жизнь человека не остается для него бесследным. Работами А.Л. Чижевского в России показана выдающаяся роль Солнца в биоритмах растительного и животного мира. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей отмечаются повышенная утомляемость, головные боли, чувство апатии и др.

6. Радиоактивное загрязнение. Воздействие радиации сказывалось на всем протяжении длительной истории формирования жизни на Земле. Установлено, что радиоактивность любой интенсивности влияет на наследственность живых организмов. То есть нет нижнего безопасного предела радиации для живых систем. Радиоактивное излучение проникает через живые ткани подобно крошечным пулям. Оно не оставляет внешних следов и само по себе не ощущается, но способно разрушать молекулы в составе клеток. В больших дозах радиация может нанести им такой вред, что они перестанут делиться. Поэтому ее используют в радиотерапии для разрушения раковых опухолей. Однако если сильно облучить все тело, клеточное деление нарушится практически во всех тканях, а значит, станет невозможным нормальное обновление крови, кожи и т. д. Возникнет так называемая лучевая болезнь, которая может привести к смерти уже через несколько дней или месяцев после облучения. А очень сильная радиация способна полностью разрушить клетки и вызвать мгновенную гибель. Радиация опасна и в низких дозах, так как может повреждать молекулы ДНК, т. е. генетический материал организма.

7.Биологическое загрязнение - это случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов (бактериологическое). Основными источниками биологического воздействия являются сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, бытовые и промышленные свалки, кладбища, канализационная сеть, поля орошения и др. Из этих источников разнообразные органические соединения и патогенные микроорганизмы попадают в почву, горные породы и подземные воды. Особенно загрязняют среду предприятия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок, биоконцентраты и др., т. е. предприятия промышленного биосинтеза, в выбросах которого присутствуют живые клетки микроорганизмов. Так, в городах наличие свалок, несвоевременная уборка бытовых отходов привели к численному росту синантропных животных: крыс, насекомых, голубей, ворон и др. Также одним из видов биологического загрязнения окружающей природной среды является создание бактериологического биологического оружия, которое способно вызвать массовые инфекционные заболевания людей и животных чумой, холерой, сибирской язвой и другими болезнями, даже попадая в их организм в ничтожно малых количествах. Многие бактерии способны образовывать споры, которые могут сохраняться в почве в течение десятилетий.

Практическая работа:

Ответьте на вопросы:

1. В каких формах проявляется влияние загрязнения биосферы на организм человека?

2. Какие существуют источники загрязнения биосферы?

3. Перечислите типы загрязнения биосферы.

4. Перечислите десять главных загрязнителей биосферы.

5. На какие системы и органы оказывает воздействие – радиоактивное, шумовое, электромагнитное загрязнение?

6. Назовите чрезвычайно опасные вещества.

7. Почему пестициды оказывают негативное влияние на окружающую среду.

Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 44; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!