Красноярський Державний Педагогічний УніверситетКафедра медико-фізіологічних Основ фізичної культуриРефератТЕМА:Екологічні проблеми атмосфери.Кислі опади. Проблема озонового шару ватмосфері. Поняття про парниковий ефект.Виконала: ДранішніковаГанна Василівна Група: 5,5 років м. Красноярськ 2005р. |
| 1.Вступ | 3 |
| 2.Екологіческіе проблеми атмосфери | 5 |
| 3.Проблеми озонового шару | 11 |
| 4.Понятіе парниковий ефект | 13 |
| 5.Кіслотние дощі | 18 |
| 6.Заключеніе | 25 |
| 7.Спісок використовуваної літератури | 27 |
«Можна, мабуть, сказати, що призначення людини полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для проживання».
Жан Батист Ламарк
Вступ
Господарська діяльність людства протягом останнього століття призвела до серйозного забруднення нашої планети різноманітними відходами виробництва. Повітряний басейн, води і грунт в районах великих промислових центрів часто містять токсичні речовини, концентрація яких перевищує гранично допустиму. Оскільки випадки значного перевищення допустимої концентрації досить часті і спостерігається ріст захворюваності, пов'язаної з забрудненням природного середовища, в останні десятиліття фахівці та засоби масової інформації, а слідом за ними і населення стали вживати термін «екологічна криза».
Перш за все слід розділити поняття "локальний екологічна криза" і "глобальна екологічна криза". Локальний екологічна криза виражається в місцевому підвищенні рівня забруднень - хімічних, теплових, шумових, електромагнітних - за рахунок одного або декількох близько розташованих джерел. Як правило, локальний екологічна криза може бути більш-менш легко подоланий адміністративними і чи економічними заходами, наприклад, за рахунок удосконалення технологічного процесу на підприємстві-забруднювачів або за рахунок його перепрофілювання або навіть закриття. Багато більш серйозну небезпеку представляє глобальна екологічна криза. Він є наслідком всієї сукупності господарської діяльності нашої цивілізації і проявляється у зміні характеристик природного середовища в масштабах планети і, таким чином, небезпечний для всього населення Землі. Боротися з глобальною екологічною кризою набагато важче, ніж з локальною, і ця проблема буде рахуватися вирішеною тільки у випадку мінімізації забруднень, вироблених людством, до рівня, з яким природа Землі буде в змозі впоратися самостійно. В даний час глобальна екологічна криза включає чотири основні компоненти: кислотні дощі, парниковий ефект, забруднення планети суперекотоксикантами і так звані озонові діри.
Ще в кінці позаминулого століття Фрідріх Енгельс попереджав: «Не будемо, однак, занадто радіти нашими перемогами над природою. За кожну таку перемогу вона нам мстить. Кожна з цих перемог має, щоправда, в першу чергу ті наслідки, на які ми розраховували, але в другу і третю чергу зовсім інші, непередбачені наслідки, які дуже часто знищують наслідки перших ». Знайомство з проблемою кислотних дощів підтвердить нам правоту цих слів.
Подолання екологічної кризи в усіх його проявах, що ведуть до деградації природи і, як наслідок, до деградації і зникнення людства, життєво необхідно.
Атмосферне повітря забруднюється шляхом привнесення в нього або утворення в ньому забруднюючих речовин в концентраціях, що перевищують нормативи якості або рівня природного вмісту.
Забруднююча речовина - домішка в атмосферному повітрі, що надає при певних концентраціях несприятливий вплив на здоров'я людини, об'єкти рослинного і тваринного світу та інші компоненти навколишнього природного середовища або завдає шкоди матеріальним цінностям.
В останні роки вміст в атмосферному повітрі російських міст і промислових центрів таких шкідливих домішок, як завислі речовини, діоксид сірки, істотно зменшилася, тому що зі значним спадом виробництва скоротилося число промислових викидів, а концентрації оксиду вуглецю і діоксиду азоту виросли у зв'язку із зростанням парку автомобілів.
Список міст з катастрофічним рівнем забруднення атмосферного повітря в Росії збільшується щорічно, але багато років в ньому числяться Братськ, Єкатеринбург, Кемерово, Красноярськ, Липецьк, Магнітогорськ, Москва, Нижній Тагіл, Новокузнецьк, Новосибірськ, Ростов-на-Дону, Тольятті.
Найбільш значущий вплив на склад атмосфери надають підприємства чорної і кольорової металургії, хімічна і нафтохімічна промисловість, будіндустрія, енергетичні підприємства, целюлозно-паперова промисловість, автотранспорт, а в деяких містах і котельні.
Чорна металургія. Процеси виплавки чавуну і переробки його на сталь супроводжуються викидом в атмосферу різних газів. Викид пилу в розрахунку на 1 т граничного чавуну складає 4,5 кг, сірчистого газу - 2,7 кг, марганцю - 0,1-0,6 кг.
Джерелом забруднення повітря сірчистим газом є агломераційні фабрики. Під час агломерації (Агломерація - в металургії термічний спосіб згрудкування дрібних рудних матеріалів (спіканням) для поліпшення їх металургійних властивостей) руди відбувається вигоряння сірки з піритів. Сульфідні руди містять до 10% сірки, а після агломерації її залишається 0,2-0,8%. Викид сірчистого газу при цьому може скласти до 190 кг на 1 т руди (тобто робота однієї стрічкової машини дає близько 700 т сірчистого газу на добу).
Значно забруднюють атмосферу викиди мартенівських і конвертерних сталеплавильних цехів. Плавлення сталі супроводжується вигорянням деяких кількостей вуглецю і сірки, у зв'язку з чим в відведених газах мартенівських печей при кисневому дуття міститься до 60 кг окису вуглецю і до 3 кг сірчистого газу в розрахунку на 1 т виплавленої сталі.
Кольорова металургія. Шкідливі речовини утворюються при виробництві глинозему, алюмінію, міді, свинцю, олова, цинку, нікелю та інших металів у печах (для спікання, виплавки, випалу, індукційні та ін), на дробильно-розмеленого устаткування, в конвертерах, місцях вантаження, вивантаження і пересилки матеріалів, в сушильних агрегатах, на відкритих складах. В основному підприємства кольорової металургії забруднюють атмосферне повітря сірчистим ангідридом (SO 2) (75% сумарного викиду в атмосферу), окисом вуглецю (10,5%) і пилом (10,4%).
Хімічна та нафтохімічна промисловість. Викиди в атмосферу в хімічній промисловості відбуваються при виробництві кислот (сірчаної, соляної, азотної, фосфорної тощо), гумотехнічних виробів, фосфору, пластичних мас, барвників та миючих засобів, штучного каучуку, мінеральних добрив, розчинників (толуолу , ацетону, фенолу, бензолу), крекінгу нафти.
Різноманітністю вихідної сировини для виробництва визначається склад забруднюючих речовин - переважно окис вуглецю (28% сумарного викиду в атмосферу), сірчистий ангідрид (16,3%), оксиди азоту (6,8%) та ін У викидах міститься аміак (3, 7%), бензин (3,3%), сірковуглець (2,5%), сірководень (0,6%), толуол (1,2%), ацетон (0,95%), бензол (0,7% ), ксилол (0,3%), дихлоретан (0,6%), етилацетат (0,5%), сірчана кислота (0,3%).
Вирішення екологічних проблем у галузі ускладнено експлуатацією морально і фізично застарілого обладнання (60% - експлуатується понад 10 років, до 20% - понад 20 років, до 10% - більше 30). Відбулися останніми роками катастрофи на хімічних підприємствах в Уфі, Стерлітамаці, Томську, Ангарську, Салават, Ставрополі, інших містах, постійні локальні вибухи і руйнування об'єктів з людськими жертвами, зараження атмосфери та інших об'єктів навколишнього середовища свідчать про те, що ситуація в галузі критична . Слід зазначити, що в останні роки викиди в атмосферу забруднюючих речовин підприємствами галузі різко знизилися. Однак сталося це не тому, що були проведені ефективні природоохоронні заходи, а через спад виробництва.
Підприємства нафтопереробної промисловості, концентрація яких особливо велика в Башкортостані, Самарської, Ярославської та Омській областях, забруднюють атмосферу викидами вуглеводнів (23% від сумарного викиду), сірчистого газу (16,6%), окису вуглецю (7,3%), окислів азоту (2%).
Особливу екологічну небезпеку представляє розробка родовищ нафти і газу з підвищеним вмістом сірководню.
Промисловість будівельних матеріалів. Виробництво цементу та інших в'яжучих, стінових матеріалів, азбестоцементних виробів, будівельної кераміки, тепло-і звукоізоляційних матеріалів, будівельного і технічного скла супроводжується викидами в атмосферу пилу і зважених речовин (57,1% від сумарного викиду), окису вуглецю ( 21,4%), сірчистого ангідриду (10,8%) і оксидів азоту (9%). Крім того, у викидах присутній сірководень (0,03%).
Деревообробна і целюлозно-паперова промисловість. Найбільш великі підприємства галузі зосереджені в Східно-Сибірському, Північному, Північно-Західному і Уральському регіонах, а також у Калінінградській області. Серед найбільш великих забруднювачів атмосфери можна виділити Архангельський целюлозно-паперовий комбінат (7,5% загального викиду по галузі). Характерні забруднюючі речовини, вироблені цими підприємствами, - тверді речовини (29,8% сумарного викиду в атмосферу), окис вуглецю (28,2%), сірчистий ангідрид (26,7%), оксиди азоту (7,9%), сірководень (0,9%), ацетон (0,5%).
У сільській місцевості джерелами забруднення атмосферного повітря є тваринницькі і птахівницькі господарства, промислові комплекси з виробництва м'яса, підприємства, що обслуговують техніку, енергетичні та теплосилові підприємства. Над територіями, що примикають до приміщень для утримання худоби і птиці, в атмосферному повітрі поширюються на значні відстані аміак, сірководень і інші неприємнопахнучих гази.
Зміг. Суміш ряду первинних і вторинних забруднювачів, що утворюються в нижній тропосфері, коли деякі з первинних забруднювачів (особливо оксиди азоту і вуглеводні з вихлопних газів машин) взаємодіють один з одним під впливом сонячного світла, називається фотохімічним смогом. Фотохімічний зміг характерний практично для всіх сучасних великих міст, але найбільш часто він зустрічається в містах з переважанням сонячних днів, з сухим і теплим кліматом і великою кількістю автомобілів. До великих містах з становить небезпеку для здоров'я фотохімічним смогом відносяться Лос-Анджелес, Денвер, Солт-Лейк-Сіті, Сідней, Мехіко та Буенос-Айрес. Фотохімічне забруднення виявляється в основному влітку. Спостерігається фотохімічний зміг у тропічних і субтропічних регіонах там, де періодично спалювали траву в саванах.
Головним продуктом таких фотохімічних реакцій є озон, що викликає роздратування очей, порушує функції легень і ушкоджує дерева і врожай. Таким чином, ступінь небезпеки смогу в цілому визначається концентрацією озону в атмосфері на рівні Землі. Іншими шкідливими складовими смогу є альдегіди, пероксіацетілнітрати і окис. (Малюнок I)
Нікчемні кількості цих вторинних забруднювачів у фотохімічному смозі досягають пікового рівня відразу після полудня в сонячний день, викликаючи у людей подразнення очей і дихальних шляхів. Особливо вразливі люди, що страждають астмою та іншими захворюваннями дихальних шляхів, а також здорові люди, що працюють на вулиці між 11 і 16 годинами. Чим жаркіше день, тим більше озону та інших складових фотохімічного смогу.
Тридцять років тому у великих містах, таких, як Лондон, Чикаго і Піттсбург, на електростанціях, заводах і теплоцентралях спалювалося величезна кількість сірковмісних вугілля і важкої нафти. Взимку такі міста страждали від промислового смогу, що складається головним чином з суміші діоксиду сірки, зважених крапельок сірчаної кислоти, що утворилася з частини діоксиду сірки, і різноманітних зважених твердих часток. Тепер вугілля і важка нафта спалюються лише у великих бойлерних, де налагоджений контроль за викидами шкідливих речовин або встановлені високі димові труби, так що промисловий зміг рідко є проблемою. Проте в Китаї і деяких східноєвропейських країнах, як, наприклад, у Чехословаччині, де великі кількості вугілля спалюються без відповідних заходів контролю за викидами, ситуація не змінилася.
Місцевий клімат, рельєф і зміг. Частота та щільність смогу на даній території залежать від клімату і рельєфу місцевості, щільності населення і промисловості, а також від основних видів палива, використовуваного в промисловості, на теплоцентралях та на транспорті. У районах з великою середньорічною кількістю опадів дощ і сніг допомагають очистити повітря від забруднювачів. Вітри також сприяють видаленню забруднювачів і приносять свіже повітря, але вони ж і переносять деякі забруднювачі на великі відстані.
Пагорби та гори створюють перешкоду на шляху вітрів, в результаті чого в низинах у приземному шарі збільшується забруднення повітря. Високі будівлі у великих містах також сповільнюють швидкість вітру і, відповідно, сприяють створенню високих концентрацій забруднювачів.
Протягом дня сонце нагріває повітря біля поверхні землі. Зазвичай цей теплий повітря розширюється і піднімається, розчиняючи скупчуються внизу забруднювачі і несучи їх вгору в тропосферу. Одночасно повітря із сусідніх областей високого тиску опускається вниз у утворюються області низького тиску (Малюнок II, лівий). Це безперервне перемішування повітря допомагає зберігати забруднення поблизу поверхні в межах допустимого рівня.
Але іноді в результаті погодних умов тепле повітря натекает на нижчерозташованими щільний холодне повітря в міському повітряному басейні або в долині, перешкоджаючи розвитку вертикальних рухів повітря. Це явище називається температурної, або термічної, інверсією (Малюнок II, правий). У результаті маси теплого повітря поширюються над регіоном і перешкоджають виносу забруднювачів. Зазвичай такі інверсії тривають від одного до декількох годин, але іноді, в умовах сталого антициклону, вони можуть зберігатися до декількох днів. У цьому випадку концентрація забруднювачів повітря у поверхні землі становить загрозу здоров'ю і навіть життю людей. Термічні інверсії також підсилюють шкідливий вплив островів тепла і запилених куполів, які утворюються над міськими територіями.
Найбільш тривалі і часті термічні інверсії характерні для міст, розташованих в долинах, оточених горами (Донора, штат Пенсільванія), для підвітряних схилів гірських хребтів (Денвер) або узбереж (Нью-Йорк). Великі міста, що нараховують кілька мільйонів жителів і автомобілів, розташовані в безвітряних районах з переважанням сонячних днів, оточених з трьох сторін горами і морем з четвертої, створюють ідеальні умови для фотохімічного смогу, обтяженого частими термічними інверсіями. Саме така ситуація спостерігається в Лос-Анджелесі, де майже щодня виникають інверсії, особливо тривалі влітку, і де налічується 12 млн. жителів, 8 млн. автомобілів і тисячі фабрик. Незважаючи на найсуворішу в світі систему контролю за забрудненням повітря, Лос-Анджелес займає перше місце по забрудненню повітря в Сполучених Штатах.
Проблема озонового шару
Глобальна мінливість або глобальні зміни в останні роки перетворилися на основну проблему досліджень в галузі навколишнього середовища головним чином завдяки тому величезному впливу, яке вона по всій ймовірності буде чинити на світове співтовариство.
У 1985 р. фахівці з дослідження атмосфери Британської Антарктичної Служби повідомили про абсолютно несподіваний факт: весняний вміст озону в атмосфері над станцією Халлі-Бей в Антарктиді зменшився за період з 1977 по 1984 р. на 40%. Незабаром цей висновок підтвердили і інші дослідники, що показали також, що область зниженого змісту озону тягнеться за межі Антарктиди і по висоті охоплює шар від 12 до 24 км, тобто значну частину нижньої стратосфери. Найбільш докладним дослідженням озонового шару над Антарктидою був міжнародний Літаковий Антарктичний Озоновий Експеримент. У його ході вчені з 4 країн декілька разів підіймалися в область зниженого змісту озону і збирали детальні відомості про її розміри і в ній хімічні процеси. Фактично це означало, що в полярній атмосфері є озонова "діра". (Озонова діра - розрив озоносфери діаметром св. 1000 км, що виник над Антарктидою і переміщується в населені райони Австралії. Озонова діра виникла приблизно в результаті антропогенних впливів [1], в т. ч. широкого використання в промисловості та побуті хлоровмісних хладонів [2] (фреонів), що руйнують озоновий шар. Озонова діра становить небезпеку для живих організмів, оскільки озоновий шар захищає поверхню Землі від надмірних доз ультрафіолетового випромінювання Сонця. У 1985 прийнята.)
У середньому по Землі з 1979 по 1990 р. зміст озону впало на 5%.
Це відкриття стурбувало як вчених, так і широку громадськість, оскільки з нього випливало, що шар озону, навколишній нашу планету, знаходиться в більшій небезпеці, ніж вважалося раніше. Потоншення цього шару може привести до серйозних наслідків для людства. Вміст озону в атмосфері менше за 0.0001%, однак, саме озон повністю поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання сонця з довжиною хвилі l <280 нм і значно послаблює смугу УФ-Б з 280 <l <315 нм, що завдають серйозних поразок кліткам живих організмів. Падіння концентрації озону на 1% приводить в середньому до збільшення інтенсивності жорсткого ультрафіолету у поверхні землі на 2%. Ця оцінка підтверджується вимірюваннями, проведеними в Антарктиді. Щоправда, через низьке положення сонця, інтенсивність ультрафіолету в Антарктиді все ще нижче, ніж в середніх широтах. Ультрафіолетове випромінювання Сонця це короткохвильове електромагнітне випромінювання (400-10 нм), на частку якого припадає близько 9% всієї енергії випромінювання Сонця. Ультрафіолетове випромінювання Сонця іонізує гази верхніх шарів земної атмосфери, що призводить до утворення іоносфери.
За своїм впливом на живі організми жорсткий ультрафіолет близький до іонізуючих випромінювань, однак, через більшу, ніж у g-випромінювання довжини хвилі він не здатний проникати глибоко в тканині, і тому вражає тільки поверхневі органи. Жорсткий ультрафіолет володіє достатньою енергією для руйнування ДНК і інших органічних молекул, що може викликати рак шкіри, особливо швидкоплинну злоякісну меланому, катаракту і імунну недостатність. Природно, жорсткий ультрафіолет здатний викликати і звичайні опіки шкіри і рогівки. Вже зараз у всьому світі помітно збільшення числа захворювання раком шкіри, однак значна кількість інших чинників (наприклад, зросла полярність засмаги, яка призводить до того, що люди більше часу проводять на сонці, таким чином, отримуючи велику дозу УФ опромінення) не дозволяє однозначно стверджувати, що в цьому винне зменшення вмісту озону. Жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому представляє велику небезпеку для морських екосистем. Експерименти показали, що планктон, що мешкає в приповерхневому шарі при збільшенні інтенсивності жорсткого УФ може серйозно постраждати і навіть загинути повністю. Планктон знаходиться в основі харчових ланцюжків практично всіх морських екосистем, тому без перебільшення можна сказати, що практично все життя в приповерхневих шарах морів і океанів може зникнути. Рослини менш чутливі до жорсткого УФ, але при збільшенні дози можуть постраждати і вони.
Якщо вміст озону в атмосфері значно зменшиться, людство легко знайде спосіб захиститися від жорсткого УФ випромінювання, але при цьому ризикує померти від голоду
Вже через кілька років всі ми ризикуємо опинитися в незнайомому і лякаючому світі, в якому над людством нависне загроза згубних епідемій, викликаних що вийшли з-під контролю інфекціями
Одні з найбільших змін відбудуться в полярних областях. Товщина і площа арктичних льодів продовжить зменшуватися, почнеться танення вічної мерзлоти. Одного разу почавшись, газу в атмосфері стабілізується. Результатом стануть незворотні зміни в обіг води в світовому океані і рівні моря. Фахівці ООН встановили, планета нагрівається швидше, ніж передбачалося раніше, і є переконливі свідоцтва того, що саме людство несе за це відповідальність.
Ще за часів Петра в Європі було набагато холодніше. Це був пік так званого малого льодовикового періоду, одного з декількох періодів похолодання в історичні часи. У ту пору і Темза в Лондоні замерзала. Поступово з НТР від Петровських часів до кінця ХIX століття і особливо в ХХ столітті розвиток НТП призвело до підвищення річної температури на 1 градус за Цельсієм.
А в останній чверті XX ст. почалося різке потепління глобального клімату, яке в бореальних областях позначається зменшенням кількості морозних зим. Середня температура приземного шару повітря за останні 25 років зросла на 0,7 ° С. В екваторіальній зоні вона не змінилася, але чим ближче до полюсів, тим потепління помітніше. Температура підлідної води в районі Північного полюса зросла майже на два градуси, внаслідок чого почалося подтаіваніе льоду знизу.
Проблема глобального потепління була вперше висловлена в гіпотезі шведським вченим Сванте Арейніусом в кінці XIX століття.
Це потепління викликало великий переполох після появи в 1986 р. відразу на шести мовах книги «Наше спільне майбутнє», підготовленої Комісією ООН на чолі з тодішнім прем'єр-міністром Норвегії Гру Харлем Брундтланд. У книзі підкреслювалося, що потепління викличе бурхливе танення льодів Антарктиди і Гренландії, різкий підйом рівня Світового океану, затоплення прибережних територій, що буде супроводжуватися економічними і соціальними потрясіннями.
Враховуючи всі дані, розроблені вченими всього світу, і результати досліджень Комісії ООН, середньосвітова температура в цьому столітті може підвищитися на 1,4-1,8 градуса Цельсія. Рівень світового океану підвищиться на 10 см, поставивши під загрозу мільйони жителів країн, що знаходяться невисоко над рівнем моря. З точки зору збільшення вплив людства на кліматичні зміни, Міжурядова комісія з нагляду над кліматичними змінами (IPCC) наполягає на підвищенні кількості спостережень для створення більш повної картини глобального потепління клімату.
Глобальне потепління змушує здригнутися. ООН підготувала нову доповідь, в якому прогнозуються наслідки впливу глобального потепління. Висновки фахівців невтішні: негативні результати потепління будуть відчуватися майже всюди.
Для більшої частини Європи значно підвищиться загроза повеней (жителі Великобританії вже випробували це в минулому році). Льодовики Альп і великі області вічної мерзлоти почнуть танути і повністю зникнуть до кінця цього століття. Зміна клімату позитивно позначиться на врожаї, що збираються в Північній Європі, проте майже настільки ж сильний негативний вплив буде надано на сільське господарство Південної Європи, якій у 21 столітті має страждати від постійних посух.
В Азії справи йдуть набагато гірше. Високі температури, посухи, повені і ерозія грунту завдадуть непоправної шкоди сільському господарству багатьох азіатських країн. Підвищення рівня моря і більш сильні тропічні циклони змусять десятки мільйонів людей залишити обжиті місця і переселятися подалі від берегів моря.
Не кращий стан складеться і в Африці. Врожаї зернових серйозно впадуть, зменшиться кількість доступної питної води. Опади будуть випадати все рідше, особливо на півдні, півночі і заході континенту, приводячи до появи нових пустельних районів. Населені пункти в Нігерії, Сенегалі, Гамбії, Єгипті і вздовж південно-східного узбережжя Африки постраждають від підвищення рівня моря та ерозії берегової лінії. Почастішають епідемії інфекційних хвороб, що розноситься комахами, такими як комарі.
У Північній Америці та в Австралії картина буде не настільки однозначно погана. Деяким регіонам потепління піде на користь, зробивши сільське господарство в них більш вигідним. В іншому список лих, які принесе потепління, входять: повені, посухи, епідемії.
Африці зменшаться врожаї, а Австралія і Нова Зеландія будуть відчувати брак води. Підвищиться ризик повеней в Європі, а східне узбережжя Сполучених Штатів піддасться впливу все більш сильних штормів та ерозії узбережжя. Середня температура в цьому столітті зросте від 1,4 до 5,8 градусів Цельсія, говорять вчені. Рівень моря може піднятися на кілька десятків сантиметрів, погрожуючи сотням мільйонів людей в острівних державах і приморських країнах. На планеті буде менше дощів, більше пустель, більше бур і повеней. Вже через кілька років всі ми ризикуємо опинитися в незнайомому і лякаючому світі, в якому над людством нависне загроза згубних епідемій, викликаних що вийшли з-під контролю інфекціями. На думку вчених, які зібралися на науковій конференції у Вашингтоні, глобальне потепління спричинить за собою нові епідемії. Теплий і вологий клімат, який встановиться на нашій планеті протягом наступних 20 років, допоможе небезпечним хворобам, таким як малярія або лихоманка Денге, вже зараз становлять для людства серйозну загрозу, відвоювати нові рубежі.
Найбільше постраждають невеликі острівні держави. Країнам, що розвиваються буде особливо нелегко пристосовуватися до мінливих умов. Очікуються і певні позитивні ефекти: збільшення виробництва деревини, великі врожаї зернових в таких регіонах світу, як Південно-Східна Азія, і менше смертей від замерзання під час зими. Вчені попереджають, що прогнозоване зміна клімату потенційно може призвести до "широкомасштабним і необоротних змін" протягом цього століття. Зокрема, прогнозується уповільнення надходження теплої води в північну Атлантику, велику танення льодів у Гренландії та західній Антарктиді, а також збільшення частки вуглекислого газу та метану в атмосфері в міру нагрівання Землі.
Опублікований у січні звіт ООН - найдетальніша і серйозна на сьогоднішній день робота, що попереджає про наслідки глобального потепління. В опублікованому звіті говориться, що ознаки цих змін уже в наявності.
- Льодовий покрив Арктики скоротився на 10-15%
- Лід на антарктичному узбережжя з середини 1950-х до початку 1970-х відступив на південь на 2,8 градуса довготи
- Ліси Аляски наступають на північ - на 100 кілометрів з підвищенням середньої температури на один градус Цельсія
- Льодове покриття озер і річок в середніх і верхніх довготах Північної півкулі тримається зараз на 2 тижні менше, ніж в 1850 році
- У Європі деякі гірські рослини мігрують вгору зі швидкістю від одного до чотирьох метрів кожне десятиліття
- Сезон зростання садових рослин в Європі збільшився на 11 днів
- Перелітні птахи прилітають на північ раніше і залишаються довше.
Пошук винних у глобальному потеплінні не допоможе справі. На Конференції ООН з проблем кліматичних змін, яка триває в Нідерландах, Великобританія попередила, що світ може втратити життєво важливий шанс запобігти згубні наслідки глобального потепління.
Людство надто повільно підходить до розуміння масштабів небезпеки, яку створює легковажне ставлення до навколишнього середовища. Тим часом рішення (якщо воно ще можливо) таких грізних глобальних проблем, як екологічні, вимагає невідкладних енергійних спільних зусиль міжнародних організацій, держав, регіонів, громадськості.
Однією з найважливішою екологічною проблемою людства, явіляется випадання кислотних опадів.
Кислотні дощі
Термін «кислотні дощі» ввів у 1872 р. англійський інженер Роберт Сміт у книзі «Повітря і дощ: початок хімічної кліматології». Кислотні дощі, що містять розчини сірчаної та азотної кислот, завдають значної шкоди природі. Земля, водойми, рослинність, тварини та споруди стають їх жертвами. На території Росії в 1996 р. разом з опадами випало більше 4 млн. т сірки і 1,25 млн. т нітратного азоту. Особливо тривожна ситуація склалася в Центральному та Центрально-чорноземному районах, а також в Кемеровській області і Алтайському краї, в Норильську. У Москві і Санкт-Петербурзі з кислотними дощами на землю в рік випадає до 1500 кг сірки на 1 км 2. Помітно менше кислотність опадів у прибережній зоні північних, західно-та східносибірських морів. Найсприятливішим регіоном у цьому відношенні визнана Республіка Саха (Якутія).
При спалюванні будь-якого викопного палива (вугілля, горючого сланцю, мазуту) в складі газів, що виділяються містяться діокісі сірки та азоту. У залежності від складу палива їх може бути менше або більше. Особливо насичені сірчистим газом викиди дають високосірчисті вугілля і мазут. Мільйони тонн діоксидів сірки, що викидаються в атмосферу, перетворюють випадають дощі в слабкий розчин кислот.
Окисли азоту утворюються при з'єднанні азоту з киснем повітря при високих температурах, головним чином у двигунах внутрішнього згоряння і котельних установках. Одержання енергії, на жаль, супроводжується закислением навколишнього середовища. Справа ускладнюється ще й тим, що труби теплоелектростанцій стали рости в висоту, і досягають 250-300, навіть 400 м, отже, викиди в атмосферу тепер розсіюються на величезні території.
.
У кислих розчинах рН <7, і чим менше, тим кисліше розчин. У лужних розчинах рН> 7, і чим більше, тим вище лужність розчину.
Шкала кислотності йде від рН = 0 (украй висока кислотність) через рН = 7 (нейтральне середовище) до рН = 14 (украй висока лужність).
Чистий природна, зокрема дощова, вода в відсутність забруднювачів проте має слабокислу реакцію (рН = 5,6), оскільки в ній легко розчиняється вуглекислий газ з утворенням слабкої вугільної кислоти:
СО 2 + Н 2 О
Н 2 СО 3.
Для визначення показника кислотності використовують різні рН-метри, зокрема дорогі електронні прилади. Простим способом визначення характеру середовища є застосування індикаторів - хімічних речовин, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Найбільш поширені індикатори - фенолфталеїн, метилоранж, лакмус, а також природні барвники з червоної капусти і чорної смородини.
Дощова вода, утворюється при конденсації водяної пари, повинна мати нейтральну реакцію, тобто рН = 7. Але навіть у самому чистому повітрі завжди є діоксид вуглецю, і дощова вода, розчиняючи його, ледве подкисляется (рН 5,6-5,7). А увібравши кислоти, які утворюються з діоксидів сірки та азоту, дощ стає помітно кислим. Зменшення рН на одну одиницю означає збільшення кислотності в 10 разів, на дві - в 100 разів і т.д. Світовий рекорд належить шотландському містечку Пітлокрі, де 20 квітня 1974 випав дощ з рН 2,4, - це вже не вода, а щось на зразок столового оцту.
Наслідки кислотних опадів.
У 70-х рр.. в річках і озерах скандинавських країн стала зникати риба, сніг у горах убрався в сірий колір, листя з дерев завчасно засіяна землю. Дуже скоро ті ж явища помітили в США, Канаді, Західній Європі. У Німеччині постраждало 30%, а місцями 50% лісів. І все це відбувається далеко від міст і промислових центрів. З'ясувалося, що причина всіх цих бід - кислотні дощі.
Показник рН змінюється в різних водоймах, але в непорушеною природному середовищу діапазон цих змін суворо обмежений. Природні води і грунту мають буферними можливостями, вони здатні нейтралізувати певну частину кислоти і зберегти середу. Однак очевидно, що буферні здатності природи не безмежні.
У водойми, постраждалі від кислотних дощів, нове життя можуть вдихнути невеликі кількості фосфатних добрив; вони допомагають планктону засвоювати нітрати, що веде до зниження кислотності води. Використання фосфату дешевше, ніж вапна, крім того, фосфат чинить менший вплив на хімію води.
Земля і рослини, звичайно, теж страждають від кислотних дощів: знижується продуктивність грунтів, скорочується надходження поживних речовин, міняється склад грунтових мікроорганізмів.
Величезної шкоди завдають кислотні дощі лісам. Ліси висихають, розвивається суховершінность на великих площах. Кислота збільшує рухливість в грунтах алюмінію, який токсичний для дрібних коренів, і це призводить до пригнічення листя і хвої, крихкості гілок. Особливо страждають хвойні дерева, тому що хвоя змінюється рідше, ніж листя, і тому накопичує більше шкідливих речовин за один і той же період. Хвойні дерева жовтіють, у них зріджуються крони, пошкоджуються дрібні коріння. Але і у листяних дерев змінюється забарвлення листя, передчасно опадає листя, гине частина крони, пошкоджується кора. Природного поновлення хвойних і листяних лісів не відбувається.
Все більший шкоду кислотні дощі наносять сільськогосподарським культурам: пошкоджуються покривні тканини рослин, змінюється обмін речовин в клітинах, рослини сповільнюють ріст і розвиток, зменшується їх опірність до хвороб і паразитів, падає врожайність.
Проведено дослідження ступеня сприйнятливості до кислотних дощів 18 видів сільськогосподарських культур та 11 видів декоративних рослин на ранніх стадіях росту. Найбільш схильними до шкідливому впливу виявилися листя томатів, сої, квасолі, тютюну, баклажанів, соняшнику і бавовнику. Найменш сприйнятливими - озима пшениця, кукурудза, салат, люцерна і конюшина.
Кислотні дощі не тільки вбивають живу природу, а й руйнують пам'ятники архітектури. Міцний, твердий мармур, суміш оксидів кальцію (СаО і СО 2), реагує з розчином сірчаної кислоти і перетворюється в гіпс (СаSО 4). Зміна температур, потоки дощу і вітер руйнують цей м'який матеріал. Історичні пам'ятники Греції і Риму, простоявши тисячоліття, останніми роками руйнуються прямо на очах. Така ж доля загрожує і Тадж-Махалу - шедевру індійської архітектури періоду Великих Моголів, в Лондоні - Тауеру і Вестмінстерське абатство. На соборі Св. Павла в Римі шар портлендського вапняку роз'їдені на 2,5 см. У Голландії статуї на соборі Св. Іоанна тануть, як льодяники. Чорними відкладеннями роз'їдений королівський палац на площі Дам в Амстердамі.
Понад 100 тис. найцінніших вітражів, що прикрашають собори в Шатрі, Контербері, Кельні, Ерфурті, Празі, Берні, в інших містах Європи можуть бути повністю втрачені в найближчі 15 - 20 років.
Страждають від кислотних дощів і люди, вимушені споживати питну воду, забруднену токсичними металами - ртуттю, свинцем, кадмієм і т.п.
Рятувати природу від закислення необхідно. Для цього доведеться різко знизити викиди в атмосферу окислів сірки та азоту, але в першу чергу сірчистого газу, так як саме сірчана кислота і її солі на 70-80% обумовлюють кислотність дощів, що випадають на великих відстанях від місця промислового викиду.
Спостереження за хімічним складом і кислотністю опадів у Росії ведуть 131 станція, що відбирають на хімічний аналіз сумарні проби, і 108 пунктів, на яких в оперативному порядку вимірюють тільки величину рН. Проби опадів на утримання від 11 до 20 компонентів аналізуються в п'яти кущових лабораторіях.
Система контролю забруднення снігового покриву на території Росії здійснюється на 625 пунктах, обстежують площу в 15 млн. км2. Проби забирають на наявність іонів сульфату, нітрату амонію, важких металів, визначають значення рН.
Природні опади мають різну кислотність, але в середньому рН = 5,6. Кислотні опади з рН <5,6 представляють серйозну загрозу, особливо якщо величина рН падає нижче 5,1. Нижче перераховуються основні наслідки випадання кислотних опадів.
• Пошкодження статуй, будівель, металів і обробки автомобілів.
• Загибель риб, водних рослин і мікроорганізмів в озерах та річках.
• Зниження здатності до відтворення лососів і форелі при рН <5,5.
• Загибель і зниження продуктивності багатьох видів фітопланктону, коли рН <6 - 8.
• Розрив азотного циклу в озерах, коли величина рН коливається від 5,4 до 5,7.
• Ослаблення або загибель дерев, особливо хвойних порід, які ростуть на великих висотах, через вимивання з грунту кальцію, натрію та інших поживних речовин (Малюнок IV).
• Пошкодження коріння дерев і загибель багатьох видів риб через вивільнення з грунтів та донних відкладів іонів алюмінію, свинцю, ртуті та кадмію.
• Ослаблення дерев і посилення їх схильності хвороб, комах, посух, грибів і мохів, які процвітають в кислому середовищі.
• Уповільнення росту культурних рослин, таких, як помідори, соя, квасоля, тютюн, шпинат, морква, капуста брокколі-і бавовна.
• Зростання популяції 81агола, найпростішого, що викликає серйозну кишкову інфекцію, яка вражає скелелазів і альпіністів, які п'ють воду з, здавалося б, чистих гірських струмків.
• Виникнення і загострення багатьох хвороб дихальної системи людини, передчасна загибель людей.
Кислотні опади ілюструють граничний ефект. Більшість грунтів, озер і річок містять лужні хімічні речовини, які можуть взаємодіяти з деякою кількістю кислот, нейтралізуючи їх. Проте регулярне багаторічна вплив кислот виснажує більшість з цих стримуючих закислення речовин. Потім як би раптово починається масова загибель дерев і риб в озерах та річках. Коли це відбувається, будь-які заходи щодо запобігання серйозного збитку робити вже пізно. Запізнення складає 10 - 20 років.
. Велика частина кислотоутворюючих речовин, вироблених в одній країні, переноситься переважаючими приземного вітру на територію іншої.
Самоочищення атмосфери. Повітряний океан має здатність до самоочищення від забруднюючих речовин.
Будь-яке забруднення викликає у природи захисну реакцію, спрямовану на його нейтралізацію. Ця здатність природи довгий час експлуатувалася людиною бездумно і по-хижацькому. Відходи виробництва викидалися в повітря в розрахунку на те, що будуть знешкоджені і перероблені самою природою. Здавалося, що хоч і дуже велика загальна маса відходів, в порівнянні з захисними ресурсами вона незначна. Однак процес забруднення різко прогресує, і стає очевидним, що природні системи самоочищення рано чи пізно не зможуть витримати такий натиск, так як здатність атмосфери до самоочищення має певні межі.
Висновок
Не повинні виявитися пророчими слова, великого вченого-природознавця, вперше створив теорію розвитку живої природи, Жана Батіста Ламарка: «Можна, мабуть, сказати, що призначення людини полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для проживання
На порозі III тисячоліття немає необхідності доводити гостроту і масштабність, а значить, і небезпека склалася в світі екологічної ситуації. Винуватцем екологічної кризи на Землі стала людина. Він же є як суб'єктом, так і об'єктом останнього. Жодному іншому біологічному виду не вдалося знищити таку велику кількість інших видів, необоротно змінити екологічну ситуацію на планеті. Але не можна зупинити просування людства вперед, навряд чи можлива відмова від створюваної ним штучної біосфери, від створених ним умов життя. Що робити? Якими шляхами рухатися людству далі? Які пріоритети вважати основними? Що важливіше екологія або науково - технічний прогрес? Проблема виживання, проблема збереження природної біосфери може бути вирішена тільки шляхом компромісів і пошуків оптимальних рішень, вихід в коеволюції (спільної, взаємозалежної еволюції біосфери і людського суспільства). Виживання людини в умовах глобальної екологічної кризи, безсумнівно, залежить від наукових знань, впровадження в практику нових технічних досягнень. Але ці досягнення не зможуть принести очікуваних результатів без опори на моральне виховання і певні культурні традиції. На жаль, усвідомлення важливості екологічної освіти та виховання прийшло лише в останні роки. У теж час технократичні установки настільки сильні, що вихід з екологічної кризи як і раніше шукається у звичних шляхах: створення «екологічно чистих» виробництв, прийняття природоохоронних законів, контроль за виробництвом і т. п., - іншими словами, якщо екологічна криза породжена технічним прогресом, то треба просто внести відповідні корективи в напрямок цього прогресу. Екологічна криза мислиться як щось зовнішнє по відношенню до людини, а не як щось, що укладена в ньому самому.
Список використаної літератури
1 http://referat.ru
Це відкриття стурбувало як вчених, так і широку громадськість, оскільки з нього випливало, що шар озону, навколишній нашу планету, знаходиться в більшій небезпеці, ніж вважалося раніше. Потоншення цього шару може привести до серйозних наслідків для людства. Вміст озону в атмосфері менше за 0.0001%, однак, саме озон повністю поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання сонця з довжиною хвилі l <280 нм і значно послаблює смугу УФ-Б з 280 <l <315 нм, що завдають серйозних поразок кліткам живих організмів. Падіння концентрації озону на 1% приводить в середньому до збільшення інтенсивності жорсткого ультрафіолету у поверхні землі на 2%. Ця оцінка підтверджується вимірюваннями, проведеними в Антарктиді. Щоправда, через низьке положення сонця, інтенсивність ультрафіолету в Антарктиді все ще нижче, ніж в середніх широтах. Ультрафіолетове випромінювання Сонця це короткохвильове електромагнітне випромінювання (400-10 нм), на частку якого припадає близько 9% всієї енергії випромінювання Сонця. Ультрафіолетове випромінювання Сонця іонізує гази верхніх шарів земної атмосфери, що призводить до утворення іоносфери.
За своїм впливом на живі організми жорсткий ультрафіолет близький до іонізуючих випромінювань, однак, через більшу, ніж у g-випромінювання довжини хвилі він не здатний проникати глибоко в тканині, і тому вражає тільки поверхневі органи. Жорсткий ультрафіолет володіє достатньою енергією для руйнування ДНК і інших органічних молекул, що може викликати рак шкіри, особливо швидкоплинну злоякісну меланому, катаракту і імунну недостатність. Природно, жорсткий ультрафіолет здатний викликати і звичайні опіки шкіри і рогівки. Вже зараз у всьому світі помітно збільшення числа захворювання раком шкіри, однак значна кількість інших чинників (наприклад, зросла полярність засмаги, яка призводить до того, що люди більше часу проводять на сонці, таким чином, отримуючи велику дозу УФ опромінення) не дозволяє однозначно стверджувати, що в цьому винне зменшення вмісту озону. Жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому представляє велику небезпеку для морських екосистем. Експерименти показали, що планктон, що мешкає в приповерхневому шарі при збільшенні інтенсивності жорсткого УФ може серйозно постраждати і навіть загинути повністю. Планктон знаходиться в основі харчових ланцюжків практично всіх морських екосистем, тому без перебільшення можна сказати, що практично все життя в приповерхневих шарах морів і океанів може зникнути. Рослини менш чутливі до жорсткого УФ, але при збільшенні дози можуть постраждати і вони.
Якщо вміст озону в атмосфері значно зменшиться, людство легко знайде спосіб захиститися від жорсткого УФ випромінювання, але при цьому ризикує померти від голоду
Вже через кілька років всі ми ризикуємо опинитися в незнайомому і лякаючому світі, в якому над людством нависне загроза згубних епідемій, викликаних що вийшли з-під контролю інфекціями
Одні з найбільших змін відбудуться в полярних областях. Товщина і площа арктичних льодів продовжить зменшуватися, почнеться танення вічної мерзлоти. Одного разу почавшись, газу в атмосфері стабілізується. Результатом стануть незворотні зміни в обіг води в світовому океані і рівні моря. Фахівці ООН встановили, планета нагрівається швидше, ніж передбачалося раніше, і є переконливі свідоцтва того, що саме людство несе за це відповідальність.
Ще за часів Петра в Європі було набагато холодніше. Це був пік так званого малого льодовикового періоду, одного з декількох періодів похолодання в історичні часи. У ту пору і Темза в Лондоні замерзала. Поступово з НТР від Петровських часів до кінця ХIX століття і особливо в ХХ столітті розвиток НТП призвело до підвищення річної температури на 1 градус за Цельсієм.
А в останній чверті XX ст. почалося різке потепління глобального клімату, яке в бореальних областях позначається зменшенням кількості морозних зим. Середня температура приземного шару повітря за останні 25 років зросла на 0,7 ° С. В екваторіальній зоні вона не змінилася, але чим ближче до полюсів, тим потепління помітніше. Температура підлідної води в районі Північного полюса зросла майже на два градуси, внаслідок чого почалося подтаіваніе льоду знизу.
Проблема глобального потепління була вперше висловлена в гіпотезі шведським вченим Сванте Арейніусом в кінці XIX століття.
Це потепління викликало великий переполох після появи в 1986 р. відразу на шести мовах книги «Наше спільне майбутнє», підготовленої Комісією ООН на чолі з тодішнім прем'єр-міністром Норвегії Гру Харлем Брундтланд. У книзі підкреслювалося, що потепління викличе бурхливе танення льодів Антарктиди і Гренландії, різкий підйом рівня Світового океану, затоплення прибережних територій, що буде супроводжуватися економічними і соціальними потрясіннями.
Враховуючи всі дані, розроблені вченими всього світу, і результати досліджень Комісії ООН, середньосвітова температура в цьому столітті може підвищитися на 1,4-1,8 градуса Цельсія. Рівень світового океану підвищиться на 10 см, поставивши під загрозу мільйони жителів країн, що знаходяться невисоко над рівнем моря. З точки зору збільшення вплив людства на кліматичні зміни, Міжурядова комісія з нагляду над кліматичними змінами (IPCC) наполягає на підвищенні кількості спостережень для створення більш повної картини глобального потепління клімату.
Глобальне потепління змушує здригнутися. ООН підготувала нову доповідь, в якому прогнозуються наслідки впливу глобального потепління. Висновки фахівців невтішні: негативні результати потепління будуть відчуватися майже всюди.
Для більшої частини Європи значно підвищиться загроза повеней (жителі Великобританії вже випробували це в минулому році). Льодовики Альп і великі області вічної мерзлоти почнуть танути і повністю зникнуть до кінця цього століття. Зміна клімату позитивно позначиться на врожаї, що збираються в Північній Європі, проте майже настільки ж сильний негативний вплив буде надано на сільське господарство Південної Європи, якій у 21 столітті має страждати від постійних посух.
В Азії справи йдуть набагато гірше. Високі температури, посухи, повені і ерозія грунту завдадуть непоправної шкоди сільському господарству багатьох азіатських країн. Підвищення рівня моря і більш сильні тропічні циклони змусять десятки мільйонів людей залишити обжиті місця і переселятися подалі від берегів моря.
Не кращий стан складеться і в Африці. Врожаї зернових серйозно впадуть, зменшиться кількість доступної питної води. Опади будуть випадати все рідше, особливо на півдні, півночі і заході континенту, приводячи до появи нових пустельних районів. Населені пункти в Нігерії, Сенегалі, Гамбії, Єгипті і вздовж південно-східного узбережжя Африки постраждають від підвищення рівня моря та ерозії берегової лінії. Почастішають епідемії інфекційних хвороб, що розноситься комахами, такими як комарі.
У Північній Америці та в Австралії картина буде не настільки однозначно погана. Деяким регіонам потепління піде на користь, зробивши сільське господарство в них більш вигідним. В іншому список лих, які принесе потепління, входять: повені, посухи, епідемії.
Африці зменшаться врожаї, а Австралія і Нова Зеландія будуть відчувати брак води. Підвищиться ризик повеней в Європі, а східне узбережжя Сполучених Штатів піддасться впливу все більш сильних штормів та ерозії узбережжя. Середня температура в цьому столітті зросте від 1,4 до 5,8 градусів Цельсія, говорять вчені. Рівень моря може піднятися на кілька десятків сантиметрів, погрожуючи сотням мільйонів людей в острівних державах і приморських країнах. На планеті буде менше дощів, більше пустель, більше бур і повеней. Вже через кілька років всі ми ризикуємо опинитися в незнайомому і лякаючому світі, в якому над людством нависне загроза згубних епідемій, викликаних що вийшли з-під контролю інфекціями. На думку вчених, які зібралися на науковій конференції у Вашингтоні, глобальне потепління спричинить за собою нові епідемії. Теплий і вологий клімат, який встановиться на нашій планеті протягом наступних 20 років, допоможе небезпечним хворобам, таким як малярія або лихоманка Денге, вже зараз становлять для людства серйозну загрозу, відвоювати нові рубежі.
Найбільше постраждають невеликі острівні держави. Країнам, що розвиваються буде особливо нелегко пристосовуватися до мінливих умов. Очікуються і певні позитивні ефекти: збільшення виробництва деревини, великі врожаї зернових в таких регіонах світу, як Південно-Східна Азія, і менше смертей від замерзання під час зими. Вчені попереджають, що прогнозоване зміна клімату потенційно може призвести до "широкомасштабним і необоротних змін" протягом цього століття. Зокрема, прогнозується уповільнення надходження теплої води в північну Атлантику, велику танення льодів у Гренландії та західній Антарктиді, а також збільшення частки вуглекислого газу та метану в атмосфері в міру нагрівання Землі.
Опублікований у січні звіт ООН - найдетальніша і серйозна на сьогоднішній день робота, що попереджає про наслідки глобального потепління. В опублікованому звіті говориться, що ознаки цих змін уже в наявності.
- Льодовий покрив Арктики скоротився на 10-15%
- Лід на антарктичному узбережжя з середини 1950-х до початку 1970-х відступив на південь на 2,8 градуса довготи
- Ліси Аляски наступають на північ - на 100 кілометрів з підвищенням середньої температури на один градус Цельсія
- Льодове покриття озер і річок в середніх і верхніх довготах Північної півкулі тримається зараз на 2 тижні менше, ніж в 1850 році
- У Європі деякі гірські рослини мігрують вгору зі швидкістю від одного до чотирьох метрів кожне десятиліття
- Сезон зростання садових рослин в Європі збільшився на 11 днів
- Перелітні птахи прилітають на північ раніше і залишаються довше.
Пошук винних у глобальному потеплінні не допоможе справі. На Конференції ООН з проблем кліматичних змін, яка триває в Нідерландах, Великобританія попередила, що світ може втратити життєво важливий шанс запобігти згубні наслідки глобального потепління.
Людство надто повільно підходить до розуміння масштабів небезпеки, яку створює легковажне ставлення до навколишнього середовища. Тим часом рішення (якщо воно ще можливо) таких грізних глобальних проблем, як екологічні, вимагає невідкладних енергійних спільних зусиль міжнародних організацій, держав, регіонів, громадськості.
Однією з найважливішою екологічною проблемою людства, явіляется випадання кислотних опадів.
Кислотні дощі
Термін «кислотні дощі» ввів у 1872 р. англійський інженер Роберт Сміт у книзі «Повітря і дощ: початок хімічної кліматології». Кислотні дощі, що містять розчини сірчаної та азотної кислот, завдають значної шкоди природі. Земля, водойми, рослинність, тварини та споруди стають їх жертвами. На території Росії в 1996 р. разом з опадами випало більше 4 млн. т сірки і 1,25 млн. т нітратного азоту. Особливо тривожна ситуація склалася в Центральному та Центрально-чорноземному районах, а також в Кемеровській області і Алтайському краї, в Норильську. У Москві і Санкт-Петербурзі з кислотними дощами на землю в рік випадає до 1500 кг сірки на 1 км 2. Помітно менше кислотність опадів у прибережній зоні північних, західно-та східносибірських морів. Найсприятливішим регіоном у цьому відношенні визнана Республіка Саха (Якутія).
При спалюванні будь-якого викопного палива (вугілля, горючого сланцю, мазуту) в складі газів, що виділяються містяться діокісі сірки та азоту. У залежності від складу палива їх може бути менше або більше. Особливо насичені сірчистим газом викиди дають високосірчисті вугілля і мазут. Мільйони тонн діоксидів сірки, що викидаються в атмосферу, перетворюють випадають дощі в слабкий розчин кислот.
Окисли азоту утворюються при з'єднанні азоту з киснем повітря при високих температурах, головним чином у двигунах внутрішнього згоряння і котельних установках. Одержання енергії, на жаль, супроводжується закислением навколишнього середовища. Справа ускладнюється ще й тим, що труби теплоелектростанцій стали рости в висоту, і досягають 250-300, навіть 400 м, отже, викиди в атмосферу тепер розсіюються на величезні території.
.
У кислих розчинах рН <7, і чим менше, тим кисліше розчин. У лужних розчинах рН> 7, і чим більше, тим вище лужність розчину.
Шкала кислотності йде від рН = 0 (украй висока кислотність) через рН = 7 (нейтральне середовище) до рН = 14 (украй висока лужність).
Чистий природна, зокрема дощова, вода в відсутність забруднювачів проте має слабокислу реакцію (рН = 5,6), оскільки в ній легко розчиняється вуглекислий газ з утворенням слабкої вугільної кислоти:
СО 2 + Н 2 О
Для визначення показника кислотності використовують різні рН-метри, зокрема дорогі електронні прилади. Простим способом визначення характеру середовища є застосування індикаторів - хімічних речовин, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Найбільш поширені індикатори - фенолфталеїн, метилоранж, лакмус, а також природні барвники з червоної капусти і чорної смородини.
Дощова вода, утворюється при конденсації водяної пари, повинна мати нейтральну реакцію, тобто рН = 7. Але навіть у самому чистому повітрі завжди є діоксид вуглецю, і дощова вода, розчиняючи його, ледве подкисляется (рН 5,6-5,7). А увібравши кислоти, які утворюються з діоксидів сірки та азоту, дощ стає помітно кислим. Зменшення рН на одну одиницю означає збільшення кислотності в 10 разів, на дві - в 100 разів і т.д. Світовий рекорд належить шотландському містечку Пітлокрі, де 20 квітня 1974 випав дощ з рН 2,4, - це вже не вода, а щось на зразок столового оцту.
Наслідки кислотних опадів.
У 70-х рр.. в річках і озерах скандинавських країн стала зникати риба, сніг у горах убрався в сірий колір, листя з дерев завчасно засіяна землю. Дуже скоро ті ж явища помітили в США, Канаді, Західній Європі. У Німеччині постраждало 30%, а місцями 50% лісів. І все це відбувається далеко від міст і промислових центрів. З'ясувалося, що причина всіх цих бід - кислотні дощі.
Показник рН змінюється в різних водоймах, але в непорушеною природному середовищу діапазон цих змін суворо обмежений. Природні води і грунту мають буферними можливостями, вони здатні нейтралізувати певну частину кислоти і зберегти середу. Однак очевидно, що буферні здатності природи не безмежні.
У водойми, постраждалі від кислотних дощів, нове життя можуть вдихнути невеликі кількості фосфатних добрив; вони допомагають планктону засвоювати нітрати, що веде до зниження кислотності води. Використання фосфату дешевше, ніж вапна, крім того, фосфат чинить менший вплив на хімію води.
Земля і рослини, звичайно, теж страждають від кислотних дощів: знижується продуктивність грунтів, скорочується надходження поживних речовин, міняється склад грунтових мікроорганізмів.
Величезної шкоди завдають кислотні дощі лісам. Ліси висихають, розвивається суховершінность на великих площах. Кислота збільшує рухливість в грунтах алюмінію, який токсичний для дрібних коренів, і це призводить до пригнічення листя і хвої, крихкості гілок. Особливо страждають хвойні дерева, тому що хвоя змінюється рідше, ніж листя, і тому накопичує більше шкідливих речовин за один і той же період. Хвойні дерева жовтіють, у них зріджуються крони, пошкоджуються дрібні коріння. Але і у листяних дерев змінюється забарвлення листя, передчасно опадає листя, гине частина крони, пошкоджується кора. Природного поновлення хвойних і листяних лісів не відбувається.
Все більший шкоду кислотні дощі наносять сільськогосподарським культурам: пошкоджуються покривні тканини рослин, змінюється обмін речовин в клітинах, рослини сповільнюють ріст і розвиток, зменшується їх опірність до хвороб і паразитів, падає врожайність.
Проведено дослідження ступеня сприйнятливості до кислотних дощів 18 видів сільськогосподарських культур та 11 видів декоративних рослин на ранніх стадіях росту. Найбільш схильними до шкідливому впливу виявилися листя томатів, сої, квасолі, тютюну, баклажанів, соняшнику і бавовнику. Найменш сприйнятливими - озима пшениця, кукурудза, салат, люцерна і конюшина.
Кислотні дощі не тільки вбивають живу природу, а й руйнують пам'ятники архітектури. Міцний, твердий мармур, суміш оксидів кальцію (СаО і СО 2), реагує з розчином сірчаної кислоти і перетворюється в гіпс (СаSО 4). Зміна температур, потоки дощу і вітер руйнують цей м'який матеріал. Історичні пам'ятники Греції і Риму, простоявши тисячоліття, останніми роками руйнуються прямо на очах. Така ж доля загрожує і Тадж-Махалу - шедевру індійської архітектури періоду Великих Моголів, в Лондоні - Тауеру і Вестмінстерське абатство. На соборі Св. Павла в Римі шар портлендського вапняку роз'їдені на 2,5 см. У Голландії статуї на соборі Св. Іоанна тануть, як льодяники. Чорними відкладеннями роз'їдений королівський палац на площі Дам в Амстердамі.
Понад 100 тис. найцінніших вітражів, що прикрашають собори в Шатрі, Контербері, Кельні, Ерфурті, Празі, Берні, в інших містах Європи можуть бути повністю втрачені в найближчі 15 - 20 років.
Страждають від кислотних дощів і люди, вимушені споживати питну воду, забруднену токсичними металами - ртуттю, свинцем, кадмієм і т.п.
Рятувати природу від закислення необхідно. Для цього доведеться різко знизити викиди в атмосферу окислів сірки та азоту, але в першу чергу сірчистого газу, так як саме сірчана кислота і її солі на 70-80% обумовлюють кислотність дощів, що випадають на великих відстанях від місця промислового викиду.
Спостереження за хімічним складом і кислотністю опадів у Росії ведуть 131 станція, що відбирають на хімічний аналіз сумарні проби, і 108 пунктів, на яких в оперативному порядку вимірюють тільки величину рН. Проби опадів на утримання від 11 до 20 компонентів аналізуються в п'яти кущових лабораторіях.
Система контролю забруднення снігового покриву на території Росії здійснюється на 625 пунктах, обстежують площу в 15 млн. км2. Проби забирають на наявність іонів сульфату, нітрату амонію, важких металів, визначають значення рН.
Природні опади мають різну кислотність, але в середньому рН = 5,6. Кислотні опади з рН <5,6 представляють серйозну загрозу, особливо якщо величина рН падає нижче 5,1. Нижче перераховуються основні наслідки випадання кислотних опадів.
• Пошкодження статуй, будівель, металів і обробки автомобілів.
• Загибель риб, водних рослин і мікроорганізмів в озерах та річках.
• Зниження здатності до відтворення лососів і форелі при рН <5,5.
• Загибель і зниження продуктивності багатьох видів фітопланктону, коли рН <6 - 8.
• Розрив азотного циклу в озерах, коли величина рН коливається від 5,4 до 5,7.
• Ослаблення або загибель дерев, особливо хвойних порід, які ростуть на великих висотах, через вимивання з грунту кальцію, натрію та інших поживних речовин (Малюнок IV).
• Пошкодження коріння дерев і загибель багатьох видів риб через вивільнення з грунтів та донних відкладів іонів алюмінію, свинцю, ртуті та кадмію.
• Ослаблення дерев і посилення їх схильності хвороб, комах, посух, грибів і мохів, які процвітають в кислому середовищі.
• Уповільнення росту культурних рослин, таких, як помідори, соя, квасоля, тютюн, шпинат, морква, капуста брокколі-і бавовна.
• Зростання популяції 81агола, найпростішого, що викликає серйозну кишкову інфекцію, яка вражає скелелазів і альпіністів, які п'ють воду з, здавалося б, чистих гірських струмків.
• Виникнення і загострення багатьох хвороб дихальної системи людини, передчасна загибель людей.
Кислотні опади ілюструють граничний ефект. Більшість грунтів, озер і річок містять лужні хімічні речовини, які можуть взаємодіяти з деякою кількістю кислот, нейтралізуючи їх. Проте регулярне багаторічна вплив кислот виснажує більшість з цих стримуючих закислення речовин. Потім як би раптово починається масова загибель дерев і риб в озерах та річках. Коли це відбувається, будь-які заходи щодо запобігання серйозного збитку робити вже пізно. Запізнення складає 10 - 20 років.
. Велика частина кислотоутворюючих речовин, вироблених в одній країні, переноситься переважаючими приземного вітру на територію іншої.
Самоочищення атмосфери. Повітряний океан має здатність до самоочищення від забруднюючих речовин.
Будь-яке забруднення викликає у природи захисну реакцію, спрямовану на його нейтралізацію. Ця здатність природи довгий час експлуатувалася людиною бездумно і по-хижацькому. Відходи виробництва викидалися в повітря в розрахунку на те, що будуть знешкоджені і перероблені самою природою. Здавалося, що хоч і дуже велика загальна маса відходів, в порівнянні з захисними ресурсами вона незначна. Однак процес забруднення різко прогресує, і стає очевидним, що природні системи самоочищення рано чи пізно не зможуть витримати такий натиск, так як здатність атмосфери до самоочищення має певні межі.
Висновок
Не повинні виявитися пророчими слова, великого вченого-природознавця, вперше створив теорію розвитку живої природи, Жана Батіста Ламарка: «Можна, мабуть, сказати, що призначення людини полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для проживання
На порозі III тисячоліття немає необхідності доводити гостроту і масштабність, а значить, і небезпека склалася в світі екологічної ситуації. Винуватцем екологічної кризи на Землі стала людина. Він же є як суб'єктом, так і об'єктом останнього. Жодному іншому біологічному виду не вдалося знищити таку велику кількість інших видів, необоротно змінити екологічну ситуацію на планеті. Але не можна зупинити просування людства вперед, навряд чи можлива відмова від створюваної ним штучної біосфери, від створених ним умов життя. Що робити? Якими шляхами рухатися людству далі? Які пріоритети вважати основними? Що важливіше екологія або науково - технічний прогрес? Проблема виживання, проблема збереження природної біосфери може бути вирішена тільки шляхом компромісів і пошуків оптимальних рішень, вихід в коеволюції (спільної, взаємозалежної еволюції біосфери і людського суспільства). Виживання людини в умовах глобальної екологічної кризи, безсумнівно, залежить від наукових знань, впровадження в практику нових технічних досягнень. Але ці досягнення не зможуть принести очікуваних результатів без опори на моральне виховання і певні культурні традиції. На жаль, усвідомлення важливості екологічної освіти та виховання прийшло лише в останні роки. У теж час технократичні установки настільки сильні, що вихід з екологічної кризи як і раніше шукається у звичних шляхах: створення «екологічно чистих» виробництв, прийняття природоохоронних законів, контроль за виробництвом і т. п., - іншими словами, якщо екологічна криза породжена технічним прогресом, то треба просто внести відповідні корективи в напрямок цього прогресу. Екологічна криза мислиться як щось зовнішнє по відношенню до людини, а не як щось, що укладена в ньому самому.
Список використаної літератури
1 http://referat.ru
[1]