Антропогенное воздействие на атмосферный воздух План 1

Антропогенное воздействие на атмосферный воздух

План 1. Структура и химический состав атмосферы. 2. Основные источники загрязнения атмосферы и меры по предотвращению загрязнений. 3. Экологические проблемы, связанные с антропогенным загрязнением атмосферы. 4. Состояние и тенденции изменения качества атмосферного воздуха в России.

Структура и химический состав атмосферы. n Атмосфера воздушная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли

Значение атмосферы - - - Источник дыхания; Защищает всё живое на земной поверхности от губительного воздействия космических излучений; Защищает от метеоритов и космической пыли; Задерживает тепло; Служит сырьём для синтеза химических ве-в; Используется при охлаждении; Среда, в которую поступают многие отходы.

Атмосфера состоит на 78% из азота, 21% -кислорода, 1% - инертные и др. газы в т. ч. углекислый газ – 0, 03%. Современная атмосфера является в значительной степени продуктом живого ве-ва биосферы. Полное обновление кислорода планеты живым ве-вом происходит за 5200 – 5800 лет. Вся масса кислорода усваивается живыми организмами за 2000 лет, а вся углекислота – за 300 – 395 лет.

Атмосфера делится на три основные части: 1. 2. 3. Нижнюю – тропосферу ( до высоты 8 -18 км. В зависимости от географической широты местности); Среднюю – стратосферу ( от 8 18 км. До 60 км. ); Верхнюю – ионосферу (выше 60 км. ).

Тропосфера Характеризуется снижением температуры по высоте (примерно 6° на 1 км. ) Тёплый воздух легче холодного, это приводит к вертикальному перемешиванию потоков воздуха, конденсации водяного пара, образованию облаков и выпадению осадков. В ней сосредоточено 80% атмосферного воздуха.

Стратосфера Температура с высотой возрастает, вертикальные движения воздушных потоков не наблюдаются, создаются условия для накопления озона – под действием ультрафиолетового солнечного излучения в отсутствии вертикального перемешивания образуется слой повышенной концентрации озона – озоновый экран

Ионосфера До высоты около 8 о км наблюдается резкое понижение температуры (до минус 75 -90°С) это вызывает образование слоистых облаков, состоящих из ледяных кристаллов. На больших высотах характерно значительное повышение t (до 1000°С) газы находятся в ионизированном состоянии.

Загрязнение атмосферы Любое изменение её состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека, состояние растений и животных. Загрязнение может быть вызвано природными процессами (природное) и деятельностью человека (антропогенное).

Природными источниками загрязнений атмосферы служат n n n Вулканические выбросы; Лесные и степные пожары; Пыльные бури; Тайфуны; Массовое цветение растений.

Антропогенное загрязнение По масштабам превосходит природное. Оказывает воздействие различным образом, влияя непосредственно на её состояние (нагревание, изменение влажности и т. д. ), воздействуя на физико-хим. состав (увеличивая концентрации диоксида серы, твёрдых частиц и т. д. ), изменяя св-ва подстилающей поверхности ( сведение лесов, распашка и т. д. )

Основные антропогенные источники загрязнения атмосферы Промышленные предприятия; n Отопительные системы зданий; n Транспорт; n Сельское хозяйств Техногенные выбросы насчитывают десятки тысяч видов ве-в. Более 90% их массы приходится на углекислый газ и пары воды. n

Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят: n n n Теплоэнергетика (как тепловые электростанции, так и котельные); Предприятия чёрной и цветной металлургии; Химическая промышленность; Целлюлозно-бумажная и др. отрасли промышленности; Автотранспорт.

Для уменьшения концентрации в атмосфере вредных примесей применяют следующие методы: n n n Устанавливают очистное оборудование для улавливания загрязняющих ве-в; Сооружают высокие и сверх высокие дымовые трубы; Совершенствуют существующие и создают новые промышленные технологии; Располагают промышленные предприятия с учётом розы ветров; Создают санитарно-защитные зоны; Осуществляют посадку зелёных насаждений.

Для сокращения вредного влияния выхлопных газов автомобилей применяют следующие методы: n n n Совершенствуют существующие модели двигателей и уменьшают корпуса автомобилей; Применяют новые виды топлива; Используют нейтрализаторы; Применяют автоматизированные системы регулирования движения; Создают в доль дорог зелёные насаждения.

Экологические проблемы. В зависимости от масштабов распространения загрязнителей можно подразделить загрязнение атмосферы на -локальное -региональное -глобальное

Смог – это сильное загрязнение воздуха в больших городах и промышленных центрах, обусловленное застаиванием воздуха. Необходимым условием для образования является температурная инверсия (перестановка), которая проявляется в повышении температуры воздуха с высотой в приземном слое атмосферы ( как правило, до высоты не выше 0, 5 км) вместо обычного понижения, характерного для тропосферы.

Смог лондонского типа (влажный) – сочетание газообразных загрязнителей, пылевых частиц и капель тумана. Смог лос-анжелесского типа (сухой, фотохимический) – при слабом перемешивании воздуха под воздействием интенсивных солнечных лучей, антропогенные выбросы участвуют в сложных химических реакциях с образование новых высокотоксичных загрязнителей. Смог аляскинского типа – это сочетание газообразных загрязнителей, пылевых частиц и кристаллов льда.

Основные биомы суши:

Основные типы природных экосистем и биом (по Ю. Одуму, 1986) n НАЗЕМНЫЕ БИОМЫ: - вечнозеленый тропический лес, - полувечнозеленый тропический лес, - пустыня, - чапараль, - тропический грасленц и саванна, - степь умеренной зоны, - листопадный лес умеренной зоны, - бореальные хвойные леса, - тундра: арктическая и альпийская.

n n ТИПЫ ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ: - ленточные (стоячие воды), - лотические (текучие воды), - заболоченные угодья. ТИПЫ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ: - открытый океан, - воды континентального шельфа, - районы апвеллинга, - эстуарии.

Зональность экосистем: n Периодический закон географической зональности: со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются.

Системно - периодический закон: n конкретные природные системы одного уровня организации составляют периодический или повторяющийся ряд морфологически аналогичных структур в пределах верхних и нижних пространственно-временных границ, за которыми существование систем данного уровня делается невозможным.

Принцип формирования экосистем: n длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друга и соответственно приспособлены друг к другу, что обеспечивает воспроизводство среды обитания каждого вида, и относительно неизменное существование всех экологических компонентов.

Структура экосистемы: n n ТРОФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА: - Верхний ярус – афтотрофный, - Нижний ярус – гетеротрофный. БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА: - Неорганические вещества, - Органические соединения, - Основные среды жизни, - Продуценты, - Консументы или фаготрофы, - Редуценты и детритофаги.

Поток энергии в экосистемах: n n ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – энергия может превращаться из одной формы в другую, но не может быть создана или уничтожена. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии без потерь некоторой ее части.

Пищевые цепи и трофические уровни: n n n ПИЩЕВЫЕ СВЯЗИ – это механизмы передачи энергии от одного организма к другому. ПИЩЕВАЯ (ТРОФИЧЕСКАЯ) ЦЕПЬ – последовательность переноса энергии. ТРОФИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ – место каждого звена в цепи питания.

Пищевая сеть экосистемы смешанного леса:

Пищевая сеть экосистемы луга:

Пищевая сеть экосистемы водоема:

Трофическая цепь имеет вид: n Продуценты n Консументы I-го порядка n Консументы III-го порядка n Редуценты

Правило 10% (Линдемана): n При переходе с одного трофического уровня на другой сохраняется лишь 10% от первоначальной энергии.

Экологические пирамиды: n ПИРАМИДА ЧИСЕЛ отражает численность организмов на каждом уровне, причем количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам уменьшается.

n n ПИРАМИДА БИОМАССЫ: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников. ПИРАМИДА ЭНЕРГИИ: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени(или энергии), больше, чем на предыдущем.

Пищевая пирамида:

Накопление загрязняющих веществ в пищевых цепях:

Свойства экосистем: n Стабильность n Устойчивость n Упругость n Пластичность