Контрольная работа - экология - файл n1.doc

Контрольная работа - экология
скачать (124 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc124kb.06.11.2012 13:59скачать

n1.doc




Федеральное агентство по образованию
Энгельсский технологический институт (филиал) ГОУ ВПО
С Г Т У
Кафедра «ЭКОС»

Принята Проверена
«___»__________2011г «___»___________2011г
_____________________ ____________________

подпись подпись преподавателя

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине
«ЭКОЛОГИЯ»
вариант № 5


Выполнил:

студент
Проверила:


Энгельс-2011



  1. Влияние антропогенных факторов на окружающую природную среду.

1.1. Антропогенное загрязнение атмосферы.

Загрязнение атмосферы – привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами.

Естественное загрязнение – это геологические и геохимические процессы, всегда существовавшие на Земле с момента ее образования как геологического тела. Эти факторы не угрожают отрицательными последствиями природным экосистемам, за исключением катастрофических природных явлений.

Антропогенное загрязнение спровоцировано исключительно хозяйственной деятельностью человека, его неуемным желанием создавать себе блага иногда во вред окружающей природной среде.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало выражать разнообразные проявления и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невосполнимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.

К искусственным (антропогенным) источникам загрязнения атмосферы относятся:

- промышленные предприятия;

- транспорт;

- теплоэнергетика;

- отопление жилищ;

- сельское хозяйство.

Антропогенное загрязнение атмосферы приводит к глобальному изменению. Это загрязнение в первую очередь связано с выбросами сернистого, угарного, углекислого газов, сероводорода, оксидов и диоксидов азота, аммиака, метана. Под действием одних содержащихся в воздухе загрязнителей (например, диоксида серы и углерода) подвергаются коррозии различные строительные материалы, в том числе известняк и металлы. Кроме того, может измениться облик местности, поскольку растения также чувствительны к загрязнению воздуха.

Человеческая деятельность приводит к тому, что загрязнения поступают в атмосферу в основном в двух видах — в виде аэрозолей (взвешенных частиц) и газообразных веществ.

Главные источники аэрозолей — промышленность строительных материалов, производство цемента, открытая добыча угля и руд, черная металлургия и другие отрасли. Общее количество аэрозолей антропогенного происхождения, поступающих в атмосферу в течение года, составляет 60 млн. тонн. Это в несколько раз меньше объема загрязнений естественного происхождения (пыльные бури, вулканы).

Гораздо большую опасность представляют газообразные вещества, на долю которых приходится 80-90% всех антропогенных выбросов. Прогрессирует и накопление углекислого и некоторых других газов в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете, а значит, повышения уровня моря и резкому изменению погодных условий во всем мире (“парниковый эффект”).

Соединения азота представлены ядовитыми газами — окисью и перекисью азота. Высокие концентрации оксидов азота в городах и окрестностях промышленных предприятий связаны с деятельностью человека. В значительном количестве оксиды азота выделяют ТЭС. Выделяются оксиды азота и при травлении металлов азотной кислотой. Производство взрывчатых веществ и азотной кислоты – еще два источника выбросов оксидов азота в атмосферу. Десятки миллионов двигателей внутреннего сгорания, работающих на всех видах транспорта, выбрасывают в атмосферу огромные количества окислов азота и серы, особенно дизельные двигатели, использующие дешевое «тяжелое» топливо. Автомобильные моторы выбрасывают также много продуктов неполного сгорания углеводородов, многие из которых обладают высокой канцерогенной активностью, и окиси углерода – угарного газа. В больших городах и вблизи автомагистралей основной источник загрязнения приземных слоев воздуха – автотранспорт. В природе оксиды азота образуются при лесных пожарах.

Наибольшую опасность представляет собой загрязнение атмосферы соединениями серы и, прежде всего, сернистым газом. Соединения серы выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты. Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, зарубежной Европы, европейской части России, Украины. В южном полушарии оно ниже.

С попаданием в атмосферу соединений серы и азота связано выпадение кислотных дождей. Термин «кислотные дожди» был введен английским химиком А.Смитом более 100 лет назад. Однако пагубные экологические последствия кислотных осадков проявились лишь в последние 10-15 лет. Двуокись серы и окислы азота в воздухе соединяются с парами воды, затем вместе с дождями, туманами выпадают на землю фактически в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают кислотность почвы, способствуют гибели растений и высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера, угнетающе действуют на флору и фауну, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни — от рыб до микроорганизмов. Расстояние между местом образования кислотных осадков и местом их выпадения может составлять тысячи километров. Большой вред кислотные дожди наносят и различным конструкциям (мостам, памятникам и т.д.).

Происходит интенсивное опустынивание и обезлесение планеты Земля. В Азии и Африке процесс опустынивания идет со скоростью 6 млн. га в год. Главный фактор опустынивания — это деятельность самого человека. Ученые подсчитали, что общая площадь антропогенных пустынь превысила площадь естественных. Вот почему опустынивание относят к числу глобальных процессов. Среди антропогенных причин — это неоправданный рост поголовья скота, вытаптывающего растительный покров, чрезмерная и неправильная эксплуатация земель. В России это происходит в Калмыкии и Нижнем Поволжье. Интенсивно вырубаются леса в Бразилии и России. Сведение лесов приводит к снижению продукции кислорода, сопровождающей процесс фотосинтеза.

Произошло истощение озонового слоя атмосферы Земли (озоносферы), задерживающего губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение. Считается, что главный вклад в разрушение озоносферы вносят хлор-фтор-углероды (т. е. фреоны). Они используются в качестве хладоагентов и в баллончиках с аэрозолями. В 1996 г. была принята международная декларация, запрещающая использование наиболее опасных хлор-фтор-углеродов. При соблюдении условий декларации для полного восстановления озонового слоя потребуется не менее 100 лет и с начала XXI в. можно будет ожидать постепенный рост толщины «экрана» озоносферы.

Теперь рассмотрим примеры антропогенного воздействия на уровне нашей страны. Одним из главных факторов, приведших к ухудшению природной среды России, стало необоснованное развитие отраслей минерально-сырьевого комплекса – добывающей промышленности.

Численность населения России составляет менее 3% общемировой, но до последнего времени Россия производила свыше 20% мирового объема продукции горнодобывающей промышленности, и большая часть этого сырья экспортировалась. Структура российской добывающей промышленности такова, что на производство ее конечной продукции расходуется менее 7% сырьевой массы, извлекаемой из недр Земли. Здесь и терриконы вблизи угольных шахт, насыпанные прямо на плодородный чернозем, и неполное извлечение полезных ископаемых из недр, и сжигание попутного газа в факелах, и т.д. Так, например, для поднятия нефти из скважин во всем мире применяется газ, а в России из-за отсутствия соответствующего компрессорного оборудования в скважину закачивается вода. В результате из скважин берут только 30% нефти, вода смешивается с нефтью и т.д.

В структуре экспорта России кроме сырой нефти, газа и неразделанного на пиломатериалы леса имеется металл и минеральные удобрения. На мировом рынке у России покупают и черные, и цветные металлы. Однако металлургия – одно из самых экологически грязных производств. Поэтому покупатели нашей металлургической продукции предпочитают иметь грязные производства в России, а не у себя дома. То же самое относится к промышленности минеральных удобрений.

Ученые и инженеры пришли к выводу: главный путь предупреждения загрязнения атмосферы должен заключаться в постепенном сокращении вредных выбросов, ликвидации их источников. Поэтому необходим запрет на использование высокосернистых угля, нефти и топлива.

1.2. Антропогенное загрязнение гидросферы.

Воду нельзя ничем заменить – этим она отличается практически от всех других видов сырья и топлива. Воду может заменить только сама вода!

Большие объемы воды на нашей планете создают впечатление ее изобилия и неисчерпаемости. Между тем следует знать, что гидросфера – самая тонкая оболочка Земли. Пятая часть человечества ощущает недостаток пресной воды и плохое ее качество.

Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам пресной воды. И учитывая, что общие ресурсы пресной воды составляют от общего объема гидросферы Земли всего 2-2,5%, становится ясно, каким богатством мы обладаем. Главную опасность для этих ресурсов представляет загрязнение гидросферы. Основные запасы пресной воды сосредоточены в озерах, площадь которых в нашей стране больше территории Великобритании. В одном только Байкале находится примерно 20% мировых запасов пресной воды.

Антропогенные загрязнения вод различны по объемам и степени вредности для человека и экосистем.

Хозяйственная деятельность человека привела к заметному сокращению количества воды в водоемах суши: мелеют водоемы, исчезают малые реки, высыхают колодцы, снижается уровень грунтовых вод. Сокращение уровня грунтовых вод уменьшает урожайность окрестных хозяйств.

Ученые различают три вида загрязнения гидросферы: физическое (прежде всего тепловое), химическое и биологическое.

Под физическим понимается, прежде всего, тепловое загрязнение, образующееся в результате сброса подогретых вод, используемых для охлаждения на ТЭС и АЭС. Сброс таких вод приводит к нарушению природного водного режима. Например, реки в местах сброса таких вод не замерзают. В замкнутых водоемах это приводит к уменьшению содержания кислорода, что приводит к гибели рыб и бурному развитию одноклеточных водорослей (“цветению” воды). К физическому загрязнению относят также радиоактивные загрязнения.

Химическое загрязнение гидросферы возникает в результате попадания в нее различных химических веществ и соединений. Примером служит сброс в водоемы тяжелых металлов (свинец, ртуть), удобрений (нитраты, фосфаты) и углеводородов (нефть, органические загрязнения). Главным источником выступает промышленное, сельскохозяйственное производства и транспорт.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, часто болезнетворными. В водную среду они попадают со стоками химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и животноводческих комплексов. От таких загрязнений пострадал и Байкал, и Волга, и многие большие и малые реки России. Отравление рек и морей отходами промышленности, сельского хозяйства приводят еще к одной беде — уменьшению поступления в морскую воду кислорода и как следствие отравление морской воды сероводородом. Примером может служить Черное море. В Черном море существует установившийся режим обмена поверхности и глубинных вод, который препятствует проникновению в глубину кислорода. В результате на глубине накапливается сероводород. В последнее время ситуация в Черном море резко ухудшилась и не только из-за постепенного нарушения равновесия между сероводородными и кислородными водами, идет нарушение гидрологического режима после строительства плотин на реках, впадающих в Черное море, так и из-за загрязнения прибрежных вод отходами промышленности и сточными водами.

Остро стоят проблемы химического загрязнения водоемов, рек и озер в Мордовии. Одним из наиболее ярких примеров — сброс в водостоки и водоемы тяжелых металлов, среди которых особенно опасен свинец (антропогенные его поступления в 17 раз превышают естественные) и ртуть. Источниками этих загрязнений явились вредные производства светотехнической промышленности. В недавнем прошлом тяжелыми металлами был отравлен водоем на севере Саранска под названием Саранское море.

Не обошла стороной Мордовию и общая беда — чернобыльская авария. В результате многие районы пострадали от радиоизотопного загрязнения земель. И результаты этого антропогенного воздействия будут сказываться еще сотни лет.

Особый вопрос в этой теме - загрязнение Мирового океана, который оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Огромная масса вод океана формирует ее климат, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток.

Загрязнение происходит тремя путями.

Первый из них — речной сток, вместе с которым в океан попадают миллионы тонн различных металлов, соединений фосфора, органические загрязнения. При этом почти все взвешенные и большинство растворенных веществ осаждаются в устьях рек и прилегающих шельфах.

Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в Мировой океан поступает большая часть свинца, половина ртути и пестицидов.

Наконец, третий путь непосредственно связан с хозяйственной деятельностью человека в акваториях Мирового океана. Наиболее распространенный вид загрязнения — нефтяное загрязнение при транспортировке и добыче нефти.

Проблема Каспия – хищническое истребление ценнейших пород осетровых рыб при том, что разведение молоди осетровых, т. е. восстановление их популяции, ведется только рыбохозяйствами России и в небольшом объеме – Азербайджаном, а остальные страны только потребляют.

Проблема Азовского моря – увеличение концентрации солей. За послевоенные годы его засоленность увеличилась с 9 до 15,6 ррт. Организмы, питающие рыбу, погибают. Результат – снижение возможности рыболовства на Азовском море.

Проблема Байкала – воду этого ценнейшего озера используют для получения целлюлозы по финской технологии, т. е. используют воду минимальной минерализации, содержащую меньше 100 мг/л солей.

Деградация природных вод связана в первую очередь с увеличением солесодержания. Основная причина засоленности вод – истребление лесов, распашка степей, выпас скота. Вода при этом не задерживается в почве, не увлажняет ее, не пополняет почвенные источники, а скатывается через реки в море. В качестве мер, принятых в последнее время для снижения засоленности рек, используется посадка лесов, предпринимаемая, например, в Саратовской области.

Громаден объем сброса дренажных вод. Системы орошения потребляют обычно 1–2 тыс. м3/га, их минерализация составляет до 20 г/л. Огромен вклад в минерализацию воды сброса промышленных стоков.

Водоемы (в частности, пруды) представляют собой сложную экологическую систему, которая создавалась в течение длительного времени. В них непрерывно протекает процесс изменения состава примесей, приближающийся к состоянию равновесия. Значительные отклонения от состояния равновесия могут привести к гибели популяций водных организмов, т. е. к невозможности возврата к состоянию равновесия, а это приводит к гибели экосистемы.

Самым важным условием, необходимым для того, чтобы биохимические процессы в водоеме протекали правильно и обеспечивали самоочищение воды, является наличие в ней растворенного кислорода. Если кислорода недостаточно, то высшие организмы погибают. Органические соединения вместо окисления подвергаются анаэробному разложению с выделением сероводорода, углекислого газа, метана и водорода, создающих вторичные загрязнения водоема.



    1. Антропогенное загрязнение литосферы.


Литосфера - верхняя твердая оболочка Земли. Литосфера служит основным поставщиком минерально-сырьевых и, в том числе энергетических ресурсов, большая часть которых относится к невозобновляемым.

Почва (составляющая литосферы) – один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все ее  экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе – почвенном плодородии (способностью обеспечивать рост и развитие растений). Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплодье, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.) человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Она начинает деградировать, т.е. ухудшать свои свойства. В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности.

Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику их поступления в почву:

  1. с атмосферными осадками;

  2. осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей;

  3. при непосредственном поглощении почвой газообразных соединений;

  4. с растительным опадом (листья).

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая картина по загрязнению почвы:

  1. Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. В эту группу входят различные загрязнения смешанного характера. Включающие как твердые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы. Затрудняющие рост растений на этой площади.

  2. Тяжелыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжелые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространенное автомобильное топливо – бензин – включает в себя очень ядовитое соединение – тетраэтилсвинец. Содержащий тяжелый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжелых металлов. Соединения которых загрязняют почву, можно назвать кадмий, медь, хром, никель, кобальт, ртуть, мышьяк и марганец.

  3. Пестицидами. Химические вещества, широко использующиеся в качестве борьбы с вредителями культурных растений и поэтому находящиеся в почве в значительных количествах. Пестициды губительно действуют на почвенную микрофлору: бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли.

  4. Радиоактивными веществами. Основная их масса попадает в процессе производства и испытаний ядерного оружия, из атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, и т.д.

Естественная радиоактивность - это закономерное явление, обусловленное двумя причинами: наличием в атмосфере радона 222Rn и продуктов его распада, а также воздействием космических лучей. К продуктам распада ^Rn относятся 220Rn и 219Rn. Образуясь в группы, они затем через поры почвы проникают в приземный слой атмосферы, создавая так называемую естественную радиоактивность. Что касается антропогенных факторов, то они связаны главным образом с искусственной радиоактивностью. Опасно использование бурых и других углей, содержащих радиоактивные элементы, в качестве топлива, так как часть их уносится с отходящими газами в атмосферу, часть - через золоотвалы поступают в литосферу.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы:

В настоящее время ѕ всех земель мира подвержены эрозии (разрушение водой), которая безжалостно уничтожает верхний плодородный слой почвы, повреждает посевы. Размыв верхнего слоя почвы происходит быстро, а для его восстановления требуются громадные усилия. Эрозия проявляется на склонах, по которым стекает дождевая и талая вода. Промоины, рытвины, овраги превращают сельскохозяйственные угодья в неудобные земли, затрудняют обработку полей. Смываемый слой почвы выносится в реки и водоемы, вызывает их заиливание. Эрозия приводит к разрушению дорог. Линий связи, электропередач и других коммуникаций.

В результате эрозии в почвах уменьшается содержание азота и усвояемых растениями форм фосфора и калия. Изменяется и содержание ряда микроэлементов, от которых зависит и качество сельскохозяйственной продукции.

Эрозия способствует проявлению почвенной засухи. Это объясняется тем, что значительная часть осадков стекает со склонов. Кроме того, на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличивается потеря влаги на испарение и транспирацию влаги растениям. Поэтому засуху в районах проявления эрозии нередко называют «эрозийной засухой».

Помимо эрозии угрозу почвам составляет дефляция (разрушение ветром). Дефляция развивается на любых типах рельефа, в том числе на равнинах. Даже ветры малой скорости поднимают в воздух почвенные частицы и переносят их на другие участки. Пыльные бури выдувают верхний плодородный слой почвы и переносят почвенные массы на большие расстояния.

Оползни – скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Они возникают на участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, вызванного увеличением крутизны склона в результате подмыва водой, ослаблением прочности пород при выветривании при переувлажнении осадками и подземными водами, воздействием сейсмических толчков, а также строительной и хозяйственной деятельностью без учета геологических условий местности. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами.

Сель – внезапно формирующийся в ущельях водяной поток с большим содержанием твердого материала. Сели возникают в результате интенсивных и продолжительных ливней, бурного таяния ледников или сезонного снегового покрова, а также вследствие обрушения в русло горных рек больших количеств рыхлообломочного материала.

Засоление – еще один путь к опустыниванию земель. В районах, где в воде, используемой для орошения, содержится много растворимых солей, при неадекватном поливе и отсутствии дренажа часто откладываются соли, что прямо вредит растениям. Какая-то часть солей захватывается растениями. Но большая часть просто остается в почве по мере испарения воды.

Опустынивание – это процесс деградации всех природных систем жизнеобеспечения. Может происходить в разных климатических условиях, но особенно бурно оно протекает в жарких, засушливых районах. Земли полностью разрушаются и снижают свою продуктивность.

Отторжение сельхозугодий за счет роста городов, промышленности – неизбежное явление цивилизации, сопутствующее экономическому развитию. Иногда здесь просматривается угроза сельскому хозяйству.

Сложнее дело обстоит с отчуждением земель за счет прокладки железных дорог, автодорог, трубопроводов, строительства водохранилищ. Здесь особенно велик объем отчуждения земельных ресурсов, часто представляющих собой великолепные пашни.

Проблема отчуждения земель также связана с существованием военно – промышленного комплекса, которому необходимы полигоны для испытания всех видов оружия, для ведения учебных действий различных родов войск, совместных учений стран и целых блоков.

Прирост пахотных земель за счет очистки лесов снижает разнообразие растительности и лишает животных их мест обитания. Это еще один фактор потрясения биоты Земли.

Недра – верхняя часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых. Из недр извлекается уголь, нефть, газ – основные энергетические ресурсы, а также полезные ископаемые, используемые для получения металлов, сырья для химической промышленности, удобрений для сельского хозяйства, строительных материалов; из недр извлекаются лечебные минеральные и термальные воды. В недрах размещаются разнообразные технические и транспортные коммуникации и сооружения. Недра используются для хранения нефти, газа, различных материалов, а также для захоронения вредных веществ и отходов производства. Человек внедряется в жизнь земной коры, добывая огромное количество полезных ископаемых и перемещая их по поверхности Земли. Чрезмерная добыча полезных ископаемых, в том числе и подземных вод, стала вызывать проседание земной коры. Откачка подземных вод приводит к проседанию почв.
Заключение.
Изучение процессов, протекающих в биосфере, и влияния на них хозяйственной деятельности человека показывает, что только создание экологически безотходных и малоотходных производств может предотвратить оскудение природных ресурсов и деградацию природной среды. Хозяйственная деятельность людей должна строиться по принципу природных экосистем, которые экономно расходуют вещество и энергию и в которых отходы одних организмов служат средой обитания для других, т. е. осуществляется замкнутый кругооборот.

Необходимо искать такие способы ликвидации отходов, которые дают возможность получать полезные продукты, например, дрожжи для выпечки хлебобулочных изделий и для производства этилового спирта или для превращения отходов, образующихся при переработке древесной пульпы, в полезный продукт.

Стремиться к рациональному природопользованию планомерному, научно обоснованному преобразованию окружающей среды по мере совершенствования материального производства на основе комплексного использования невозобновляемых ресурсов в цикле: производство – потребление – вторичные ресурсы при условии сохранения и воспроизводства возобновляемых природных ресурсов.

Чтобы минимизировать, а затем и вовсе уйти от последствий интенсивного загрязнения среды обитания, необходимо активно внедрять чистые технологии, что позволит значительно увеличить продолжительность жизни; развивать наукоемкие технологии, широкомасштабно используя компьютеризацию; совершенствовать постоянно действующее эффективное природоохранное законодательство.

2. Классификация промышленных загрязнений

и их влияние на здоровье человека.
 В городских экосистемах наиболее опасно для природы промышленное загрязнение. В экологии понятие "загрязнение" имеет более широкое значение, чем в быту. Загрязнителями называют не только твердые, жидкие и газообразные вещества, но и электромагнитное излучение, тепло, шум.

Промышленные загрязнения делятся на:

механические – это аэрозоли, твердые тела и частицы, содержащиеся в воде и почве;

химические – это газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой);

физические – это все виды энергии как отходы разнообразных производств, тепловой, механической, в том числе вибрация, шум, ультразвук).

биологические.

Механические загрязнения. В условиях промышленного производства важное значение с точки зрения загрязнения окружающей среды имеют частицы пыли — взвешенные в воздухе частицы твердых веществ. Газ или воздух, в которых неопределенно долгое время находится во взвешенном состоянии пыль или капельки жидкости, называются аэрозолями (аэродисперсной системой).

Физико-химические свойства промышленной пыли зависят, в основном, от природы, т. е. материала или вещества, из которого она образовалась, а также механизма ее образования (размельчение, испарение, сгорание и т. п.).

Неорганическая пыль в промышленных газовых выбросах образуется при горных разработках, переработке руд, металлов, минеральных солей и удобрений, строительных материалов, карбидов и др. неорганических веществ. Промышленная пыль органического происхождения – это, например, угольная, древесная, торфяная, сланцевая, сажа и др.

Важную роль в локальных загрязнениях атмосферы играют аэрозоли искусственного происхождения. На первом месте здесь находится промышленность строительных материалов, и в первую очередь — производство цемента. Цементные заводы выбрасывают в атмосферу до 3% своей продукции. Большое количество пыли образуется также при производстве черных и цветных металлов.

Что касается пыли, то наибольшее количество ее выбрасывается в атмосферу тепловыми электростанциями, которые используют преимущественно местные низкосортные угли, при сгорании выделяющих значительное количество золы и сернистых соединений. Сжигаются они в пылевидном состоянии, выбрасывая много золы и дымовыми газами в атмосферу, оседающей затем в виде копоти.

Жидкие выбросы в атмосферу (туманы) — это аэрозоли, образованные мельчайшими капельками распыленных жидкостей (кислот, масел и др.). В промышленных выхлопах туманы образуются главным образом из кислоты: серной, фосфорной и др.

Газообразные (парообразные) выбросы — это аэрозоли в виде примесей газов или паров, обладают дисперсностью, достигшей молекулярного уровня. Газообразные загрязнения — SO2, CO, NO и др. образуются чаще всего в процессе горения. Парообразные примеси (например, углеводороды) — в результате процесса испарения. Однако эти различия (газ—пар) в определенной мере условны. Основными физико-химическими характеристиками газообразных загрязнений являются химический состав и плотность, а для паров — также их летучесть (т. е. скорость испарения при данной температуре); упругость или давление пара (т. е. предел насыщения им воздуха при определенной температуре).

Химические загрязнения - наиболее опасные виды загрязнений, так как они вызывают различного рода изменения в биосфере, а, следовательно, могут воздействовать и на организм человека. В атмосферу попадают сотни веществ, которые отсутствовали в природе.

Теплоэлектростанции и предприятия черной металлургии, дают больше половины всех загрязнений атмосферы. Следует помнить, что выбросы предприятий химической промышленности сильно концентрированы и весьма агрессивны.

В промышленности получают и используют различные вещества с самыми разнообразными физическими и химическими свойствами, поэтому и выбросы в атмосферу по своему химическому составу различаются.

В качестве наиболее распространенных и опасных были выделены следующие категории загрязнителей:

•   Оксиды углерода (СО и СО2). Бесцветный и не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечно – сосудистую системы, вызывает удушье.      

•    Оксиды азота (NxOy). В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO2 – бесцветный, не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасны оксиды азота в городах, где они, взаимодействуя с углеводами выхлопных газов, образуют фотохимический туман – смог.

•    Диоксид серы SO2. Бесцветный газ с острым запахом, уже в малых концентрациях (20-30 мг/м3) раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Наиболее чувствительны к SO2 хвойные и лиственные леса, так как он накапливается в листьях и хвое. При содержании SO2  в воздухе от 0,23 до 0,32 мг/м3 происходит усыхание сосны за 2-3 года в результате нарушения фотосинтеза и дыхания хвои. Аналогичные изменения у лиственных деревьев возникают при концентрации SO2 в количестве 0,5 – 1,0 мг/м3.

•    Углеводороды (пары бензина, пентан, гексан и др.). Обладают наркотическим действием, в малых концентрациях вызывают головную боль, головокружение и т.п.

•    Альдегиды. При длительном воздействии на человека вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей.

•    Соединения свинца. В организм через органы дыхания поступает около 50% соединений свинца, под действием которого нарушается синтез гемоглобина, возникают заболевания дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы.

Наибольшую проблему при химическом загрязнении окружающей природной среды создают некоторые ядохимикаты, с трудом выявляемые из-за их очень низких концентраций, но способные постепенно накапливаться в организме, вызывая многочисленные расстройства здоровья, в том числе рак.

Большую опасность представляет биологическое накопление и аккумуляция загрязняющих жидких веществ, выбрасываемых предприятиями. В городских сточных водах содержатся минеральные и органические загрязнения. Биогенные элементы - соединения азота и фосфора находятся в сточных водах в органической и неорганической форме.

Физические загрязнения. Связаны с изменением физических, температурно – энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

Тепловое загрязнение определяется влиянием тепловых полей на воздушную и водную среду. Отрицательное воздействие тепла на воздушную среду обнаруживается путем повышения тепловых градиентов температуры над городскими, сельскими агломерациями по сравнению с естественными природными экосистемами, что влечет за собой изменение энергетических процессов в атмо- и гидросфере в сельской и особенно в городской местности. Источниками теплового загрязнения в пределах городских территорий служат подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160єС), теплотрассы (50-150єС), сборные коллекторы и коммуникации (35-45єС).

Шум, инфразвук, ультразвук и вибрация оказывают самые различные воздействия на живой организм; в подавляющем большинстве они являются нежелательными. С точки зрения классических методов оценки звука интенсивность или пережитая воспринятая громкость, является не только наиболее важной характеристикой любого вида шума, но и в значительной мере определяет степень его вредного воздействия.

Шум воздействует на человека и на производстве, и дома. Уровни шума, точнее звукового воздействия, измеряются в децибелах (дБ). Воздействие шума не проходит для организма бесследно; подобно яду, оно «накапливается» в нем. Кажущееся привыкание к чрезмерно громким звукам вовсе не исключает их вреда. Для человека практически безвреден шум в 20-30 дБ, 80 дБ – допустимая граница, 130 дБ вызывают болевые ощущения, а 150 – уже непереносимы. Шум вредит не только слуху, он способен повысить кровяное давление, причинить ущерб сердечно – сосудистой системе и др.

На предприятиях источниками шума являются вентиляторные установки, компрессорные станции, газотурбинные установки и др. устройства. Наиболее значительные уровни шума наблюдаются на частотах 500-1000 Гц, то есть в зоне наибольшей чувствительности органа слуха. В возрасте до 27 лет на шум неадекватно реагируют 46,3% людей, в возрасте 28-37 лет - 57%, в возрасте 38-57 лет - 62,4%, а в возрасте 58 лет и старше 72%.

Ниже приведены расчетные уровни звука некоторых промышленных предприятий, дБ:

- мотороиспытательные станции и клепально-штамповочные цехи – 110;

- металлургия, машиностроение – 100;

- деревообработка – 90;

- пищевая и химическая промышленности – 85;

- швейная и ткацкая промышленность – 80.

Установлено, что потеря слуха обычно наступает при воздействии шума в диапазоне частот 3000-6000 Гц, а нарушение разборчивости речи - при частоте 1000-2000 Гц. За счет негативных акустических воздействий общая заболеваемость населения, например, в городах возрастает на 30%.

Источниками вибрации являются: промышленные установки, технологические трубопроводы, строительные и др. объекты, в которых доминируют динамические процессы, вызванные ударами, резкими ускорениями и т.п. Разрушительное влияние вибрации с сопутствующим ей фактором - шумом - одна из самых трудноразрешимых проблем промышленной экологии.

Источниками инфразвука являются: взрывы, орудийные выстрелы, работающие механизмы, трансформаторы, автомобильные эстакады. Отмечено, что инфразвук вызывает резкое ухудшение состояния больных, а также увеличение числа самоубийств и дорожно – транспортных происшествий. Инфразвук вызывает ощущение усталости и может привести к потере зрения.

Электромагнитное загрязнение. Источниками служат высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио- и телепередающих станций. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей отмечаются повышенная утомляемость, головные боли, чувство апатии и др.

Радиоактивное загрязнение. Если сильно облучить все тело, клеточное деление нарушится практически во всех тканях, а значит, станет невозможным нормальное обновление крови, клеток и т.д. Возникнет так называемая лучевая болезнь, которая может привести к смерти уже через несколько дней или месяцев после облучения. Радиация опасна и в низких дозах, так как может повреждать молекулы ДНК, т.е. генетический материал организма.

Основная опасность ядерных установок и заключается в том, что слабые дозы облучения, незаметно воздействуя на людей, повышают возможность возникновения у них раковых заболеваний и рождения неполноценного потомства.

Загрязнение обоняния. Окружающая нас среда богата запахами. Но в городах это в основном технические запахи: запахи различных масел, бензина, запах гари, резины. Отрицательно воздействуют на людей запахи красок, лаков, свежего асфальта, новой мебели из ДСП, стиральных порошков и т.д. Известно, что разные запахи и ароматы способны влиять на скорость сердцебиения, на кровяное давление и др.

Биологическое загрязнение. Основными источниками биологического воздействия являются сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, бытовые и промышленные свалки и др. Особенно загрязняют среду предприятия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок, биоконцентраты и др., т.е. предприятия промышленного биосинтеза, в выбросах которого присутствуют живые клетки микроорганизмов.

При несоблюдении санитарных норм возможно попадание из лаборатории или завода в окружающую природную среду микроорганизмов и биологических веществ, оказывающих весьма вредное воздействие на биотические сообщества, здоровье человека и его генофонд.

Отрицательное воздействие промышленных загрязнений на организм человека вызвано тем, что они содержат вредные вещества.

Вредные вещества - это вещества, которые при контакте с организмом человека, в случае нарушения требований безопасности, могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья.

Вредные вещества по степени воздействия подразделяют на четыре класса опасности: / - чрезвычайно опасные, 2 - высокоопасные, 3 - умеренно опасные, 4 - малоопасные. Класс опасности вредных веществ устанавливается в зависимости от различных норм и показателей, и прежде всего от предельно допустимой концентрации (ПДК) вредного вещества, под которой понимают концентрацию, не вызывающую каких-либо болезненных изменений в организме человека.

Вредные вещества проникают в организм человека в виде паров, газов и пыли, оказывая на его клетки и ткани воздействие, влекущее за собой нарушение нормальной жизнедеятельности.

Проникают они чаще всего через дыхательный тракт, реже - через пищеварительный тракт или кожу. Ингаляционный путь поступления наиболее опасен, так как огромная всасывающая поверхность легочных альвеол, усиленно омываемых кровью, позволяет ядам быстро и почти беспрепятственно проникнуть к важнейшим жизненным центрам.

Вредные вещества могут оказывать на организм как местное, так и общее действие. Первое - это результат раздражения тканей в месте попадания ядов. Так действуют кислоты, щелочи, некоторые соли и газы (хлор, диоксид серы, хлороводород, аммиак).

При общем действии яды всасываются в кровь, разносятся по организму и отравляют ткани и внутренние органы. К ним можно отнести пары ртути, сероводорода, оксид углерода.
3. Задача. Рассчитать коэффициент негерметичности ванны для получения вискозного волокна (m,, ч-1). Разрежение ванны ∆Р=100 Па, а расход газа, отсасываемого из оборудования, 0,5 м3/ч. Дать заключение о герметичности ванны, если mнормативный=4,5*10-3, ч-1
Решение:
Определим коэффициент негерметичности, равный отношению расхода газа, отсасываемого из оборудования L к создаваемому в оборудовании разряжению     m1=L / ∆ Р = 0,5/100=0,005ч-1.

Заключение: m1 больше mнормативный, то необходимо принять меры по усилению герметизации оборудования.

Список использованной литературы:


    1. Астанин Л.П. Охрана природы: 2-е изд., перераб. и доп. / Л.П. Астанин, К.Н. Благосклонов –– М.: Колос, 1984. – 255 с.

    2. Батлук А.В. Основы экологии и охрана окружающей среды. – Л.: Афиша. – 335 с.

    3. Голубев И.Р. Окружающая среда и ее охрана: книга для учителя. / И.Р. Голубев, Ю.В.Новиков – М.: Просвещение, 1985. – 191 с.

    4. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учеб. пособие для вузов, а также учащихся средних школ и колледжей. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999. – 320 с.

    5. Трушина Т.П. Экологические основы природоиспользования: учебник для колледжей и средних специальных заведений. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Кє», 2003. – 352 с.

    6. Лучшие рефераты по экологии. /Автор-составитель И.А.Елисеев. Серия «Банк рефератов». Второе издание. – Ростов н/Д: «Феникс», 2002. – 320 с.

    7. Экология и безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие под ред. Д.А. Кривошеина, Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 447 с.

    8. Экология: рациональное природопользование, безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие под ред. А.Н. Павлова. – М.: Высшая школа, 2005. – 343 с.


.



Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации