Глобальные последствия загрязнения атмосферы

Лекция 8

Глобальные (парниковый эффект, кислотные осадки, истощение озонового слоя) последствия загрязнения  атмосферы.

Домашнее задание [8] с.152-180[5] с. 125-134

Парниковый эффект.

Углекислый газ СО_2, метан CH_4, окислы азота, фреоны, находящие в атмосфере, поглощают ИК-излучения солнечной радиации в большей   степени, чем все остальные газообразные составляющие атмосферы (состав атмосферы повторить!). температура этих газов выше, чем у остальных. Так как в результате технологического воздействия на биосферу, содержание NO_х, СО_2, CH_4,  фреонов резко увеличивается, то это приводит к разогреву атмосферы. За год в  атмосферу выбрасывается 70 млрд. тонн    СО_2.  Вклад стран в парниковый эффект: США- 23 %, ЕС- 40%, Китай- 14 %, Россия-7%, Япония-5%. Вклад газов различного состава в парниковый эффект характеризуется углекислым эквивалентом: СО₂- 1,   CH₄-4, окислы азота-8, фреоны-14, т.е. выброс 1 м  фреона приравнивается к выбросам 14 м СО₂. Среднее, вычисленное по двадцатилетнему интервалу измерения (1950-1970 и 1980-2000 г), значение температуры, показывает, что в интервале 1980-2000 г среднегодовая температура в северном полушарии возросла на 1 С по сравнению с 1950-1970 г. Потепление климата может привести:

1. к поднятию уровня океана, изменению морских течений,

2. изменению климата,

3. миграция населения и войнам.

Кислотные осадки. Кислотность среды определяется показателем pH, если pH=7 – среда нейтральная, если pH<7 – кислотная, pH>7 – щелочная. Источниками появления кислотных дождей является наличие в атмосфере SO₂, NO, NO₂, СО₂  и водяных паров.

Рекомендуемые материалы

Схематически это можно представить так: H₂O + SO₂  H₂SO₃- сернистая кислота;

                                                                          H₂O + СО₂ H₂СO₃ – угольная кислота;

                                                                          H₂O + NO₂ H₂ NO ₃ – азотная кислота.

Общее количество выбросов NO₂ и SO₂ составляет более 250 млн. тонн в год и 70 млрд. тонн  СО₂  дополняет картину. Выпадение кислотных дождей приводит к следующим последствиям:

- разрушается экосистема мирового океана,

- усиленно коррозируют металлические детали, металлическая кровля  строений,

- ухудшается качество питьевой воды,

- гибнет рыба, земноводные, леса, грибы, ягодники,

- нарушается почвообразующие процессы.

Истощение озонового слоя  - устойчивое снижение содержания озона в стратосфере (от 2 до 10 % в северном полушарии). Над Антарктидой снижение достигает 50 %.

 «Озоновая дыра»- пространство, где регистрируется заметные уменьшение концентрации озона O _3. Площадь «озоновой дыры» достигает 10 млн. км. Уменьшение концентрации озона приводит к тому, что на Землю поступает более интенсивное ультрафиолетовое излучение из космоса. Это приводит к увеличению числа случаев катаракты (болезни глаз) и рака кожи, снижению иммунитета, увеличивается число лесных пожаров. В стратосфере фреоны подвергаются фотохимическому разложению по схеме: CFCL3  CFCL2 +CL, ион хлора вступает в реакцию с озоном.

CL+ O₃ CLО+ O_2.

CLО+О CL+ O_2.

O₃₊ О2 O_2.

Ион хлора многократно участвует в реакции, до 70-100 лет, разрушая до 100 тыс. атомов озона.

Причины разрушения озонового слоя:

- поступление в атмосферу хлора и хлорсодержащих веществ (очистка воды, холодильная техника)

-запуск космических кораблей,

-ядерные испытания.

Один запуск «Шатла» уничтожает 10 млн. тонн озона.(300 запусков в год уничтожат весь озон) региональное загрязнение обусловлено тем, какой вид хозяйственной деятельности преобладает в данном регионе и какое влияние уделяется экологической безопасности производств.

Локальные загрязнения связаны со сжиганием мусора, неисправностью канализации, разрывом газов и нефтепроводов.

Характеристика конкретных отраслей экологической деятельности как источников загрязнения окружающей среды.

Механическое загрязнение

Частицы соли- добыча калийных солей г. Солигорск ( Минская обл.),содержание в воздухе в городе 0.040.4мг/м.

Зола, твердые частицы - сжигание топлива в котельных установках.

Химическое загрязнение

Двуокись серы SO₂ – сжигание нефти, мазута, газа  в котельных установках. Транспорт – 1%, теплоэлектростанции – 55%, металлургические и химические предприятия – 44%, содержание в воздухе 1мг/м.

Окислы азота(NO, NO₂)- транспорт – 50%, теплоэлектростанции – 37%, промышленность- 13%, концентрация 0,2 мг/м.

Угарный газ СО – автотранспорт, теплоэлектростанции, промышленность, концентрация в городах от 1 до 50 мг/м.

Сероводород H₂S – добыча нефти, промышленность.

Фреоны и др. галогеновороды – холодильная техника, сжигание мусора, концентрация в промышленных зонах до 3 мг/м.

Фенолы, формальдегид – промышленность, автотранспорт, концентрация до 0,01 мг/м.

Радионуклиды – атомная промышленность.

На техногенное загрязнение накладывается фон из природных источников. Доля от техногенных загрязнений в общем объеме загрязнений: СО- 5.7%, SO₂ - 14.3%,СО- 4.5%, H₂S до 4%, СН- 6.4%, NO- 0.6%-таким образом, природные загрязнения являются преобладающими.

Контрольные вопросы:

В лекции "40 Антиангинальные средства" также много полезной информации.

1.Классифицируйте источники загрязнения по масштабу распространения и приведите собственные примеры.

2. Обоснуйте причину появления кислотных дождей. Вносите ли Вы собственный вклад в их появление?

3. Оцените влияние хлорсодержащих соединений на увеличение числа заболеваний.

4. Соотнесите вклад различных стран в формирование парникового эффекта.

5. Спрогнозируйте последствия «парникового эффекта».

6. Оцените вклад природных и антропогенных (техногенных) источников в загрязнениях окружающей среды.