Источники загрязнения окружающей среды

Министерство образования и науки РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ  И СОЦИАЛЬНО- ЭКОНОМИЧЕСКИХ НАУК

КАФЕДРА БОТАНИКИ И ЭКОЛОГИИ

 

 

 

Источники загрязнения окружающей среды

 

 

 

 

 

Выполнил: студентка 2 курса 270 группы

Е.О. Каланда ____________

Направление:022000.62 «Экология и природопользование»

Профиль: «Экология»

Форма обучения: очная

Проверил:  Старший преподаватель Л.Б. Мильчакова

--------------------

--------------------

«___»______20___г.

 

 

 

 

 

 

Новосибирск 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность:  Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине 20 века эти изменения нарастали и в настоящее время обрушились на окружающий нас мир. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека. Тема загрязнения окружающую среды является актуальной в наше время, ведь для того чтобы предотвратить эту проблему, надо знать ее первоначальные причины и источники возникновения.

 

Загрязнение окружающей среды – привнесение в какую – либо среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих агентов.

Объектами загрязнения являются основные компоненты местообитания сообществ: атмосфера, вода и почвы. Косвенные объекты загрязнения являются: растения, животные, микроорганизмы.

Источники загрязнения окружающей среды разнообразны: промышленные предприятия, теплоэнергетические комплексы, бытовые отходы и отходы животноводства, транспорт и т.п.

Загрязнителями могут быть тысячи химических соединений, особенно металлы и оксиды, токсические вещества, аэрозоли. Также загрязнителем может являться любой физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих за рамки своей предельной концентрации.

Цель: Рассмотреть основные источники загрязнения окружающей среды. Выявить влияние хозяйственной деятельности на процессы, происходящие в биосфере.  

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.Теоретический раздел

1.1Среды жизни на планете

1.1.2.Наземно – воздушная среда обитания

Эта среда относится к наиболее сложной как по свойствам, так и по разнообразию в пространстве. Для нее характерна низкая плотность воздуха, большие колебания температуры (годовые амплитуды до 100°С), высокая подвижность атмосферы. Лимитирующими факторами чаще всего являются недостаток или избыток тепла и влаги. В отдельных случаях, например под пологом леса, недостаток света [4].

Большие колебания температуры во времени и ее значительная изменчивость в пространстве, а также хорошая обеспеченность кислородом явились побудительными мотивами для появления организмов с постоянной температурой тела (гомойотермных). Гомойотермия позволила обитателям суши существенно расширить место обитания (ареалы видов), но это неизбежно связано с повышенными энергетическими тратами [4].

Ее освоили паукообразные, насекомые, рептилии, птицы, звери. Здесь встречаются животные быстро бегающие по открытым пространствам ( степям, лугам, пустыням); обитающие в лесу и лазающие по ветвям деревьев и кустарников; живущие под пологом леса. Организмы, обитающие в наземно-воздушной среде, называют аэробионтами [6].

1.1.3. Водная среда обитания

Условия жизни животных, обитающих в водной среде, сильно отличаются от условий наземно-воздушной среды.

Это наиболее однородная среди других среда.  Она мало изменяется в пространстве, здесь нет четких границ между отдельными экосистемами. Амплитуда значений факторов также невелики. Разница между минимальным и максимальным значением температуры здесь обычно не превышает 50 °С.  Среде присуща высокая плотность. Для океанических вод она равна 1,3 г/см3, для пресных - близка к единице. Давление изменяется только в зависимости от глубины: каждый 10-метровый слой воды увеличивает давление на 1 атмосферу [4].

Лимитирующим фактором часто бывает кислород. Содержание его обычно не превышает 1% от объема. При повышении температуры, обогащении органическим веществом и слабом перемешивании содержание кислорода в воде уменьшается. Малая доступность кислорода для организмов связана также с его слабой диффузией (в воде она в тысячи раз меньше, чем в воздухе). Второй лимитирующий фактор - свет. Освещенность быстро уменьшается с глубиной. В идеально чистых водах свет может проникать до глубины 50-60 м, в сильно загрязненных - только на несколько сантиметров [4].

В водной среде обитают рыбы, китообразные, ракообразные, кишечнополостные. Одни животные «парят» в толще воды , их называют планктон. (зоопланктон, фитопланктон). Другие - активно плавают и способны преодолевать значительные расстояния (рыбы, черепахи, головоногие моллюски, китообразные и др.) – это нектон. Некоторые обитают на дне или в грунте водоемов – это бентос (кораллы, губки, плоские и круглые черви, ракообразные, иглокожие, скаты, камбала). Организмы, живущие в водной среде, называются гидробионтами [6].

Воздействие человека на водную среду проявляется в уменьшении прозрачности, изменении химического состава (загрязнении) и температуры (тепловое загрязнение). Следствием этих и других воздействий является обеднение кислородом, снижение продуктивности, смены видового состава и другие отклонения от нормы [8].

1.1.3. Почвенная среда  обитания

Эта среда имеет свойства, сближающие ее с водной и наземно-воздушной средами. К специфическим свойствам, присущим только почве, относится плотное сложение (твердая часть или скелет). В почвах обычно выделяют три фазы (части): твердую, жидкую и газообразную. В. И. Вернадский почву отнес к биокосным телам, подчеркивая этим большую роль в ее образовании и жизни организмов и продуктов их жизнедеятельности. Почва - наиболее насыщенная живыми организмами часть биосферы (почвенная пленка жизни). Поэтому в ней иногда выделяют четвертую фазу – живую [4].

В качестве лимитирующих факторов в почве чаще всего выступает недостаток тепла (особенно при вечной мерзлоте), а также недостаток (засушливые условия) или избыток (болота) влаги. Реже лимитирующими бывают недостаток кислорода [4].

Почва, являясь важнейшей частью биосферы и продуктом взаимодействия живого вещества, горных пород и климатических факторов, представляет собой область наибольшей концентрации живых организмов, продуктов их метаболизма и разложения. Она имеет очень плотную структуру, в нее не проникает свет. Здесь более сглажены температурные перепады, создается особый режим влажности, промежуточный между наземно-воздушной и водной средами; содержание кислорода по мере погружения в почву уменьшается; имеются органические и минеральные вещества. В почве живут дождевые черви, клещи, личинки насекомых, муравьи, медведки. Многие млекопитающие роют норы в почве, а крот и слепыш всю жизнь проводят под землей. Организмы, населяющие почву, называют эдафобионтами [6].

Воздействия человека проявляются в разрушении почв (эрозии), загрязнении, изменении химических и физических свойств [8].

1.1.4. Организменная среда  обитания

С данной средой связан паразитический и полупаразитический образ жизни. Организмы этих групп получают кондиционированную среду (по температуре, влажности и другим параметрам) и готовую легкоусвояемую пищу. Результатом этого является упрощение всех систем и органов, а также потеря некоторых из них [4].

 Наиболее слабое (лимитирующее) звено в жизни паразитов - возможность  потери хозяина. Это неизбежно при его смерти. По этой причине паразиты, как правило, не убивают своего хозяина («разумный паразитизм») и имеют приспособления, увеличивающие вероятность выживания в случае потери хозяина [4].

Некоторые организмы используют тела других видов в качестве среды обитания. Эту среду обитания освоили животные-паразиты, например круглый червь аскарида, печеночный сосальщик, бычий цепень, малярийный плазмодий и др. У паразитов нет недостатка в пище, и они защищены от воздействия внешней среды; внутренняя среда в которой обитает паразит обладает постоянством солевого состава и осмотического давления; отсутствует угроза высыхания. Организмы, использующие другие организмы в качестве среды обитания называют эндобионты [6].

Человек может, как увеличивать, так и уменьшать численность паразитов, воздействуя как на среду для организмов - хозяинов, так и непосредственно на последних. Используются различные методы прямого уничтожения или ограничения численности паразитов [8].

 
1.2 Виды загрязнения биосферы

1.2.1 Загрязнение атмосферы (наземно – воздушной среды обитания)

Атмосфера (от греческого atmos - пар и sphaira - шар), газообразная оболочка земли или какого - либо другого тела [12]. Точной верхней границы земной атмосферы указать нельзя, так как плотность воздуха непрерывно убывает с высотой. Приближаясь к плотности вещества, заполняющего межпланетное пространство. Следы атмосферы имеются на высотах порядка радиуса земли (около 6350 километров). С высотой состав атмосферы меняется мало. Атмосфера имеет ясно выраженное слоистое строение. Основные слои атмосферы:

1) Тропосфера - до высоты 8 - 17 км. (в зависимости от широты); в ней сосредоточен весь водяной пар и 4/5 массы атмосферы и развиваются все явления погоды. В тропосфере выделяют приземный слой толщиной 30 - 50 м, находящийся под непосредственным воздействием земной поверхности.

2) Стратосфера - слой над тропосферой  до высоты около 40 км. Характеризуется  почти полной неизменностью температуры  по высоте. Отделяется от тропосферы  переходным слоем - тропопаузой, толщиной  около 1 км. В верхней части стратосферы  наблюдается максимальная концентрация  озона, поглощающего большое число  ультрафиолетовой радиации Солнца  и предохраняющего живую природу  Земли от её вредного воздействия.

3) Мезосфера - слой между 40 и 80 км; в  нижней его половине температура  растет от +20 до +30 градусов, в верхней - падает почти до -100 градусов.

4) Термосфера (ионосфера) - слой между 80 и 800 - 1000км, обладающий повышенной  ионизацией молекул газа (под  воздействием беспрепятственно  проникающей космической радиации). Изменения состояния ионосферы  сказываются на земном магнетизме, порождают явления магнитных  бурь, влияют на отражение и  поглощение радиоволн; в ней возникают  полярные сияния. В ионосфере  различают несколько слоев (областей) с максимальной ионизацией.

5) Экзосфера (сфера рассеяния) - слой  выше 800 - 1000км, из которого молекулы  газов рассеиваются в космическое  пространство.

Атмосфера пропускает 3/4 солнечного излучения и задерживает длинноволновое излучение земной поверхности, тем самым, увеличивая общее количество тепла, идущего на развитие природных процессов на Земле [9].

Огромное количество вредных веществ содержится в воздухе (в атмосфере), которым мы дышим. Это твердые частицы сажи, асбеста, свинца, и взвешенные жидкие капельки углеводородов и серной кислоты, и газы: оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы. Все эти загрязнения, находящиеся в воздухе, оказывают биологическое воздействие на организм человека.

Смог (от англ. smoke - дым и fog - туман), нарушающий нормальное состояние воздуха многих городов, возникает в результате реакции между содержащимися в воздухе углеводородами и оксидами азота, находящимися в выхлопных газах автомобилей [12].

Основные загрязняющие вещества

Существует два основных источника загрязнения атмосферы: естественный антропогенный. Естественный - это вулканы, лесные пожары, пыльные бури, выветривание, процессы разложения растений и животных. Источником антропогенного загрязнения атмосферы различными веществами являются теплоэнергетика, нефтегазопереработка, промышленность, транспорт и др [10]. 

В последние годы наибольшее количество вредных веществ в атмосферу выбрасывается с выхлопными газами автомобилей, причём их доля постоянно возрастает. В нашей стране она составляет более 30%, а в США - более 60% от общего выброса загрязняющих веществ в атмосферу.

Так, установлено, что основными причинами парникового эффекта являются диоксид углерода, метан, оксид азота, озон и фреоны. Возникшая проблема истощения озонового слоя, в том числе появления озоновой дыры а Антарктиде и Арктике, связана с чрезмерным применением фреонов в производстве и быту [9].

Основным источником загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ.

б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых

в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.

г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.

д) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.

е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений.