Вторичные явления - раздел Науковедение, Исследования ученых показывают, что деградация природной среды, воздействуя на иммунную систему организмов, вызывает их угнетение и разрушение
После Выхода Из Источника Загрязнения Не Остаются В Атмосфере...
После выхода из источника загрязнения не остаются в атмосфере в неизменном виде. Происходят физические изменения, особенно в процессе динамических явлений (перемещение и распространение в пространстве, турбулентная диффузия, конденсация, рассеивание и т.д.).
Температурные изменения приводят к конденсации некоторых газов и паров, сопровождающейся образованием туманов и капель.
Происходят изменения и в результате химических процессов, например, химические реакции окисления. Наиболее часто окисляются кислородом воздуха диоксид серы в триоксид, оксид азота в диоксид, альдегиды до органических кислот и т.д.
После длительного пребывания некоторых газообразных загрязняющих веществ в атмосфере они трансформируются в твердые тонкодисперсные частицы: пары кислот после соединения (реакции) с твердыми частицами щелочей (оснований) превращаются в твердые частицы солей, оксиды серы трансформируются в сульфаты, оксиды азота и аммиак - в нитраты.
Солнечное излучение вызывает в атмосфере химические реакции между различными загрязняющими веществами и окружающей их средой.
В результате взаимодействия и трансформации загрязнений в атмосфере возникают вторичные явления: смоги, кислотные дожди, парниковый эффект, разрушение озонового слоя.
Международный термин «смог» является комбинацией слов «дым» (smoke) и «туман» (fog) и применяется для характеристики такого состояния атмосферы, когда видимость понижена, а уровень загрязнений от промышленных выбросов, выхлопных газов автомобилей и продуктов их реакций весьма высок.
Существует два основных типа смогов - восстановительный (типичный для городов типа Лондон) и фотохимический окислительный (типичный для города Лос Анджелеса).
Восстановительный смог - это атмосферное явление, встречающееся в больших промышленных городах и представляющее собой смесь дыма, сажи и диоксида серы. Обычно он достигает максимальных уровней рано утром, при температуре около 0 0С и высокой влажности и дополняется состоянием инверсии в атмосфере (инверсия - увеличение температуры в восходящем потоке). За счет раздражающего воздействия на бронхи и дыхательные пути он оказывает прямое воздействие на здоровье людей (в Лондоне в 1952 г. под воздействием смога погибло 3000 чел.).
Фотохимический окислительный смог возникает при наличии в атмосфере оксидов азота. Фотохимическое разложение диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода инициирует последующие реакции, в которых участвуют как неорганические (диоксид серы), так и органические (углеводороды) вещества, присутствующие в атмосфере. Конечными продуктами реакций являются озон, формальдегид, акролеин, органические озониды и органические кислоты, которые в совокупности вызывают у людей раздражение глаз и снижение уровня зрения, нарушают процессы вегетации.
Кроме того, фотохимический смог окисляет резину и вызывает быстрое ее старение и разрушение, а также имеет неприятный запах. Образование аэрозолей, одной из составляющих которых является триоксид серы, существенно снижает прозрачность атмосферы.
Фотохимический смог достигает максимального уровня около полудня, при температурах 24...32 0С и низкой влажности и дополняется нисходящей инверсией.
Химические реакции с участием некоторых газообразных загрязняющих веществ, основными из которых являются оксиды серы и азота, приводят к образованию в верхних слоях атмосферы кислот и кислотных ионов, вызывающих повышение кислотности осадков - кислотные дожди. Считается, что кислотные осадки на 2/3 обусловлены выбросами SO2 и на 1/3 выбросами NOx.
Выделяющийся при сжигании угля, мазута, нефти, при обжиге на воздухе полиметаллических и других сульфидных руд сернистый газ попадает с отходящими газами в атмосферу и в присутствии паров влаги превращается в неустойчивую сернистую кислоту или окисляется до серной кислоты.
Источниками сернистого газа в атмосфере могут быть и естественные процессы – извержение вулканов, разложение «серных вод», биогенное выделение (CH3)2S из океанских вод, H2S и CS2 из тропических почв и другие. В глобальном масштабе вклад природных источников поступления SO2 не превышает 40%.
Образование оксидов азота из газов воздуха в естественных условиях происходит лишь при грозовых разрядах и в результате деятельности азотфиксирующих и разлагающих белок бактерий. Доля природных процессов в образовании оксидов азота оценивается в 50%.
В промышленности оксиды азота образуются на энергетических предприятиях, на заводах по производству азотной кислоты, при работе автомобильных двигателей. Большой вклад в загрязнение атмосферы вносит и применение азотных удобрений, увеличивающих количество оксидов азота «бактериального» происхождения.
Определенную роль в образовании кислот в атмосфере играют хлор и его соединения. Их гидролиз или фотохимическое разложение приводят к появлению хлороводорода (соляной кислоты).
Кислотные дожди ухудшают здоровье населения, несут летальные последствия жизни в озерах, реках и других водоемах, огромный урон наносят вечнозеленым лесам (еловым, пихтовым, сосновым), разлагают органические соединения в гумусе и вымывают из почвы важные питательные вещества.
Прямо или косвенно кислотные дожди являются причиной загрязнения воды токсичными металлами, резкого усиления коррозии металлических конструкций, механизмов, оборудования, разрушения зданий и исторических памятников.
В последние десятилетия наблюдается разрушение озонового слоя атмосферы Земли вследствие непрерывного воздействия различных факторов физической и химической природы. Озоновый слой, располагающийся на высоте от 18 км (высокие широты) до 22 км (экваториальные области) от поверхности Земли, играет решающую роль в снижении проникающей способности ультрафиолетовой части спектра космических лучей.
В соответствии с суточными колебаниями послеобеденное содержание озона больше утреннего. Максимального значения содержание озона достигает весной, а осенью падает до минимума.
Образуется стратосферный озон в результате воздействия на кислород ультрафиолетовых лучей:
3О2 + 285 кДж = 2О3
Разрушение озонового слоя происходит главным образом под действием оксидов азота и хлорфторуглеродов (фреонов). Оно особенно значительно над земными полюсами и в зонах полетов космических аппаратов и сверхзвуковой авиации. Уже установлено наличие постоянной «озоновой дыры» над Антарктидой. Летом на средних и высоких широтах в Северном и Южном полушариях озоновый слой истощается так же, как и над Антарктидой.
В 1993 г. наблюдались «мини-дыры» в озоновом слое над северной Великобританией. Весной 1996 г. зарегистрировано уменьшение озонового слоя до 30% над республикой Коми, Архангельской и Кировской областями. В ряде источников сообщалось, что это связано с запусками космических аппаратов с космодрома в Плесецке, находящегося в Архангельской области. По другим источникам причиной послужили застойные явления в атмосфере, т.к. не было переноса озона с северо-востока России, где его образуется больше всего.
В атмосфере озон распределен в большом интервале высот. Если же его собрать при нормальном давлении и температуре 20 0С в один относительно плотный сферический слой, то его толщина составит всего 2,5...4 мм.
Реакция разложения озона оксидом азота имеет вид:
NO + О3 ® NO2 + О2 .
Фреоны (CFCl3, CF2Cl2) поступают в атмосферу практически в том же количестве, в каком они заполняли аэрозольные баллоны. Постепенно поднимаясь над поверхностью Земли и достигнув слоев стратосферы, фреоны под действием солнечного ультрафиолетового излучения разлагаются с образованием активных атомов Cl:
CFCl3 + hn = CFCl2 + Cl,
CF2Cl2 + hn = CF2Cl + Cl.
Атомарный хлор очень быстро вступает в реакцию с озоном и трансформирует его в обычный кислород:
Cl + О3 ® ClO + О2.
Прежде чем хлор окажется связанным с каким-либо другим элементом, например, с водородом, может произойти разрушение многих тысяч молекул озона.
Вместе с тем, некоторые ученые полагают, что естественные факторы, например, извержение вулкана, в ряде случаев может привести к более губительным последствиям для озонового экрана, чем антропогенные выбросы фреонов.
Сокращение концентрации озона в озоновом слое может привести к массовым онкологическим заболеваниям кожи у людей, замедлению фотосинтеза и гибели некоторых видов растений.
В результате разрушения стратосферного озона на 25% следует ожидать 35%-ного снижения продуктивной деятельности фитопланктона, который утилизирует в процессе глобального фотосинтеза более половины углекислого газа. Кроме того, ультрафиолетовая радиация подавляет производство фитопланктоном диметилсульфида, играющего важную роль в формировании облачности.
УФ-излучение способно непосредственно поражать икру и мальков рыб.
Непосредственному воздействию УФ-радиации подвергаются фототрофные цианобактерии верхних почвенных слоев, способные утилизировать азот воздуха с последующим использованием его растениями. Таким образом, в результате разрушения стратосферного озона следует ожидать уменьшения плодородия почв.
Наиболее массово выбрасывают в атмосферу озоноразрушающие вещества Япония, Дания, США и другие развитые страны; Россия - на 11 месте.
Парниковый эффект подробно рассматривался в §1 настоящей главы. Здесь можно добавить лишь информацию о вкладе парниковых газов в потепление климата: СО2 - 60%, СН4 - 15%, NОх - 13%, хлорфторуглероды - 12%.
В настоящее время загрязнение природной среды продуктами деятельности человека... На нашу планету не поступают ресурсы извне у нее нет возможности избавиться от накапливающихся отходов Единственное...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Вторичные явления
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
История развития экологической науки
Термин «экология» ввел в 1866 г. немецкий биолог Эрнст Геккель. Под экологией он понимал сумму знаний «о связях организма с окружающим миром» (по-гречески «ойкос» - дом, «логос» - учение). Однако з
Структура современной экологии
По современному определению экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и со средой их обитания.Это научн
Основные задачи экологии
Глобальной задачей экологической науки является, несомненно, сохранение среды обитания человека. Решение ее связано с решением ряда взаимосвязанных задач конкретной направленности,
Границы, особенности строения и компоненты биосферы
Термин «биосфера» впервые применил основатель современной геологии австриец
Э. Зюсс в книге «Лик Земли». Биосферой он назвал «пласт живого, обволакивающий земной шар». Осно
Роль магнитного поля Земли
Стратосферный озон является не первым слоем, защищающим планету от солнечного излучения. Еще раньше на его пути встает магнитное поле Земли.
Плазма Солнца или «солнечный ве
Функции живого вещества биосферы
Основными функциями живого вещества биосферы являются:
· энергетическая функция. Она выполняется прежде всего растениями, которые в процессе фотосинтеза аккумулируют
Этапы эволюционного развития биосферы
Возникнув примерно 4,5 млрд. лет назад, биосфера прошла несколько этапов эволюционного развития:
Первый этап - возникновение предбиологических систем.
Перво
Этапы взаимодействия человечества с биосферой
Возникнув как биологический вид, человечество прошло 5 исторических этапов взаимодействия с биосферой:
Первый этап - взаимодействие как обычного биологического вида. На этом этапе п
Абиотические факторы
К абиотическим факторам наземной среды относятся прежде всего климатические факторы. Рассмотрим основные из них.
1. Свет или солнечная радиация. Биологическое
Биотические факторы
Биотические факторы - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие организмы.
Взаимоотношения (или взаимодействия) между организмами отличаю
Фундаментальный биологический принцип
Рассмотрим, каким образом организмы реагируют на те или иные факторы окружающей среды.
Для разных видов комфортные условия существования неодинаковы. Например, некоторые ра
Закон минимума Либиха
Факторы среды воздействуют на организм одновременно и совместно, причем действие каждого из них в определенной мере зависит от количественного выражения других факторов. Отклонение
Ареал обитания и экологическая ниша. Адаптации
Живые организмы в природе существуют в виде популяций - исторически сложившихся естественных совокупностей особей данного вида, связанных между собой взаимоотношениями и адап
Экологическая система и биогеоценоз
Впервые слово «экосистема» употребил в 1935 г. английский ботаник А.Тенсли.
Экологическая система (экосистема)- это совокупность взаимосвязанных и в
Движение вещества и энергии по пищевым цепям
В экосистемах первичное органическое вещество образуется в процессе фотосинтеза зелеными растениями, поглощающими солнечную энергию. Энергия фотонов преобразуется в энергию х
Круговорот элементов
Все вещества на Земле находятся в биохимическом круговороте - большом (геологическом) и малом (биотическом).
В большом круговороте, длящемся миллионы лет, участвуют
Круговорот углерода
По распространенности во Вселенной углерод занимает третье место (после водорода и гелия). Предполагается, что при образовании земной коры часть углерода вошла в состав ее глубинных
Круговорот фосфора
Фосфор входит в состав генов и молекул, переносящих энергию внутри клеток. В различных минералах фосфор содержится в виде неорганического фосфат-иона РО43-
Источник энергии для экосистем. Пирамида биомассы
Земля получает в год 1018 кВт·ч солнечной энергии. При этом мощность облучения каждого квадратного метра поверхности составляет 0,9-1,0 кВт в тропической зоне и 0,3-0,5 кВт в зоне умерен
Виды воздействий на литосферу.
Литосфера - твердая оболочка Земли мощностью 50...250 км. В литосферу входит земная кора толщиной 5...60 км на континентах, а также на дне океанов. Частью биосферы явл
Загрязнение литосферы
Промышленное и бытовое загрязнение литосферы вызвано прежде всего складированием на больших площадях огромного количества твердых промышленных и бытовых отходов: это различные шламы
Загрязнение атмосферы
Атмосфера массой 5300 трлн. тонн - это газовая оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Она состоит из нескольких сфер, имеющих разную плотность и температуру воздуха; между сферам
Воздействие атмосферных выбросов на почвы и живые организмы
Из атмосферы вредные вещества осаждаются на земную поверхность, попадают в почву, растения, организмы животных и человека и могут накапливаться там до высоких, опасных для жизни кон
Энергетические загрязнения природных сред
Загрязнение - это не только поступление в природную среду вредных веществ, но и изменение, отклонение от норм физических параметров среды. Такие отклонения принято называть физич
Проблемы околоземного пространства
Сейчас настало время строгой охраны околоземного пространства наравне с другими ранее освоенными человечеством природными средами. Основными источниками антропогенных воздействий на
Основные пути решения проблемы
Эксплуатация промышленных и гражданских объектов, их строительство и реконструкция, сельскохозяйственное производство, жизнеобеспечение мелких и крупных населенных пунктов требуют о
Противоэрозионные мероприятия. Рекультивация земель
С эрозией почвы борются путем проведения различного рода почвозащитных мероприятий. Так, для борьбы с водной эрозией осуществляются:
1. Агротехнические мероприятия:
Использование вторичных ресурсов
Накопление значительных масс твердых отходов во многих отраслях промышленности обусловлено существующим уровнем технологий переработки соответствующего сырья. Удаление, транспортиро
Методы подготовки и переработки твердых отходов
Совокупность наиболее распространенных методов подготовки и переработки твердых отходов может быть представлена следующим образом (рис. 16):
Укрупнение частиц
Наряду с уменьшением размеров кусковых материалов и их разделением на классы крупности в практике рекуперационной техники большое распространение имеют методы, связанные с укрупнени
Термическая обработка
При утилизации и переработке твердых отходов используют различные методы термической обработки как исходных твердых материалов, так и получаемых на их основе продуктов. Эти методы в
Сохранение поверхности земли и рельефа при строительстве
Для исключения отторжения поверхности земли и почвенно-растительного слоя при строительстве промышленных и гражданских объектов существует два пути:
v строительство выше ил
Контроль качества водных ресурсов
Качество воды - это характеристика состава и свойств воды, определяющая возможность ее использования для целей хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного
Объекты
В качестве норматива антропогенных воздействий на водные объекты для всех промышленных предприятий устанавливается предельно-допустимый сброс - ПДС. ПДС - это масса вещества
Экологическое состояние водных объектов Кировской области
По территории Кировской области протекает 18 средних рек, всего водотоков - 19753. Общая протяженность рек составляет около 66650 км, из них 85% приходится на водотоки длиной до 50
Условия выпуска сточных вод в водоемы
Условия выпуска сточных вод в поверхностные водоемы определяются их хозяйственной значимостью и характером водопользования. Контроль за выпуском осуществляется санитарно-эпидемиолог
Водоемов
Мероприятия по сохранению чистоты водоемов и водотоков осуществляют с учетом их загрязненности.
Водоемы и водотоки считаются загрязненными, если показатели состава и свойст
Вопросы охраны водных ресурсов при проектировании
При решении задач планировки того или иного района учитывается необходимость охраны основных природных компонентов - воды, атмосферного воздуха, почвенно-расти-тельного покрова.
Очистка сточных вод
Для создания оборотных систем водоснабжения, достижения допустимой по нормам ПДС концентрации загрязнений промышленные сточные воды подвергаются очистке. Требуемое качество очистки
Контроль качества атмосферного воздуха
Регламентация загрязнений атмосферного воздуха введена в нашей стране в 1951 г. Критерием качества атмосферного воздуха установлена предельно-допустимая концентрация примеси в атмос
Защита атмосферы от промышленных загрязнений
Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Атмосфера не является исключением. Прежде всего в атмосфере происходят процессы самоочищен
Гравитационные, инерционные и центробежные пылеуловители
В пылеосадительных камерах отделение частиц пыли от воздуха происходит под действием сил тяжести, когда скорость движения воздуха в камере значительно уменьшается за счет уве
Очистка газов в фильтрах
В основе работы пористых фильтров лежит процесс фильтрации газов через пористую перегородку, в ходе которого твердые частицы задерживаются, а газ полностью проходит сквозь нее.
Очистка газов в мокрых пылеуловителях
Достоинства мокрых пылеуловителей:
Ø более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;
Ø улавливание мелких частиц размером до 0,1 мкм;
Ø во
Электрическая очистка газов
В электрофильтрах очистка газов от пыли происходит под действием электрических сил. В процессе ионизации молекул газов электрическим разрядом происходит заряд содержащихся в
Солнечная энергетика
Солнце – самая близкая звезда к Земле – является родоначальником практически всех горючих ископаемых планеты, а также первоисточником новых возобновляемых видов энергии.
Не
Тепловые стационарные устройства
Солнечная энергия используется для отопления жилых помещений, для подогрева и опреснения воды, регулирования микроклимата. В системах, предназначенных для выполнения данных функций
Фотоэлектрическая солнечная электростанция
Для выработки электроэнергии на фотоэлектрических СЭС используется явление фотоэффекта – преобразование электромагнитного излучения в электрический ток. Чаще всего применяются кремн
Энергия атмосферных источников
Ветроэнергетика
Одним из первых источников немускульной энергии, которую применил человек, был ветер. Так, только в России в начале XX века суммарная мощность все
Энергия атмосферного электричества
В атмосфере существует и другой вид энергии, который пока никак не используется – атмосферное электричество. Электрические явления наблюдаются не только при грозе, но возможны и в я
Энергия волн
Обрушивающиеся на морское побережье волны уже в давние времена заставляли людей задумываться об использовании их энергии. Мощность морской волны высотой 30 м оценивается в 70 тыс. к
Энергия приливов
Приливы – это периодические колебания уровня океана, вызванные притяжением Луны и Солнца, а также центробежными силами, возникающими при вращении Земли. Вследствие текучести океанск
Энергия океанских течений
Океанские течения возникают по двум основным причинам:
§ неравномерный нагрев водной массы солнечными лучами;
§ воздействие силы Кориолиса вследствие вращения Земл
Тепловая энергия океана
Океан является гигантским аккумулятором тепловой энергии. По подсчетам специалистов, отбором тепла от поверхности океана допустимо понизить ее температуру не более чем на 0,5 0
Энергия литосферы
Энергия литосферы или геотермальная энергия представляет собой естественное тепло нашей планеты. Она находит широкое применение для обогрева жилых помещений и теплиц, в лечебных цел
Биологические источники энергии
Биомасса представляет собой весьма широкий класс энергоресурсов, включающий древесину, отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности, сельскохозяйственные и бытовые отходы.
Особенности конструктивных и технологических решений
По характеру воздействия на природу здания и сооружения делят на бионегативные (наносящие вред природе), бионейтральные и биопозитивные (способствующие развитию
Строительная площадка
Размеры стройплощадки в плане должны быть минимальными: в ее пределах должно находиться лишь строящееся здание и дополнительно минимальная площадь для проезда, размещения монтажных
Автодороги
Для сохранения почвенно-растительного слоя временные автодороги должны быть инвентарными, полностью удаляемыми после окончания строительства. Стоянки транспорта должны быть выполнен
Уровни биопозитивности
Минимальное условие биопозитивности зданий и сооружений – создание возможности существования и развития на их поверхностях различных видов растений. Закрепленные на зданиях растения
Шумозащитные стены и здания
Одним из специальных конструктивных решений, обеспечивающих защиту от транспортного шума в городах, является устройство шумозащитных стен.
Биопозитивные шумозащитные сте
Энергоактивные здания
Если биопозитивное здание снабдить энергией от возобновляемых источников, не вносящих загрязнений в окружающую среду, и утилизировать все отходы, то в итоге здание станет экологичес
Гелиоэнергоактивные здания
Здания с активными солнечными энергосистемами, предназначенными для теплоснабжения и горячего водоснабжения, называют гелиоэнергоактивными. При проектировании зданий такого типа дол
Ветроэнергоактивные здания
Ветроэнергоактивное здание – это жилое, промышленное или иное здание, выполняющее дополнительную функцию производства полезной энергии путем преобразования энергии ветра устройствам
Биоэнергоактивные здания
Биоэнергоактивное здание представляет собой обычное здание сельскохозяйственного, лесохозяйственного или промышленного назначения, в которое встраивается комплекс устройств по перер
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов