Понятие и общая характеристика атмосферы Земли

Среди городов по выбросам автотранспорта выделяются Москва (1654,0 тыс.т), Новосибирск (201,0 тыс.т), Омск (198,0 тыс.т), Краснодар (192,4 тыс.т), Санкт-Петербург (185,4 тыс.т).

Рост автомобильного парка  происходит в условиях существенного  отставания экологических показателей  отечественных автотранспортных средств  и используемых моторных топлив от мирового уровня, а также в отставания в развитии и техническом состоянии  улично-дорожной сети. Средний возраст  автомобильного парка остается значительным и составляет в целом по стране около 10,5 лет, а в отдельных регионах России - от 9,4 до 13,6 лет.

Принцип работы автомобильных двигателей основан  на превращении химической энергии жидких и газообразных топлив нефтяного происхождения в тепловую, а затем – в механическую энергию. Жидкие топлива в основном состоят из углеводородов, газообразные, наряду с углеводородами, содержат негорючие газы, такие как азот и углекислый газ. При сгорании топлива в цилиндрах двигателей образуются нетоксичные (водяной пар, углекислый газ) и токсичные вещества.  К ним относятся окись углерода СО, углеводороды C_mH_n, окислы азота (NO и NO₂) обычно обозначаемые NO_X. В таблице 3  приведено содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей и дизеля²⁸.

 

 

 

Таблица 4.

Содержание  основных токсичных веществ в  отработавших газах бензиновых двигателей

 

Токсичные вещества	Бензиновый двигатель
Окись углерода %	до 10,0
Углеводороды, %	до 3,0
Окислы азота %	до 0,5
Альдегиды %	0,03
Сажа г/м3	до 0,04
Бенз(а)пирен мкг / м	до 20
Двуокись серы %	0,008

Дизель
0,2
0,01
0,25
0,002
0,01 - 1,1
до 10
0,03

 

Загрязнение воздуха автомобильным транспортом  происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит  от вида и качества топлива, технологии производства, способа сжигания в двигателе и его технического состояния.

Наиболее  неблагоприятными режимами работы являются малые скорости и «холостой ход» двигателя, когда в атмосферу  выбрасываются загрязняющие вещества в количествах, значительно превышающих выброс на нагрузочных режимах. Техническое состояние двигателя непосредственно влияет на экологические показатели выбросов. Отработавшие газы бензинового двигателя с неправильно отрегулированными зажиганием и карбюратором содержат оксид углерода в количестве, превышающем норму в 2-3 раза.

Хотя  суммарный выброс загрязняющих веществ  двигателями самолетов сравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы вносят определяющий вклад в загрязнение среды. К тому же турбореактивные двигатели (так же как дизельные) при посадке и взлете выбрасывают хорошо заметный на глаз шлейф дыма. Значительное количество примесей в аэропорту выбрасывают и наземные передвижные средства, подъезжающие и отъезжающие автомобили.

Согласно  полученным оценкам, в среднем около 42 % общего расхода топлива тратится на выруливание самолета к взлетно-посадочной полосе (ВПП) перед взлетом и на заруливание с ВПП после посадки (по времени в среднем около 22 мин). При этом доля несгоревшего и  выброшенного в атмосферу топлива  при рулении намного больше, чем  в полете. Помимо улучшения работы двигателей (распыление топлива, обогащение смеси в зоне горения, использование  присадок к топливу, впрыск воды и  др.) , существенного уменьшения выбросов можно добиться путем сокращения времени работы двигателей на земле  и числа работающих двигателей при рулении (только за счет последнего достигается снижение выбросов в 3 - 8 раз).

Загрязнение воздушной среды транспортом  с ракетными двигательными установками  происходит главным образом при  их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после  ремонта, при хранении и транспортировке  топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя  сопровождается выбросом продуктов  полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NO_x, OH и др.

При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H₂O, CO₂, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al₂O₃ со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм)²⁹.

При старте и возвращении на Землю  ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Масштабы  воздействия

 

    По масштабам загрязнение окружающей среды можно разделить на локальное, региональное и глобальное. Эти три вида загрязнения тесно связаны между собой. Как правило, первичным является локальное загрязнение, которое, если  скорость процесса загрязнения больше скорости естественного очищения, переходит в региональное и, затем при накоплении количественных изменений - в глобальное изменение качества окружающей среды. Для глобального загрязнения наиболее важным является временный фактор.

    Существование таких процессов свидетельствует об ограниченности ресурсов атмосферы и о пределах её естественного самовосстановления. Например, использование воздуха в производственных процессах издавна предполагало естественные способности атмосферы к восстановлению первоначальных качеств. В частности, дымовые выбросы в атмосферу, содержащие микрочастицы и токсичные вещества, представляют собой не что иное, как метод разбавления. И даже в наши дни при строительстве высотных и сверхвысотных труб продолжают пользоваться этим древним методом. Однако резкое возрастание объемов выбросов привело к тому, что масштабы загрязнение вплотную приблизились и даже часто перешагивают пределы самовосстановления атмосферы.

    При современных уровнях загрязнения вредные вещества от источника загрязнения распространяются на десятки и сотни километров. И даже само понятие источник загрязнения несколько меняет смысл. Если в каком-либо промышленном районе можно выделить точечные источники загрязнения, то в масштабе региона целый промышленный район, например крупный город, может рассматриваться как единый источник с системой точечных, линейных (автомагистрали) и групповых источников. Более того, даже весь регион и даже целая страна может выступать в роли единого источника загрязнения³⁰.

    Современное индустриальное производство оказывает значительное воздействие на природу в глобальных масштабах. Хотя большая часть загрязняющих веществ и тепловой энергии вырабатывается на ограниченной площади, главным образом в промышленных районах Северной Америки, Европы и Азии, вследствие особенностей циркуляции атмосферы и перемещений в водной оболочке Земли значительная часть некоторых, относительно долго живущих загрязняющих веществ рассеивается на огромных пространствах и даже по всей Земле, приводя к региональному и глобальному загрязнению.

    К настоящему времени определились некоторые важные проблемы в области антропогенного глобального загрязнения окружающей природной среды, к числу которых относятся:

1. Возможные изменения климата в связи с поступлением в атмосферу техногенного тепла, углекислого газа и аэрозольных примесей.
2. Возможное нарушение озонового слоя Земли, связанное с поступлением в атмосферу фреонов, окислов азота и некоторых других примесей.
3. Экологические последствия глобального загрязнения природной среды и биосферы радиоактивными веществами, тяжелыми металлами и пестицидами.
4. Общая проблема морской среды атмосферными осадками, речным стоком, наземным и морским транспортом.
5. Дальний атмосферный перенос загрязняющих веществ и проблема кислотных осадков³¹.

    Таким образом, масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду и уровень вытекающей из этого опасности заставляют искать новые подходы к развитию технологических процессов, которые, являясь не менее эффективными в экономическом смысле, во много раз превосходили бы существующие по степени экологической чистоты. Фактически противоречие между экономикой и экологией означает противоречие между необходимостью гармоничного развития системы  природа-человек-производство и недостаточной объективной возможностью, а порой и просто субъективным нежеланием такой гармонии на современном этапе развития производственных сил и производственных отношений.

                                                     

 

                                         

 

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение хотелось бы еще  раз напомнить о том, что от воздуха зависит все, что живет  на поверхности Земли.

Охрана  атмосферного воздуха имеет огромное значение, поскольку именно он зачастую является источником множества экологических  противоречий.

В последнее время все чаще в  печати, на радио, телевидении одной  из главных тем становится экологическая. Правительства принимают решения  против загрязнения планеты. За примером далеко ходить не надо. Инспекторы ГИБДД  уже наказывают водителей, чьи машины выбрасывают в атмосферу токсичных  веществ больше нормы.

Широкая общественность, зная о критическом состоянии окружающей среды, должна активно действовать. «Экологизация» законодательной и  исполнительной власти сейчас особенно важна, поскольку первоочередная задача - сделать экологически чистые производства выгодными и, наоборот, экономически невыгодным любое пренебрежение  экологическими нормами. Без этого  призывы к рядовым гражданам  беречь природу будут выглядеть  демагогическими и, вряд ли, достигнут цели. Вместе с тем необходима и самая широкая просветительская работа среди граждан всех возрастов.

Достижение идеального состояния  абсолютной гармонии с природой в  принципе невозможно. Столь же невозможна и окончательная победа над природой, хотя в процессе борьбы человек обнаруживает способность преодолевать возникающие трудности.  Взаимодействие человека с природой никогда не кончается, и когда кажется, что человек вот-вот получит решающий перевес, природа увеличивает сопротивление. Впрочем, оно не бесконечно, и его преодоление в форме подавления природы чревато гибелью самого человека.

Охрана  природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Воздействие  человека на окружающую среду приняло  угрожающие масштабы. Чтобы в корне  улучшить положение, понадобятся  целенаправленные и продуманные действия.  Ответственная  и действенная политика по отношению  к  окружающей  среде  будет  возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном  состоянии среды,  обоснованные знания о  взаимодействии важных экологических факторов,  если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

На основании анализа экологической  ситуации можно сделать вывод, что  следует говорить скорее не об окончательном  и абсолютном решении экологической проблемы, а о перспективах сдвига частных проблем с целью оптимизации взаимоотношений человека с природной средой в существующих исторических условиях. Данное обстоятельство обусловливается тем, что на осуществление целей человечества накладывают ограничения фундаментальные законы природы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

4. Боголюбов С.А. Экологическое право: Учебник для вузов. - Москва, 2000.
5. Основы экологического права: Учебное пособие / Под. Ред. Кандидата юридических наук, доцента И.А. Еремичева. - М.: Центр юридической литературы «Щит», 2001.
6. Ерофеев Б.В. Экологическое право: Учебник для вузов. - Москва: Новый Юрист, 1998.
7. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват, что делать? / Под ред. В.И. Данилова-Данильяна. - М.: Издательство МНЭПУ, 1997.
8. Балашенко С. А., Демичев Д. М.. Экологическое право.-  Москва, 1999.
9. Инженерная экология: Учебник / Под ред. проф. В.Т.Медведева. - М.: Гардарики, 2002.
10. Экология: Учебное издание для студентов высших учебных заведений / Под ред. Денисова В.В. М.: Март, 2004.
11. Казанцева Л.К., Тагаева Т.О. Современная экологическая ситуация в России //  ЭКО.- 2005.- № 9. - С.30 - 45. - Таблицы.
12. Коробкин В.И Экология. - Москва, 2006.
13. Региональная экономика: Учебник для вузов / Т.Г. Морозова, М.П. Победина, Г.Б. Поляк и др.; Под ред. проф. Т.Г. Морозовой.  -  М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 2003.
14. Руденко Б. Цена цивилизации // Наука и жизнь. - 2004. - № 7. - С.32- 36.
15. Шишков Ю. Хрупкая экосистема Земли и безответственное человечество // Наука и жизнь. -  2004. - № 12. - С.2 - 11.