Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Антропогенные факторы

Читайте также:
  1. III. Системообразующие факторы в маркетинге
  2. L-формы бактерий, их особенности и роль в патологии человека. Факторы, способствующие образованию L-форм. Микоплазмы и заболевания, вызываемые ими.
  3. R Электрофизиологические факторы риска пароксизмов мерцания предсердий
  4. Абиотические факторы водной среды
  5. Абиотические факторы почвы
  6. Анализ движущих сил конкуренции и ключевые факторы успеха в отрасли.
  7. Анаэробная инфекция ран. Факторы. Ранняя диагностика клинических форм. Профилактика и лечение на этапах медэвакуации.
  8. Бактериальный шок: 1) определение, этиология, клинические проявления 2) наиболее характерные входные ворота 3) факторы прорыва 4) патологическая анатомия 5) причины смерти.
  9. Билет № 11. Ценовая эластичность спроса: определение, факторы, виды.

Антропогенные факторы связаны с хозяйственной деятельностью человека и оказывают любое влияние на живые организмы. Можно выделить три большие группы явлений, объединенных названием антропогенные факторы:

- изменение численности организмов;

- переселение организмов;

- изменение среды обитания организмов.

Начало действию этих факторов было положено на заре появления НOMO SAPIENS, когда древние люди начали собирать растения и охотиться на животных. Естественная растительность заменялась при этом культурной, животные одомашнивались. Начался селекционный отбор. Начала изменяться природа.

Гумбольдт А. в ХIХ веке написал: «Человеку предшествуют леса, а сопровождает его пустыня». Человек начал сознательно расселять, переселять и акклиматизировать новые для данной местности виды растительности и животных, иногда нанося вред экосистеме. Например, в Белоруссию завезли дальневосточную енотовидную собаку, при этом резко сократилось число гнездящихся на земле птиц, вслед за этим резко возросло число колорадского жука, в результате резко упали урожаи картофеля и томатов и т.д.

Регионы техносферы и территории, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергают загрязнению атмосферный воздух вредными для человека веществами и их соединениями. В некоторых городах концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе превысили 10 предельно допустимых концентраций для этих веществ. Например, для Братска характерны загрязнения бенз(а)пиреном (сильный канцероген), формальдегидом, сероуглеродом; в Иркутске – это диоксид азота, бенз(а)пи-рен, формальдегид; в Магнитогорске – бенз(а)пирен, сероуглерод; в Москве – формальдегид, бензол, диоксид азота; в Омске – аммиак и формальдегид. Высокие концентрации некоторых веществ в атмосфере приводят к нежелательным последствиям: фотохимическому смогу, к разрушению озонового слоя Земли, к выпадению кислотных дождей, к возникновению парникового эффекта.

Кислотные дожди. Проблема кислотных дождей возникла в 80-е годы. Источниками их являются газы, содержащие серу и азот. Наиболее важные из них: .

Соединения серы и азота, поступая в атмосферу, вступают в химические реакции не сразу, а иногда через 2–8 суток. При этом вместе с атмосферным воздухом серная и азотная кислоты могут «пройти» расстояние до 2000 км от источника выбросов и лишь затем выпасть с кислотными осадками на землю.



Различают прямое и косвенное влияние кислотных осадков. Прямое влияние большой опасности человеку не представляет, так как концентрация кислот в воздухе при этом не превышает ПДК. Опасными такие дожди могут быть лишь детям и больным-астматикам. Прямое воздействие слабых кислот может сказаться на металлоконструкциях (коррозия) и на зданиях и памятниках (взаимодействие с карбидом кальция).

Наиболее опасно попадание кислотных осадков в водоемы и в почву. Попадание кислоты в водоемы повышает кислотность воды (снижает рН), от кислотности зависит растворимость в воде тяжелых металлов, которые по трофическим цепям и непосредственно с водой могут попасть в организм человека. В России осадки с рН=4,0 – 4,5 (очень кислые) наблюдаются в Тюмени, Архангельске, Вологде, Тамбове, Омске.

Парниковый эффект. Состав атмосферы определяет величину солнечной радиации в тепловом балансе Земли. Экранирующая роль атмосферы позволяет поддерживать среднюю температуру биосферы на уровне + 15°С, тогда как без атмосферы средняя температура биосферы была бы около – 15°С. Основная доля солнечной радиации передается к поверхности Земли в оптическом диапазоне, а отраженная – в инфракрасном спектре. Баланс зависит от наличия в атмосфере газов: и пыли. Чем выше концентрация газов, тем меньше доля отраженной солнечной радиации уходит в космос, тем больше теплоты задерживается в биосфере. В последние годы в связи с развитием теплоэнергетики, автотранспорта, бытовой химии резко стали возрастать концентрации газов в атмосфере. Формирующийся при этом парниковый эффект ведет к потеплению климата, а это повлечет за собой таяние вечных ледников, что опасно затоплением островных стран. По прогнозам к 2050 году уровень моря может подняться на 25–40 см, а к 2100 году – на 2 м! Это приведет к затоплению 5 млн. км2 суши (30% всех урожайных земель). Подъем Мирового океана грозит затоплением территорий, лежащих ниже уровня моря: Голландии, Аенеции, Бангладеш, а в России – Санкт-Петербурга.



Парниковый эффект может наблюдаться и на региональном уровне. Антропогенные источники, сконцентрированные в крупных городах, создают около городов в радиусе около 50 км зоны с повышенными на 1–5°С температурами. Эти зоны хорошо просматриваются со спутников.

Разрушение озонового слоя. Озоновый слой – это воздушный слой в верхних слоях атмосферы (стратосфере), состоящий из особой формы кислорода – озона. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (О3). Озоновый слой начинается на высотах около 8 км над полюсами (или 17 км над Экватором) и простирается вверх до высот приблизительно равных 50-ти километров. Однако плотность озона очень низкая, и если сжать его до плотности, которую имеет воздух у поверхности земли, то толщина озонового слоя не превысит 3,5 мм. («Reporting on Climate Change»). Озон образуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение бомбардирует молекулы кислорода ( ). Так как озоновый слой поглощает ультрафиолетовое излучение, то его разрушение приведет к более высоким уровням ультрафиолетового излучения на поверхности земли. Это, в свою очередь, вызовет увеличение случаев рака кожи живых организмов (включая человека). Другим следствием повышенного уровня ультрафиолетового излучения станет разогрев поверхности земли и, вследствие этого, изменение температурного режима, режима ветров и дождей и повышение уровня моря.

Впервые о нарушении целостности озонового слоя сообщили в 1985 году британские ученые. По их данным в предшествующие восемь лет были обнаружены увеличивающиеся каждую весну озоновые дыры над Северным и Южным полюсами.

Ученые предложили три теории, объяснявшие причины этого феномена:

1) разрушение озонового слоя окисями азота-соединениями, образующимися естественным образом на солнечном свету;

2) воздушные потоки из нижних слоев атмосферы при движении вверх расталкивают озон;

3) соединения хлора в атмосфере разрушают озон.

Ученые пришли к заключению, что соединения хлора, называемые хлорфторуглеродами (ХФУ), которые широко используются в промышленности и в быту, несут основную ответственность за разрушение озонового слоя Земли. Некоторые виды хлорфторуглеродов используются в качестве охладителей в холодильных установках и кондиционерах. Другие ХФУ применяются для производства поролонов и пенопластов – материалов, широко используемых во многих потребительских товарах, начиная от одноразовой пластиковой посуды и заканчивая изоляционными материалами. ХФУ нашли широкое применение в баллонах для распыления аэрозолей и в качестве веществ для промывания электрооборудования. Источниками хлора и азота являются также атомные взрывы, военные самолеты, ракеты.

Одна молекула хлора может разрушить 105 молекул озона!

Влияние на озоновый слой оказывают также фреоны, продолжительность жизни которых около 100 лет. Источниками фреонов являются холодильные агрегаты и бытовые распылительные баллончики.

По оценкам ученых разрушение озонового слоя в 1974 годы достигло 0,4–1%; к 2010 году прогнозируется разрушение уже 3%; к 2050 – 10%. Ядерная война может сразу уменьшить озоновый слой на 70%.

В 1996 г. была принята международная декларация, запрещающая использование наиболее опасных ХФУ. При соблюдении условий декларации для полного восстановления озонового слоя потребуется не менее 100 лет.

Фотохимический смог. Иная проблема, связанная с озоном, но не связанная с разрушением озонового слоя – это фотохимический смог. Озон в нижних слоях атмосферы (тропосфере) является загрязняющим веществом. Он образуется на свету при реакции оксидов азота с углеводородами. Озон в тропосфере снижает продуктивность сельскохозяйственных культур. Он замедляет фотосинтез в растениях и ослабляет их. По оценкам специалистов, в США ежегодные потери кукурузы, пшеницы, соевых бобов и арахиса, вызванные озоном, достигают от 1,9 до 4,5 миллиардов долларов. В дополнение, озон ускоряет процесс разрушения резиновых изделий, текстиля и покрытий.

Химия фотохимического смога достаточно сложная, но в упрощенном виде может быть представлена следующими уравнениями:

где ПАН – пероксиацилнитраты.

Смог очень токсичен. Для образования смога необходимо в солнечную погоду наличие оксидов азота и углеводородов, которые выбрасываются автотранспортом и промышленными предприятиями. Наиболее вероятное время суток для образования смога – 11–14 часов дня. Различают два вида смога.

Фотохимический смог (или еще его называют Лос-андже-лесский тип смога) возникает, как правило, летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, насыщенный, а вернее перенасыщенный выхлопными газами автомобилей. В Лос-Анджелесе выхлопные газы более четырех миллионов автомобилей выбрасывают более тысячи тонн оксидов азота в сутки. При очень слабом движении воздуха или безветрии в воздухе проходят реакции с образованием новых высокотоксичных загрязнителей – фотооксидантов (озон, органические перекиси, нитриты, ПАН и др.), которые являются причиной раздражения слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения. Только в одном городе Токио смог вызвал отравление 10 тыс. человек в 1970 г. и 28 тыс. – в 1971 г. По официальным данным, в Афинах в дни смога смертность в шесть раз выше, чем в дни относительно чистой атмосферы. В некоторых городах России (Кемерово, Ангарск, Новокузнецк, Медногорск и др.), особенно в тех, которые расположены в низинах, в связи с ростом числа автомобилей и увеличением выброса выхлопных газов, содержащих оксид азота, вероятность образования фотохимического смога увеличивается.

Различают другой тип смога: зимний смог (лондонский тип). Лондонский тип смога возникает зимой в крупных промышленных городах при неблагоприятных погодных условиях (отсутствие ветра и температурная инверсия). Температурная инверсия проявляется в повышении температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы (обычно в интервале 300–400 м от поверхности земли) вместо обычного понижения. В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. Нередко возникают туманы. Концентрации оксидов серы, взвешенной пыли, оксида углерода достигают опасных для здоровья человека уровней, приводят к расстройству кровообращения, дыхания, а нередко и к смерти. В 1952 г. в Лондоне от смога за пять дней погибло более 4 тыс. человек, до 10 тыс. человек тяжело заболели. Рассеять смог может только ветер, а сгладить смогоопасную ситуацию – сокращение выбросов загрязняющих веществ.

Катастрофические экологические изменения связаны с интенсивным загрязнением Мирового океана, который в результате фотосинтетической деятельности одноклеточных зеленых водорослей производит 75% кислорода, насыщающего атмосферу. Наибольшую опасность для жизни Океана представляют нефтяные загрязнения. Сейчас в Океан ежегодно выливается около 10 млн. тонн нефти, которая угрожает жизни водорослей. Ученые просчитали, что при поступлении в Океан 25 млн. тонн нефтепродуктов в год ведет к полному уничтожению в нем всего живого и, тем самым, к перекрытию источника кислорода в атмосферу.

Поступление кислорода в атмосферу Земли в результате фотосинтетической деятельности растений ежегодно составляет 300 млрд. тонн. 90% этого количества расходуют живые организмы биосферы, 10% расходуются промышленностью. Но при нынешних темпах развития промышленность требует все больше кислорода, и через 100 лет (при современной технологии) содержание кислорода в атмосфере может снизиться с 21% до 8%.

Мировой опыт показывает, что для стабилизации экологической ситуации в стране нужно затратить не менее 3% валового национального продукта, а для улучшения экологической ситуации – не менее 5%. Такие расходы несут в настоящее время Германия, Швеция, Англия. Самые большие затраты на природоохранные мероприятия у США – 7%. По данным Комитета по экологии Государственной Думы затраты России на эти цели не более 0,5% [3].

 


Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 29; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Абиотические факторы водной среды | Адаптация живых организмов к экологическим факторам
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.012 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты