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.