рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Антропогенное воздействие на стратосферный озон

Антропогенное воздействие на стратосферный озон - раздел Экология, «ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ» Известно, Что Исключительно Важное Значение Для Сохранения Жизни На Земле Име...

Известно, что исключительно важное значение для сохранения жизни на Земле имеет озоновый слой, находящийся в стратосфере. Десять процентов озона содержится в тропосфере – между поверхностью Земли и высотой от 10 до 16 км, девяносто процентов его находится в стратосфере, начиная с верхних слоев тропосферы до высоты 50 км.

Озон (О3) образуется в стратосфере при взаимодействии молекуляр-ного кислорода (О2) и атомарного кислорода (О). Атомы кислорода образуются при диссоциации молекулы О2 под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца

О2 + = О + О.

В приземном слое воздуха важная роль в процессах образования атомарного кислорода и озона принадлежит загрязнителю – диоксиду азота NO2, как отмечено выше, в разделе 1.2.3.

Образовавшиеся атомы О либо соединяются вновь в присутствии третьего тела,

О + О = О2 + М,

либо взаимодействуют с молекулами О2

О2 + О + М = О3 + М,

здесь М – любая частица (например, аэрозольная частица), необходимая для отвода энергии от образующейся молекулы озона или кислорода.

Если кислород поглощает излучение Солнца в видимой и ультрафиолетовой частях спектра, то озон – только в ультрафиолетовой, в диапазоне длин волн 200 – 300 нм, наиболее биологически опасном участке всего спектра (400 – 20 нм) ультрафиолетового излучения (УФИ).

В ходе длительного формирования атмосферы Земли и ее стратосферы постепенно изменялся (уменьшался) уровень приземного УФИ, к которому адаптировались растительные и животные виды биосферы. Быстрое (внезапное) значимое возрастание уровня приземного УФИ из-за каких- либо неадекватных (непродуманных) технологических действий человека приведет, как показывают результаты наблюдений и исследований, к гибельным последствиям для человека и всей биосферы.

Действительно, даже незначительное возрастание интенсивности УФИ приводит к опасности поражения кожи (рак кожи). Так, наблюдения показали, что уменьшение содержания озона в атмосфере на 5% приводит к увеличению интенсивности потока УФИ на 10%, при этом число заболевших раком кожи возрастает на 20-60 тыс. чел/год.

Установлено также отрицательное воздействие возрастания УФИ на фитопланктон – один из главных поставщиков кислорода в атмосферу и первичное звено многих трофических цепей. Замечено замедление роста многих овощных культур. Поскольку насекомые видят ультрафиолетовый свет, увеличение его интенсивности меняет для них цвета предметов и мешает ориентировке. Наконец, увеличение интенсивности УФИ приводит к возрастанию количества мутантов. Вообще роль озона настолько велика, что жизнь на Земле, как полагают, появилась лишь тогда, когда образовался озоновый слой в атмосфере.

В то же время необходимо отметить, что слишком высокие концентрации озона вблизи поверхности Земли имеют отрицательное действие для растительных организмов и человека. Это происходит в результате чрезвычайно высокой химической активности озона. Особенно эти концентрации возрастают (в 2-3 раза) в условиях образования фотохимического смога. Эти условия предполагают интенсивное солнечное освещение, активное движение автотранспорта, наличие застойных зон. Движение автотранспорта дает оксиды азота NO, NO2, которые в условиях интенсивного солнечного освещения являются эффективными сенсибилиза-торами кислорода. При передаче молекулам кислорода квантов энергии от NO, NO2 образуется синглетная форма кислорода, дающая реакцию

O2 + O2 = O3 + O,

атомарный кислород (и озон), с другой стороны, образуются благодаря действию УФИ на NO2:

NO2 + = NO + O

Средние объемные концентрации озона у поверхности Земли составляют 1 млн-1.

Однако, вернемся к стратосферному озону. Благодаря своей высокой химической активности озон участвует в большом числе реакций. Наиболее интенсивны реакции следующего цикла:

NO + О3 = NО2 + О2,

2 + О = NO + О2,

откуда следует, что расхода NO и NO2 в этих реакциях не происходит, но исчезают О3 и О и образуются две молекулы О2. Следовательно, NO и NO2 являются катализаторами разрушения О3, и если количество окислов NOX в атмосфере (стратосфере) возрастет выше определенного уровня, то равновесная концентрация О3 начнет падать. Расчеты показывают: если концентрация NO в стратосфере возрастет на 50%, то концентрация О3 может уменьшиться на 7 – 12 %.

Источником поступления оксидов азота в атмосферу и стратосферу являются, прежде всего, промышленные выбросы NOX, выхлопные газы стратосферной авиации (концентрация NO в них достигает 350 млн-1), азотные удобрения. Попадая в почву, последние распыляются, при этом некоторое количество молекул попадает в приземный воздух и через целую цепочку процессов – турбулентность приземного воздуха, восходящие движения в тропосфере, перенос в низкие широты, восходящие потоки из тропосферы в стратосферу – достигает, уже в виде NOX, озонового слоя.

Справедливости ради надо сказать, что кроме оксидов азота разрушению озона в стратосфере способствуют следующие антропо-генные источники: промышленные выбросы соединений серы (SO2), углерода (СО, СО2), летучие органические соединения (алканы, олефины, ароматические углеводороды, альдегиды и кетоны, органические кислоты).

Одним из факторов, способствующих разрушению озонового слоя, были термоядерные взрывы в атмосфере, при которых под действием сверхвысоких температур разрушаются молекулы озона. Например, установлено, что послевоенные испытания ядерного оружия, проведенные до их прекращения в связи с подписанием Договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере (1963 г.), привели к сокращению количества озона на 3-6%.

Другой источник опасности для стратосферного озона, что было установлено сравнительно недавно, фторированные углеводороды (хлорфторуглероды), особенно фреон-11 (CFCl3,) и фреон 12 (CF2Cl2). Они используются для заполнения аэрозольных баллончиков и в холодильной технике. Применение Ф-11 и Ф-12 сильно расширялось, (рис. 3.1), так как фреоны считались безобидными соединениями. Однако обнаружилось, что под действием излучения Солнца фреоны разрушаются с образованием свободных атомов хлора Cl и молекул ClO, которые действуют подобно моноксиду азота и диоксиду азота в рассмотренном выше азотном цикле разрушения озона:

Cl + O3 = ClO + O2,

ClO + O = Cl + O2.

 

 

300

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

«ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

Государственное бюджетное образовательное учреждение...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Антропогенное воздействие на стратосферный озон

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Нарушение естественных циклов круговорота веществ в биосфере
Процессы фотосинтеза органического вещества на Земле продолжаются сотни миллионов лет. Поскольку запасы химических элементов на Земле конечны, то за миллионы и миллиарды лет их ассимиляции они, каз

Обратная связь в экосистемах
Установлено, что все компоненты экосистем обмениваются между собой информацией: химической, энергетической, генетической, этологической. Этот обмен происходит по специфическим каналам передачи инфо

Помехи в экосистемах
При некоторых условиях обратная связь, т.е. передача информации, может быть нарушена. К таким нарушениям в предыдущих примерах могут быть отнесены уменьшение численности птиц или лис из-за ухудшени

Биохимические и клеточные эффекты
Наиболее отрицательное воздействие на клеточном уровне оказывают следующие загрязняющие вещества атмосферы: диоксид серы (SO2), фториды, озон (О3). Механизм их д

Воздействие на уровне организма
После того как повреждению подвергается значительное количество клеток, симптомы становятся видны невооруженным глазом. Они, как правило, схожи для разных типов загрязнителей, а также похожи на дей

Воздействие на экосистемы
Выживаемость любой популяции зависит от ее генетического разнообразия. Различия в реакции на изменение внешних факторов между различными представителями одного и того же вида определяют селекционну

Кислотные дожди
Осадки (дождь, снег) обычно имеют кислую реакцию с кислотностью рН = 5,5-5,7. Это связано с природным поступлением в атмосферу диоксида углерода и оксидов азота и серы. Однако из-за промышле

Масштабы производственной деятельности человека
Научно-технический прогресс создал большие возможности для повышения комфортности и качества жизни человека. Вместе с тем он создал опасность самому существованию человека и всего живого на Земле и

Этапы и формы изменения биосферы человеком
Уже в начале 20–го века академик В.И. Вернадский отмечал, что производственная деятельность человека по своим масштабам становится сопоставимой с геологическими процессами. Однако до такого уровня

Строение и состав газовой оболочки Земли
Благодаря специфическому газовому составу, способности поглощать и отражать солнечную радиацию, озоновому слою, в котором задерживается основная часть коротковолнового излучения Солнца, благоприятн

Источники загрязнения атмосферы
Уже начиная с XIX столетия, по мере развития промышленности, а затем энергетики и транспорта газовое равновесие в атмосфере начинает нарушаться: в круговорот естественный начинает вмешиваться социа

Нормирование атмосферных загрязнений
Основной физической характеристикой примесей атмосферы является их концентрация (мг/м3). Концентрация примесей определяет физическое, химическое и другие виды воздействия вещества на окр

Источники загрязнения гидросферы
Вода – самый распространенный минерал в биосфере, основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном биосферном процессе – фотосинтезе. Масштабы использования воды

Источники загрязнения литосферы
Всё то, что человек добывает, производит, выращивает, потребляет, в конце концов, превращается в отходы. Часть из них удаляется вместе со сточными водами, другая часть в виде газов, паров и пыли по

Источники энергетических загрязнений
Наряду с химическими загрязнителями на окружающую среду и человека воздействуют физические поля. Как и химические загрязнители, физические поля подразделяются на естественные и антропогенные. Естес

Поступление в атмосферу антропогенной теплоты
Производство человеком тепловой, электрической и других видов энергии (а она вся, в конечном счете, превращается в теплоту) приводит к большим поступлениям теплоты в окружающую среду. По оценкам, м

Соотношение уровней воздействия антропогенных и естественных выбросов на биосферу, явления смога и кислотных дождей
Доля твердых частиц и вредных газов (SO2, NOX, CO и др.), появившихся в атмосфере Земли в результате антропогенной деятельности, по данным на начало 1970-х годов, невелика по

Действие атмосферных загрязнителей в городах
Локальные воздействия атмосферных антропогенных загрязнителей, действующих на ограниченной территории, более всего проявляют себя в городах и промышленных конгломерациях. В результате на ограниченн

Температурная стратификация атмосферы и инверсии температуры
Замечено, что атмосфера в данной местности может находиться в различном состоянии, что предопределяет различие условий рассеяния вредных выбросов (атмосферных загрязнителей). Можно показать, что ес

Воздействие на водную среду тепловых загрязнений
Многие промышленные производства используют большие количества воды, выбрасывая отработанную воду в естественные водоемы. Особенно этим отличается энергетика (табл. 4.1). Со строительством

Воздействие атмосферных загрязнителей на организм человека
Электростанции, котельные, промышленное производство, транспорт, пожары, другие источники загрязняют атмосферу, в основном, оксидами серы, азота, угарным газом (CO), твердыми частицами, углеводород

Загрязнение воздуха в помещениях
Закрытые помещения (квартиры, офисы и т.п.) характеризуются специфическими условиями в экологическом отношении. Движение за энергосбережение привело к стремлению герметизи-ровать помещения

ЛЕКЦИЯ 5. Ущерб от загрязнения окружа-ющей среды
Ущерб, который наносится окружающей среде производственной деятельностью человека, совершенно очевиден: деградация и гибель экосистем, снижение урожайности сельскохозяйственных культур, значимое ух

Концепция устойчивого развития как инструмент преодоления глобального экологического кризиса
Как уже отмечалось выше, осознание человечеством наступления экологического кризиса началось со второй половины 20-го века. Возможно, ключевым моментом процесса осознания наступления кризиса стал п

Принципы организации охраны окружающей среды и ее правовой защиты
Недавняя абсолютная монополия государственной собственности на природные ресурсы в бывшем СССР способствовала развитию экологического кризиса и в бывшей (советской) Российской Федерации, и в соврем

Органы охраны окружающей природной среды
Органы управления охраной окружающей среды разделены на две категории: общей и специальной компетенции. К государственным органам общей компетенции относятся Президент Российской Федерации

ЛЕКЦИЯ 7. Законодательство в области охраны окружающей среды
В систему правовой охраны природы в РФ входят четыре группы юридических мероприятий: • правовое регулирование отношений по поводу использования, сохранения и восстановления природных ресур

Природоохранительная ответственность
Природоохранительная ответственность подразделяется на материаль-ную (восстановление, возмещение ущерба); административную (предупреж-дение, штраф, изъятие орудий лова, лишение прав охоты и рыбной

Стандарты в области защиты окружающей среды
Экологические требования и нормы содержатся в многочисленных технических, технико-экономических и других нормах и правилах. Основополагающие экологические требования, служащие основой для разработк

Показатели экологических стандартов
В РФ основой стандартизации являются ГОСТы. Наряду с ними существуют ОСТы. Они регулируют как размеры загрязнений и качество природных ресурсов и систем, так и мероприятия по охране и контролю, а т

ПДК загрязняющих веществ в водной среде и в почве
ПДК вредных веществ в водных объектах нормируются для более чем 640 ингредиентов для объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения и для более чем 150 ингредиентов для объектов ры

Уменьшение загрязнения воздушной среды от промышленных предприятий
Существует ряд мероприятий, направленных одновременно на уменьшение загрязнения внутренней и наружной среды. Рассмотрим некоторые из них. Уменьшение загрязнения внутренней производственной

Методы и средства контроля воздушной среды
Гравитационный метод. Гравитационный (весовой) метод заключается в выделении частиц пыли из пылегазового потока и определении их массы. Отбор проб воздуха, содержащего частицы пыли, проводят, напри

Характеристика водных ресурсов Земли
В гидросфере Земли происходит круговорот воды. Перемещение воды происходит во всех направлениях. Распределение воды в гидросфере, в том числе в разных агрегатных состояниях представлено в таблице 9

Потребители пресной воды
Пресная вода расходуется на удовлетворение хозяйственно-бытовых нужд населения, промышленностью, сельским хозяйством. Различают возвратное потребление – с возвращением забранной воды в источник (ко

Потери пресной воды. Экологические последствия
Как отмечено выше, объём речных вод составляет ничтожную часть (0,0001 %) объёма гидросферы. Между тем до настоящего времени потребление человеком пресной воды осуществляется, главным образом, за с

Источники загрязнения воды, экологические последствия загрязнения природных вод
Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) вода в водоёме (водотоке) считается загрязнённой, если в результате изменения её состава или состояния вода становится менее приго

ЛЕКЦИЯ 10. Нормирование, регулирование, контроль качества воды в водоемах
10.1 Нормирование и регулирование качества воды в водоёмах Охрана водоёмов от загрязнений осуществляется в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверхнос

Основы процессов и принципы механической очистки стоков
Механическая очистка сточных вод – технологический процесс очистки сточных вод механическими и физическими методами. Она применяется с целью выделения из стоков грубодисперсных минеральных и органи

Очистка сточных вод от нефтепродуктов
Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов можно отнести к группе методов механической очистки от суспензий и эмульсий. В настоящее время такая очистка производится, в основном, отстаиванием, обр

Коагуляция, флокуляция и электрокоагуляция
В практике очистки сточных вод метод коагуляции часто применяется после удаления грубодисперсных примесей – для удаления коллоидных частиц. Коагуляция – процесс слипания коллоидных частиц и образов

Сорбция
Сорбция – процесс поглощения вещества (сорбата) из очищаемой среды твёрдым телом или жидкостью (сорбентом). Поглощение вещества массой жидкого сорбента – абсобция, поверхностным слоем твёрдого сорб

Экстракция
Метод применяется для удаления из стоков примесей, представляющих техническую ценность (фенолы, жирные кислоты), основан на распределении примеси в смеси двух взаимонерастворимых жидкостей (сточной

Ионный обмен
Метод (гетерогенный ионный обмен или ионообменная сорбция) основан на процессе обмена между ионами, находящимися в растворе (в сточных водах), и ионами, присутствующими на поверхности твёрдой фазы

Электродиализ
Этот метод – вариант ионного обмена. Но в нём ионитный слой заменён специальными ионообменными мембранами, а движущая сила – внешнее электрическое поле. При наложении постоянного электриче

Гиперфильтрация (обратный осмос) и ультрафильтрация
Гиперфильтрация – процесс непрерывного молекулярного разделения растворов путём их фильтрования под давлением через полунепроницаемые мембраны, задерживающие полностью или частично молекулы либо ио

Другие методы физико-химической очистки сточных вод
Эвапорация. Этот метод строится, в основном, либо на пароциркуляционном процессе, либо на азеотропной ректификации. В первом случае загрязнения отгоняются с циркулирующим водяным паром. При этом ст

Нейтрализация
Типичная реакция нейтрализации: H+ + OH- = H2O . При подборе соответствующей концентрации нейтрализующего иона, например, ОН-, вводимог

Окисление
Метод используется для обезвреживания стоков, содержащих токсичные соединения (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка) или соединения, которые нецелесообразно извлекать из сточных вод или очищат

Общие представления о биологической очистке сточных вод
Биологическая очистка сточных вод – технологический процесс очистки сточных вод, основанный на способности биологических организмов (редуцентов) разлагать загрязняющие вещества. Биологичес

Влияние факторов на биологическую очистку стоков
Температура. Как правило, оптимальные температуры для аэробных процессов 20…30°С; существуют группы бактерий, функционирующих в других температурных интервалах: психофилы – 10…15°С, термофил

Методы и сооружения биологической очистки
Естественные методы: почвенная очистка на полях фильтрации (орошения) и очистка в биологических прудах. Биологическая очистка на полях орошения заключается в том, что при про

Глубокая очистка и обеззараживание сточных вод
Содержащиеся в биологически очищенных сточных водах биомасса, растворённые органические загрязнения, поверхностно-активные вещества (ПАВ), биогены (N, P) препятствуют сбросу их в водоёмы или повтор

Лекция 15. Оборотные системы водос-набжения промышленных предприятий
  Большинство промышленных предприятий являются крупными потребителями воды, что обусловлено универсальностью её свойств и распространённостью на Земле. Так, в энергетической

Лекция 16. Уменьшение загрязнения окру-жающей среды твердыми отходами. Прин-ципы защиты окружающей среды от энер-гетических воздействий
Всё то, что человек добывает, производит, выращивает, потребляет, в конце концов, превращается в отходы. Часть из них удаляется вместе со сточными водами, другая часть в виде газов, паров и пыли по

Энергетические загрязнения и принципы их нормиро-вания как главные компоненты комплекса мер по защите окружающей среды
Одной из основополагающих компонент комплекса мер по защите окружающей среды от энергетических загрязнений является их нормирование, то есть установление того уровня энергетического загрязнения, пр

Рециклизация
Даже при достаточных площадях, отводимых под новые полигоны, сама их система неустойчива. В итоге человечество может получить покрытый «пирамидами» отходов ландшафт и сотни тысяч людей, обслуживающ

Обработка осадка сточных вод
Практически от 30 до 50 % присутствующего в канализационных стоках органического вещества входит в ил-сырец, оседающий в отстойниках и на других стадиях очистки. Он представляет собой густую, чёрну

Отходы как источник энергии
Сжигание твёрдых отходов целесообразно в случае использования тепловой энергии и очистки уходящих газов. Этот процесс происходит на мусоросжигательных станциях, имеющих паровые котлы со специальным

Безотходное и малоотходное производства
Использование всех рассмотренных в этой главе способов уменьшения загрязнения окружающей среды не позволяет решить проблему в полной мере и сопряжено с ростом затрат на их реализацию. Альтернативой

Экологический мониторинг
Для разумного управления охраной окружающей природной среды необходимы: 1) наблюдение за состоянием окружающей среды; 2) оценка состояния окружающей среды; 3) прогноз воз

Экологический контроль состояния окружающей среды
Организация контроля состояния окружающей среды в регионах возложена на местные природоохранные органы по следующим направлениям: недропользование, земельные ресурсы, водные объекты, атмосферный во

Экологическая паспортизация
Характеристикой совершенства используемых технологий и рациональ-ного природопользования являются удельные показатели как расхода сырья, топлива и энергии, так и выбросов (сбросов) в окружающую сре

Экологическая экспертиза
Основная задача государственной экологической экспертизы заключа-ется в предупреждении возможных неблагоприятных воздействий намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную сре

Экономический механизм природопользования, платность природных ресурсов
Противостояние экономики и экологии – одна из главных проблем охраны окружающей природной среды. Ранее её пытались решать путём административно-командных методов воздействия на основе запретов, огр

Лицензирование природопользования
Лицензирование природопользования – административно-правовое регулирование экологических отношений методами запрета, разрешения и уполномочивания. Лицензия на природопользование имеет три признака,

Арендные отношения в природопользовании и эколо-гическое страхование
Предметом арендных отношений в природопользовании является использование земельных, водных, лесных, рекреационных и других ресурсов. По договору на аренду природных ресурсов одна сторона – арендода

Международное сотрудничество
Международное сотрудничество России в области охраны окружающей среды осуществляется по трём основным направлениям: международные организации, международные конвенции, многосторонние и двусторонние

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги