Атмосфера как часть биосферы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Октября 2012 в 12:27, контрольная работа

Краткое описание

АТМОСФЕРА, газовая оболочка, окружающая небесное тело. Ее характеристики зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического состава данного небесного тела, а также определяются историей его формирования, начиная с момента зарождения. Атмосфера Земли образована смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие - азот и кислород в соотношении приблизительно 4:1. На человека оказывает воздействие главным образом состояние нижних 15-25 км атмосферы, поскольку именно в этом нижнем слое сосредоточена основная масса воздуха.

Содержание

Введение………………………………………………………..………….…3
1. Атмосфера, её состав и роль для биосферы.………….…….………......4
2. Антропогенные воздействия на атмосферу……………………..….…..6
3. Экологические последствия загрязнения атмосферы.………………....9
4. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы.......13
4.1 Возможное потепление климата («парниковый эффект»).….…….....13
4.2 Нарушение озонового слоя….…………………………………………14
4.3 Кислотные дожди.........................................................…........................15
5. Загрязнение атмосферного воздуха в Казахстане.……………………...17
Заключение….………………………………………………………………..19
Список используемой литературы.…………………………………………20

Прикрепленные файлы: 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

— 55.69 Кб (Скачать документ)

Содержание

 

Введение………………………………………………………..………….…3

1. Атмосфера, её состав  и роль для биосферы.………….…….………......4

2. Антропогенные воздействия на атмосферу……………………..….…..6

3. Экологические последствия  загрязнения атмосферы.………………....9

4. Экологические последствия  глобального загрязнения атмосферы.......13

4.1  Возможное потепление  климата («парниковый эффект»).….…….....13

4.2  Нарушение озонового  слоя….…………………………………………14

4.3  Кислотные дожди.........................................................…........................15

5. Загрязнение атмосферного  воздуха в Казахстане.……………………...17

Заключение….………………………………………………………………..19

Список используемой литературы.…………………………………………20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

АТМОСФЕРА, газовая оболочка, окружающая небесное тело. Ее характеристики   зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического   состава данного небесного тела, а также определяются историей его   формирования, начиная с момента  зарождения. Атмосфера Земли образована   смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие - азот и   кислород в соотношении приблизительно 4:1.   На человека оказывает воздействие  главным образом состояние нижних 15-25   км атмосферы, поскольку именно в этом нижнем слое сосредоточена  основная   масса воздуха. Наука, изучающая атмосферу, называется метеорологией, хотя   предметом этой науки  являются также погода и ее влияние  на человека.   Состояние верхних  слоев атмосферы, расположенных  на высотах от 60 до 300 и   даже 1000 км от поверхности Земли, также изменяется. Здесь развиваются   сильные  ветры, штормы и проявляются такие  удивительные электрические   явления, как полярные сияния. Многие из перечисленных  феноменов связаны с   потоками солнечной радиации, космического излучения, а также магнитным   полем  Земли.  

Вопрос о воздействии  человека на атмосферу находится  в центре внимания специалистов и  экологов всего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические проблемы современности — «парниковый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

Охрана атмосферного воздуха  — ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Значение его для всего живого на Земле невозможно переоценить. Человек может находиться без пищи пять недель, без воды — пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздух должен иметь определенную чистоту и любое отклонение от нормы опасно для здоровья.

Атмосферный воздух выполняет  и сложнейшую защитную экологическую  функцию, предохраняя Землю от абсолютно  холодного Космоса и потока солнечных излучений. В атмосфере идут глобальные метеорологические процессы, формируются климат и погода, задерживается масса метеоритов.

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при  вымывании аэрозолей из атмосферы  осадками, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли и т. д. Однако в современных условиях возможности природных систем самоочищения атмосферы серьезно подорваны. Под массированным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательные экологические последствия, в том числе и глобального характера. По этой причине атмосферный воздух уже не в полной мере выполняет свои защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.

  1. Атмосфера, её состав и роль для биосферы

Атмосфера – это сплошная воздушная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов и пылевидных частиц. Она окружает Землю до высоты 3 тыс. км. Атмосфера играет огромную роль во всех природных процессах и, в первую очередь, регулирует тепловой режим и общие климатические условия, а также защищает человечество от вредного космического излучения.

Основными газовыми компонентами атмосферы являются азот (78%), кислород (21%), аргон (0,9%), углекислый газ (0,03%) и около 0,003% смесь неона, гелия, криптона, ксенона, оксидов азота, метана, водорода, паров воды и озона. Газовый состав атмосферы меняется с высотой. В приземном слое из-за антропогенных воздействий количество углекислого газа возрастает, а кислорода снижается. В отдельных регионах в результате хозяйственной деятельности в атмосфере увеличивается количество метана, оксидов азота и других газов, вызывающих такие неблагоприятные явления, как парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, смог.

Циркуляция атмосферы  влияет на режим рек, почвенно-растительный покров, а также экзогенные процессы рельефообразования. И, наконец, воздух – необходимое условие жизни на Земле.

Состав и свойства атмосферы  на разных высотах неодинаковы, поэтому  её подразделяют на тропо-, страто-, мезо-,  термо- и экзосферу. Последние три  слоя иногда рассматривают как ионосферу.

Наиболее плотный слой воздуха, прилегающий к земной поверхности, носит название тропосферы. Толщина ее составляет: на средних широтах 10-12 км, над уровнем моря и на полюсах 1-10 км, а на экваторе 16-18 км.

Из-за неравномерности нагрева  солнечной энергией в атмосфере образуются мощные вертикальные потоки воздуха, а в приземном слое отмечается неустойчивость его температуры, относительной влажности, давления и т.п. Но при этом температура в тропосфере по высоте является стабильной и уменьшается на 0,6°С на каждые 100 м в диапазоне от +40 до -50°С. В тропосфере содержится до 80% всей влаги, имеющейся в атмосфере, в ней образуются облака и формируются все виды осадков, которые по своей сути являются очистителями воздуха от примесей.

Выше тропосферы расположена  стратосфера, а между ними находится тропопауза. Толщина стратосферы составляет около 40 км, воздух в ней заряжен, влажность его невысока, при этом температура воздуха от границы тропосферы до высоты 30 км над уровнем моря постоянна (около -50°С), а затем она постепенно повышается до +10°С на высоте 50 км. Под воздействием космического излучения и коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца молекулы газов в стратосфере ионизируются, в результате образуется озон. Озоновый слой, располагаемый до 40 км, играет очень большую роль, оберегая все живое на Земле от ультрафиолетовых лучей.

Мезосфера (до 80км). Температура  падает до –(60-80) °С. Наблюдается высокое содержание ионов газов, являющихся причиной возникновений полярных сияний.

Термосфера (до 800 км). Характеризуется  ростом температуры. Увеличивается  содержание лёгких газов – водорода и гелия – и заряженных частиц.

Экзосфера (до 1500-2000(3000)км). Здесь  происходит рассеивание атмосферных  газов в космическое пространство.

Высокое содержание кислорода  в земной атмосфере (около 21%) определило ряд особенностей «земной» жизни: способ дыхания и пути метаболизма организмов. Наземные формы живых существ приспособились к более низкой, по сравнению с водной средой, плотности воздуха. Жизнь на суше сосредоточена около поверхности Земли и проникает в толщу атмосферы примерно на 50 – 70 м (кроны деревьев тропических лесов). 

Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется   кислородное голодание и без адаптации работоспособность человека   значительно снижается. Здесь кончается физиологическая зона атмосферы.   Дыхание человека становится невозможным на высоте 15 км, хотя примерно до   115 км атмосфера содержит кислород. Атмосфера снабжает нас необходимым для   дыхания кислородом. Однако вследствие падения общего давления атмосферы по   мере подъема на высоту соответственно снижается и парциальное давление   кислорода. В легких человека постоянно содержится около 3 л альвеолярного   воздуха. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе при   нормальном атмосферном давлении составляет 110 мм рт. ст., давление   углекислого газа — 40 мм рт. ст., а паров воды  -47 мм рт. ст. С   увеличением высоты давление кислорода падает, а суммарное давление паров   воды и углекислоты в легких остается почти постоянным — около 87 мм   рт. ст. Поступление кислорода в легкие полностью прекратится, когда   давление окружающего воздуха станет равным этой величине.   На высоте около 19—20 км давление атмосферы снижается до 47 мм рт. ст.   Поэтому на данной высоте начинается кипение воды и межтканевой жидкости в   организме человека. Вне герметической кабины на этих высотах смерть   наступает почти мгновенно. Таким образом, с точки зрения физиологии   человека «космос» начинается уже на высоте 15—19 км. Плотные слои воздуха —   тропосфера и стратосфера — защищают нас от поражающего действия радиации.   При достаточном разрежении воздуха, на высотах более 36 км, интенсивное   действие на организм оказывает ионизирующая радиация — первичные   космические лучи; на высотах более 40 км действует опасная для человека   ультрафиолетовая часть солнечного спектра.   По мере подъема на все большую высоту над поверхностью Земли постепенно   ослабляются, а затем и полностью исчезают такие привычные для нас явления,   наблюдаемые в нижних слоях атмосферы, как распространение звука,   возникновение аэродинамической подъемной силы и сопротивления, передача тепла конвекцией и др. В разреженных слоях воздуха распространение звука   оказывается невозможным. До высот 60—90 км ещё возможно использование   сопротивления и подъемной силы воздуха для управляемого аэродинамического   полета. Но начиная с высот 100—130 км знакомые каждому летчику понятия   числа М _ звукового барьера теряют свой смысл, хотя при больших   скоростях полета там ещё можно применить аэродинамическое крыло.   На высотах же 180—200 км начинается сфера чисто баллистического полета,   управлять которым можно, лишь используя реактивные силы. Если при таком   полете развивается центробежная сила, равная силе тяжести на данной   высоте, то летательный аппарат становится искусственным спутником Земли.   На высотах выше 100 км атмосфера лишена и другого замечательного свойства   — способности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путем   конвекции (т. е. с помощью перемешивания воздуха). Это значит, что   различные элементы оборудования, аппаратуры орбитальной космической   станции не смогут охлаждаться снаружи так, как это делается обычно на   самолете, — с помощью воздушных струй и воздушных радиаторов. На такой   высоте, как и вообще в космосе, единственным способом передачи тепла является радиационное излучение. 

 

  1. Антропогенные воздействия на атмосферу

 

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.

Загрязнение атмосферы может  быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение  воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся вулканическая деятельность, выветривание горных цород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. По своим масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение атмосферного воздуха.

В зависимости от масштабов  распространения выделяют различные  типы загрязнения атмосферы: местное, региональное и глобальное. Местное загрязнение характеризуется повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район, сельскохозяйственная зона и др.) При региональном загрязнении в сферу негативного воздействия вовлекаются значительные пространства, но не вся планета. Глобальное загрязнение связано с изменением состояния атмосферы в целом.

По агрегатному состоянию  выбросы вредных веществ в  атмосферу классифицируются на: 1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид  углерода, углеводороды и др.); 2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и  др.); 3) твердые (канцерогенные вещества,, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и прочие).

Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха, образующиеся в процессе производственной и иной деятельности человека — диоксид серы (SO2), оксид углерода (СО) и твердые частицы (пыль, сажа, зола).  На их долю приходится около 98% в общем объеме выбросов вредных веществ. Помимо главных загрязнителей, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ, среди которых — формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол, сероуглерод и др.

 Кроме указанных главных  загрязнителей в атмосферу попадает  много других очень опасных токсичных веществ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые металлы (источники выброса: автомобили, плавильные заводы и др.); углеводороды, среди них наиболее опасен бенз(а)пирен. обладающий канцерогенным действием (выхлопные газы, топка коглов и др.), альдегиды и в первую очередь формальдегид, сероводород, токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры) и др.

В среднем по республике Казахстан, в расчёт на одного жителя, в атмосферу выбрасывается 163кг различных  химических соединений в год, в Карагандинской области – 793кг, Павлодарской области – 547кг, в Атырауской – 279кг.

Наиболее опасное загрязнение  атмосферы — радиоактивное. В настоящее время оно обусловлено в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами — продуктами испытания ядерного оружия, проводившихся в атмосфере и под землей. Приземный слой атмосферы загрязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и другие источники.

Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ  из четвертого блока Чернобыльской  АЭС в апреле — мае-1986 г. Если при взрыве атомной бомбы над Хиросимой (Япония) в атмосферу было выброшено 740 г радионуклидов, то в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу составил 77 кг.

Еще одной формой загрязнения  атмосферы является локальное избыточное поступление тепла от антропогенных источников. Признаком теплового (термического) загрязнения атмосферы служат так называемые термические юны, например, «остров тепла» в городах, потепление водоемов и т п

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят следующие отрасли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.), автотранспорт, предприятия черной и цветной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии,  производство стройматериалов.

Тепловые и атомные  электростанции. Котельные установки. В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO2 и SO3,120— 140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха  токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) — радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы — отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

Информация о работе Атмосфера как часть биосферы