Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Слайд 1Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Доклад по дисциплине: Учение о биосфере
Разрушение озонового слоя и кислотные дожди Выполнила: студентка 3 курса группы Б Дибаева С.Т

Слайд 2Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

История открытия Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 году, над Антарктидой, группой британских учёных: Дж. Шанклином, Дж. Фарменом и Б. Гардинером. Они опубликовали соответствующую статью в журнале Nature.

Каждый август она появлялась, а в декабре–январе прекращала своё существование. Над Северным полушарием в Арктике образовывалась другая дыра, но меньших размеров. На данном этапе развития человечества, мировые ученые доказали, что на Земле существует громадное количество озоновых дыр.

Но наиболее опасная и крупная расположена над Антарктикой.

Слайд 3Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Озоновый слой Озоновый слой – это тонкий газовый слой в стратосфере (от 10 км и выше от поверхности Земли), который защищает поверхность Земли от разрушительного эффекта солнечных ультрафиолетовых лучей.

Слайд 4Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Озон – аллотропная модификация кислорода, состоящая из 3-х атомов кислорода. Химическая формула — O3. Максимальная концентрация озона отмечается на высоте около 25 км, но даже там она очень мала – 5-10 молекул на миллион молекул воздуха.

Этот озон расположен выше 10 км, его называют также стратосферным, и он составляет примерно 90% всего озона. Ниже него в атмосфере содержится тропосферный озон. Озон – аллотропная модификация кислорода, состоящая из 3-х атомов кислорода. Химическая формула — O3.

Максимальная концентрация озона отмечается на высоте около 25 км, но даже там она очень мала – 5-10 молекул на миллион молекул воздуха. Этот озон расположен выше 10 км, его называют также стратосферным, и он составляет примерно 90% всего озона. Ниже него в атмосфере содержится тропосферный озон.

Озон имеет существенное эколого-биологическое значение и является важнейшим компонентом атмосферы, несмотря на то что процентное содержание его невелико – менее 0,0001 %. Связано это с тем, что именно озон активно поглощает УФ-излучение.

Слайд 5Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Образование озона в атмосфере Начало образования озона в стратосфере связано с реакцией расщепления молекулярного кислорода коротковолновым УФ-излучением Солнца: O2 + hv = О + О Далее происходит взаимодействие атомов кислорода (в присутствии третьего тела – М) с его же молекулами. В результате образуется молекула озона: О + O2 + М = O3 + М

Слайд 6Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Озоновая дыра Озоновая дыра — феномен разрыва озонового слоя Земли, защищающего её от ультрафиолетового излучения Солнца, возникла предположительно в результате антропогенных воздействий.

Слайд 7Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Источники разрушения озонового слоя Космические ракеты. Сгорающее топливо «выжигает» в озоновом слое большие дыры. Когда-то предполагалось, что эти «дыры» затягиваются. Оказалось, нет.

Они существуют довольно долго. Самолеты. Выбрасываемый ими пар и другие вещества разрушают озон. Но, в то же время самолеты, летающие ниже 12 км,  дают прибавку озона.

В городах озон – один из составляющих фотохимического смога. 

Слайд 8Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Окислы азота. Их выбрасывают те же самолеты, но больше всего их выделяется с поверхности почвы, особенно при разложении азотных удобрений.  Окислы азота. Их выбрасывают те же самолеты, но больше всего их выделяется с поверхности почвы, особенно при разложении азотных удобрений.  Хлор и его соединения с кислородом.

Огромное количество (до 700 тысяч тонн) этого газа поступает в атмосферу, прежде всего от разложения фреонов. Фреоны – это газы, не вступающие у поверхности Земли ни в какие химические реакции, кипящие при комнатной температуре, а потому  резко увеличивающие свой объем, что делает их хорошими распылителями.

Поскольку, при их расширении снижается их температура, фреоны широко используют в холодильной промышленности.

Слайд 9Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Описание слайда:

Разрушение озонового слоя Из аэрозольных баллонов выделяются фтор хлор углеводороды (фреоны, ХФУ). Когда по истечении приблизительно 13-15 лет фтор хлор углеводороды попадают в стратосферу, из них под действием ультрафиолетового излучения выделяется атомарный хлор. Этот хлор соединяется с молекулами озона. Один атом хлора захватывает от 10000 до 100000 молекул озона и расщепляет их.

CFCL2 = CFCL3 + CL CL + O3 = CLO + O2 CLO + O = O2 + CL Таким образом, ХФУ переносят хлор с поверхности Земли через тропосферу и нижние слои атмосферы, где менее инертные соединения хлора разрушаются, в стратосферу, к слою с наибольшей концентрацией озона. Осколки фреоновых молекул разрушительно действуют на слой атмосферного озона. ХФУ уже разрушили от 3 до 5 % озонового слоя атмосферы.

Слайд 10Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Слайд 11Описание слайда:

Последствия Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать все живое на земле от жесткого УФ излучения. Живые организмы уязвимы для УФ излучения, энергии даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул.

В районах с пониженным содержанием озона, многочисленны солнечные ожоги, наблюдается рост заболеваемости людей раком кожи и др. Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы и т. д.

Установлено также, что растения под влиянием сильного УФ излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планктона приводит к разрыву трофических цепей биоты водных экосистем, и т. д.

Слайд 12Описание слайда:

Меры защиты 16 сентября 1987 года был принят Монреальский протокол «По веществам, разрушающим озоновый слой», который позднее несколько раз был изменен и дополнен.

Протокол определяет мероприятия и сроки, в которые развитым и развивающимся странам необходимо уменьшить и прекратить производство, потребление, импорт и экспорт установленных в его приложениях веществ, разрушающих озоновый слой (всего 96 веществ).

Слайд 13Описание слайда:

Кислотный дождь — все виды метеорологических осадков, при которых наблюдается понижение pH (водородного показателя) дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами, обычно оксидами серы и оксидами азота.

Слайд 14Описание слайда:

Показания рН

Слайд 15Слайд 16Описание слайда:

В современном мире избыточная кислотность дождя обусловлена в основном присутствием двух веществ: SO2 (оксид серы) — эти соединения попадают в атмосферу естественным путем при извержениях вулканов, но значительная часть атмосферных оксидов серы образуется в результате сжигания природного топлива.

Растворяясь в дождевых каплях, оксид серы образует серную кислоту. NO2 (оксид азота) — в природе образование этого вещества может произойти во время разряда молнии, но основная часть оксидов образуется при сжигании бензина или при сжигании угля.

При растворении этих веществ в капельках воды образуется азотная кислота.

Слайд 17Описание слайда:

Формулы кислотного дождя В состав кислотных дождей, как правило, входят слабые растворы серной и азотной кислот, образующихся в результате реакции атмосферной влаги с оксидами серы и азота.

Слайд 18Описание слайда:

Основные антропогенные источники кислотообразующих выбросов Общее количество оксида серы антропогенного происхождения в атмосфере сейчас значительно превышает ее естественное поступление и составляет в год около 100 млн. т. Техногенные мировые выбросы оксидов азота в атмосферу составляют в год около 70 млн. т.

Слайд 19Слайд 20Слайд 21Описание слайда:

Механизм образования кислотных осадков

Слайд 22Слайд 23Описание слайда:

Методы борьбы Один из главных методов борьбы – установка на каждом предприятии дорогостоящих очистных сооружений, фильтры которых будут препятствовать выбросам тяжелых металлов и опасных оксидов.

Еще один путь решения проблемы – уменьшение количества транспортных средств в крупных городах с целью снижения выбросов выхлопных газов.

Помимо этого следует восстанавливать, а не вырубать леса, очищать загрязненные водоемы, перерабатывать, а не сжигать мусор.

Слайд 24Описание слайда:

Источники: Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера; Айрис — Москва, 2013.  Дедю И.И. Экологический эниклопедический словарь. – Кишинев: Мир, 1990.  Белоусов В.В. Последствия разрушения озонового слоя для биосферы//Изв.Ан.СССР Сер.биол.-1991.  Жадин Е.А.Озоновые дыры: новый взгляд//Экология и жизнь.-1999.

  Интернет-Энциклопедия «Википедия» http://ru.wikipedia.org/wiki/Кислотный_дождь  Акимова, Т. А., Кузьмин А. П., Хаскин В. В., Экология. Природа — Человек — Техника: Учебник для вузов.- М.: ЮНИТИ – ДАНА – 2001.  Воробьев А. Е., Пучков Л. А. Человек и биосфера. Глобальное изменение климата (комплект из 2 книг); Издательство Российского Университета дружбы народов — Москва, 2010.  

Разрушение озонового слоя, кислотные дожди, токсичные туманы

Природа – это состояние баланса. Антропогенный фактор нарушает круговорот веществ, что воздействует на планету. Один из примеров это озоновый слой. Человечество постоянно разрушает его полетами в космос, при этом вещество дополнительно подвергается распаду в нижних слоях атмосферы из-за фреонов и выбросов легкой промышленности. Это грозит списком проблем:

  • усиление радиационных лучей;
  • ухудшение параметров частоты воздуха;
  • изменение характеристик грунта;
  • кислотные дожди;
  • токсичные туманы.
Читайте также:  Криохирургия. Особенности криохирургии при лечение опухолей кожи.

Вместе эти факторы грозят разрушить экологию Земли.

Озоновый слой

Озоновый слой находится в атмосфере между 15 и 40 км. Несмотря на разброс в высотах, толщина оболочки измеряется в нескольких миллиметрах. Наиболее толстый слой над полюсами. Наименьшая концентрация на экваторе. Озоновый слой задерживает львиную долю ультрафиолетового излучения. В среднем оболочка уменьшает количество ультрафиолета в 6,5 тысяч раз.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.Образование озона

Под действием солнечного света молекула озона распадается на молекулу и атом кислорода, таким образом, происходит поглощение опасного излучения. В присутствии третьего атома кислорода эти частицы вновь объединяются в молекулу озона. Процесс бесконечен, но может быть нарушен человеком.

Причины разрушения озонового слоя

Первые разговоры о разрушении озонового слоя были начаты в 1960–х годах. Причиной послужило уменьшение концентрации озона на 40 процентов над одной из британских арктических станций. Тогда же начались исследования причин, из-за которых это разрушение стало вообще возможным.

Авиаперевозки. Самолеты в небесах давным-давно стали нормой, но так сложилось, что именно они в процессе полета нарушают озоновый слой.

Нет, машины не пробивают своими кабинами «озоновые дыры», но самолетное топливо (авиационные бензины и керосины) в процессе сгорания образуют из озона CO2. В условиях поверхности Земли углекислый газ образуется как результат горения топлива в кислородной среде.

На высоте в несколько десятков километров воздух более разряжен. Вместе с кислородом в процессе горения участвует и озон.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Углерод ведет к нарушению цепочки преобразования ультрафиолета озоном. Солнечный свет подменяется атомом углерода. Получившийся в результате СО2 опускается к поверхности Земли, а в озоновом слое уменьшается концентрация образующего вещества.

В 60-е годы, когда полеты еще не были столь доступны, эта проблема еще могла решаться сама собой. Но сегодня рядовой человек летает несколько раз за год, а для крупного бизнесмена или политика нормой является совершить несколько перелетов за неделю.

Отказаться от столь удобного средства передвижения просто невозможно.

Косметическая промышленность. Как часто каждый человек пользуется дезодорантом, лаком для волос или освежителем воздуха? Эти вещи — залог комфорта человека.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

При этом они содержат все те же хлорфторуглероды, разрушающие озоновый слой. К счастью, именно этот вопрос был закрыт одним из первых. Еще в 1970 годах на монреальской конференции было принято решение найти замену хлорфторуглероду(ХФУ). Был использован пропан-бутилен, который по качественным свойствам ничем не отличался от ХФУ.

Лесные пожары. Образованный хлорный метил (CH3Cl) с восходящими потоками нагретого воздуха во время масштабных пожаров способен достигать верхней части тропосферы и входить в реакции с озоном.

Холодильные установки. В основе любого холодильного оборудования лежит фреон, который используется в качестве хладагента.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Фреон — это любое вещество с низкой температурой кипения. Ведь что такое холод? Это отсутствие тепла. Хладагент забирает тепло, закипает, поступает в компрессор, где сжимается до тех пор, пока температура кипения не вырастет настолько, что газ снова перейдет в жидкость.

Газ становится жидкостью с выделением тепла в атмосферу, и хладагент снова возвращается в работу. Вот именно в этом моменте и кроется основа понимания воздействия фреонов на атмосферу и озоновый слой. Фреон работает в замкнутой системе, его утечки незначительны.

Попадание фреона в атмосферу возможно в трех случаях:

  1. неправильная утилизация;
  2. нарушение эксплуатации;
  3. некачественная сборка.

Сегодня запрещено использование «R 12» фреона, который оказывает особо разрушительное действие на озоновый слой. Но можно зайти с другой стороны и ввести международный контроль качества сборки и эксплуатации холодильного оборудования, следить за правильной утилизацией. В конце концов, проще не выбрасывать, чем не пользоваться.

Как фреоны воздействуют на озоновый слой?

Они разлагаются в верхних слоях атмосферы и продуктом разложения служит атомарный хлор, который ведет к нарушению цепочки преобразования ультрафиолетовых лучей озоном.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Озон распадается не на молекулу и атом кислорода, пригодные для дальнейшей реакции, а на оксид хлора и кислород.

После этого в оксиде хлора свободные атомы кислорода, которых вокруг витает достаточное количество, заменяют хлор.

В итоге после реакции образуется две молекулы кислорода и атом хлора, который продолжает разрушение озона раз за разом. Один атом способен уничтожить около 100 тысяч молекул озона.

Хлорный цикл разрушения озона.

Cl + О3 → ClO +О2

О + ClO → Cl + О2

Обычная химическая реакция поглощает огромные количества бесценного в стратосфере вещества.

Последствия разрушения, озоновые дыры

Результатом разрушения озонового слоя являются так называемые озоновые дыры. Это не в прямом смысле отверстие в оболочке – просто место, где концентрация озона сильно снижена. Самое страшное, что такие явления являются блуждающими и механизм их возникновения непонятен.

6 сентября 2000г. Глобальная спектральная карта озона

Над Австралией регулярно в летнее время возникает озоновая дыра, которая сопровождается вспышками раковых заболеваний. Но раковые заболевания это далеко не весь список негативных эффектов:

  • Из-за увеличения количества солнечных лучей на листьях растений и деревьев станут возникать ожоги, растительность не сможет больше компенсировать поступление CO2. Это значительно увеличит скорость развития парникового эффекта.
  • Верхние слои почвы начнут высыхать, а значит в новых условиях станет невозможным земледелие, которое является основной возможностью человечества к пропитанию.
  • Значительно увеличится радиационный фон планеты, а значит в разы увеличится риск заболеть лучевой болезнью.

В совокупности все эти факторы способны уничтожить не только человечество, но и Землю в целом.

Кислотные дожди

Кислотные дожди вызывают примерно те же выбросы парниковых газов, что способствуют развитию озоновых дыр.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Хлорфторуглероды, распадаясь оставляют углерод, который соединяясь с водой образует угольную кислоту, хотя она оказывает лишь малую долю влияния на образование кислотных дождей. Основную роль играют выбросы азота и серы. Они образуются в результате сжигания топлива.

Сера в качестве загрязнения присутствует примерно в 70 процентах топлива, угля и нефти, сжигаемой на планете. Азот и сера, соединяясь с кислородом в атмосфере образуют сначала оксиды, а потом соединяясь уже с водой кислоты, которые и выпадают в осадок в виде дождя.

Чем это грозит человечеству? Изменением условий существования. Баланс необходим и в окружающих веществах. Вся природа заточена под существование в нейтральной среде и рост кислотности дождевой воды приведет к изменению состава грунта, а значит изменению всего биологического сообщества Земли.

Конкретно для человека это означает изменение условий земледелия. Все многовековые труды по разработке методик севооборота пойдут прахом, и мы снова вернемся к подсечно-огневому методу.

И это при положительном развитии событий, поскольку кислотные дожди обжигают не привыкшие к ним листья, и неизвестно сколько еще литров отравленной воды вынесет то или иное растение.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Иммунитет человека тоже не в восторге от такого изменения состава дождя. Только в России из-за таких осадков почти вдвое увеличилось количество заболевающих астмой. А это новый рост промышленности, только связанный уже с медикаментами.

Токсичные туманы

Еще один результат постоянного загрязнения атмосферы — это токсические туманы или смог. Впервые появившийся в Лондоне 20 века смог содержал большое количество взвешенных частиц угля, сажи и серы. За 5 дней значительно увеличилось количество смертей от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний. Нужно отметить, что состав загрязнений стал куда более изощренным.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Сегодня смог можно увидеть в Нью-Йорке, Лондоне, Осаке или Пекине. Возникает это явление как следствие большого числа заводов, сосредоточенных в одном месте. Чем это грозит? Нарушением процессов обмена веществ в организме. К сожалению, раковые, респираторные и сердечно-сосудистые заболевания — это лишь часть картины.

В Китае в результате индустриализации в относительно короткие сроки, смог стал достаточно частым явлением. Над Пекином вообще каждое лето держится туман из выбросов, который сопровождается ухудшение качества воды.

Все это привело к росту популярности процедуры кесарева сечения. Из-за нарушения обмена веществ в организме женщины центральной части страны вынуждены вынашивать ребенка до 12 месяцев в ожидании естественных родов.

Правительство Китая борется за чистоту города, много заводов покинули столицу, но когда это скажется на экологической ситуации непонятно.

 Глобальное потепление климата.

Заключение

В итоге, проблему выбросов веществ в атмосферу и нарушение цикла круговорота веществ в природе нельзя рассматривать только как парниковый эффект или озоновые дыры.

Читайте также:  Воспалительные миопатии. Полимиозит. Дерматомиозит.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Ситуацию нужно оценивать комплексно и решаться специалистами со всего мира. Отдельное воздействие озоновых дыр или кислотных дождей человечество еще могло бы пережить, но комплекс глобальных проблем экологии и разрушения озонового слоя приведет к гибели всей планеты.

Нет такого завода, который выбрасывал бы только одно загрязняющее вещество. На любом производстве в атмосферу выбрасывается целый комплекс загрязняющих веществ, выбрасывающих целый комплекс веществ, которые ведут за собой такой же обширный комплекс последствий.

Поэтому и проблему нужно затрагивать на всех уровнях: от бытового до международного.

Кислотные дожди, причины образования, вредные последствия

В природе не существует воды с нейтральной реакцией. У капель дождя pH составляет 5,6 (слабокислая среда). Что такое кислотные дожди – группа подкисленных атмосферных осадков (снегопад, роса, ливень, туман) с pH меньше 5,6.

Причиной их образования является загрязнение воздуха ангидридами, такими как окись азота и серы.

Небольшая кислотность не является опасной и не вредит живым существам, но даже небольшие отклонения от нормы вызывают серьёзные последствия.

История появления понятия

Определение «кислотный дождь» ввёл шотландский химик Роберт Энгус Смит в 1872 г. Теорию об опасности кислых осадков и их последствиях учёный первым озвучил в своей монографии «Воздух и дождь: начало химической климатологии».

В основу труда легло изучение викторианского смога, нависшего над промышленным городом Манчестером.

Научное сообщество приняло работу в штыки, но, несмотря на это, Смит до конца жизни возглавлял Инспекцию по контролю за щелочами – первый английский орган по охране природной среды.

Исследования продолжил учёный из Швеции, лауреат Нобелевской премии, С. А. Аррениус. В 1883 г. он ввёл терминологию «основание», «кислота».

Под понятием «кислота» подразумевались элементы, образующие при растворении в жидкости ионы водорода с положительным зарядом.

Единицей измерения реакции растворов pH (водородный показатель) стал в 1909 году, благодаря химику из Дании Сёрену Петеру Лаурицу Сёренсену.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Масштаб опасности природного явления осознали лишь в 60-е гг. XX века. После того, как от кислотных осадков пострадали США, Скандинавия, Канада, Западная Европа, никто уже не сомневался в их пагубном влиянии на биосферу.

Причины, приводящие к появлению кислотных осадков

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди. В результате химических реакций, эти элементы превращаются в кислоты, выпадающие с ливнями или снегом на землю. Провоцирующие опасные дожди ангидриды попадают в воздух благодаря естественным и антропогенным факторам.

Естественные факторы

Кислотные дожди могут образовываться под влиянием природных процессов, происходящих на Земле. Под влиянием естественных факторов в атмосфере аккумулируется 10-12% производных азота и от четверти до трети (колеблется в разные сезоны) всех серосодержащих соединений на планете.

Вулканическая деятельность

При извержении вулканов в тропосферу, а при мощных извержениях и в стратосферу, попадают производные серы.

Ежегодный выброс серосодержащих соединений составляет около 2 000 000 тонн.

Распад азотсодержащих соединений

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Деятельность микроорганизмов

Каждый год почвенные бактерии высвобождают из NO3 до 8 000 000 т оксидов азота.

Треть эмиссии S в атмосферу приходится на деятельность микроорганизмов, продуцирующих сероводород путём восстановления сульфатов и разложения органики.

Бактерии класса Desulfovibrio, обитающие на болотах, плохо дренированных участках, в топях высвобождают H2 S (сероводород), поставляя его в тропосферу.

Грозовые разряды

Во время вспышек молнии в воздухе из-за экстремально повышенной температуры азот с кислородом переходят в плазменное состояние, образуя оксиды азота. Каждый год из-за грозы в атмосферу попадает до 8 млн. т оксида азота.

Прочие природные причины

В эту группу входят:

  • распад соединений азота в стратосфере и вынос получившейся смеси оксидов NO2 и NO в приземные слои;
  • деятельность океанов. В результате испарения воды, высвобождаются связанные частицы серы из морской соли. Жизненные процессы микроорганизмов поставляют в атмосферу 2,5-12 млн. т оксидов азота ежегодно. Водоросли продуцируют диметилсульфиды.
  • окисление аммиака (NH3) в атмосфере;

Выбросы остальных источников слишком незначительны, чтобы оказывать ощутимое влияние на изменение реакции осадков.

Антропогенные факторы

Кислотные дожди чаще всего выпадают из-за загрязнений, связанных с жизнедеятельностью человека. В итоге антропогенных выбросов в воздух попадает более 60-65% (65-75 млн. т) производных серы, 37-50% (57 млн. тонн) азотсодержащих соединений и 100% летучих органических соединений (ЛОС).

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Выбросы промышленных предприятий

Нефтеперерабатывающие, металлургические и производящие серную кислоту предприятия опережают остальные производства по выбросам сернистых соединений. Причиной ежегодного поступления 1 млн. тонн азота в атмосферу Земного шара также являются промышленные предприятия.

Выхлопы транспортных средств

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Энергетические предприятия

Энергетические предприятия лидируют по количеству выбросов SO2. От сжигания угля на электростанциях и заводах в атмосферу поступает 70% соединений серы. Во время горения часть вещества переходит в сернистый газ, часть оседает в твёрдом виде в золе.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

При высокотемпературном (t0 выше 10000C) сгорании нефти, угля, газа происходит реакция между кислородом и содержащимся в топливе азотом, образуя диоксид NO2 и тетраоксид диазота N2O4.

Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве

Избыточное использование в сельском хозяйстве пестицидов и азотсодержащих удобрений выглядит оправданным, улучшая рост культур, но на самом деле приводит к накоплению вредных веществ в почве, часть из которых поступает в воздух.

Другие факторы, зависящие от деятельности человека

Кислотные дожди выпадают из-за следующих антропогенных факторов.

  • Использование аэрозолей, в состав которых входит хлор.
  • Загрязнение атмосферы фреонами, в результате утечки из неисправных холодильников.
  • Выделение метана при выращивании злаковых культур.
  • Бытовые и промышленные растворители, химическая промышленность, бензозаправки являются источниками ЛОС.

Механизм их образования

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

В атмосфере всегда присутствует небольшое количество CO2 (углекислого газа). Как образуются кислотные дожди: после выбросов предприятиями, транспортом и иными источниками загрязнения ангидридов (оксидов азота и серы), в воздухе скапливаются вредные вещества. Пары воды вступают с ними в реакцию, создавая ядовитые облака. Чем выше концентрация загрязняющих элементов в воздухе, тем опаснее концентрация кислот в осадках.

Состав кислотных дождей

Основными элементами кислотных дождей служат сернистая, азотистая, серная, азотная кислоты и озон, появляющийся при грозе. Реже причиной возникновения ядовитых осадков становятся хлор, метан, летучие органические соединения. Состав зависит от вредных выбросов, загрязняющих воздух в определённом регионе. Самые распространённые виды осадков.

  • Серные осадки. Образуются при попадании в атмосферу диоксида серы.
  • Азотные осадки. Основная опасность – при попадании на почву химическая реакция продолжается, образуются нитриты и нитраты.
  • Соляные осадки. Образуются при горении мусора и выбросах заводов, когда в воздух попадает хлор.

Возможные последствия их выпадения

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Последствия кислотного дождя, Польша

Чем могут быть опасны кислотные дожди. Они вызывают поражение или гибель растений, животных, насыщают землю и воздух токсинами. В результате их выпадения разрушаются минералы, питательные соединения, вода перестаёт быть пригодной для питья и жизни. Поражённые экосистемы долго восстанавливаются. На очищение отравленных районов уходят десятилетия.

Вред для здоровья человека и животных

Последствия кислотных дождей для животных и людей: микрочастицы солей азота и серы, присутствующие в воздухе, провоцирующие ожог слизистых оболочек, приступы удушья, астму, бронхиты, болезни сердца. В этих частицах, выпадающих вместе с осадками, могут быть примеси тяжёлых металлов (никеля, кадмия, свинца, ртути), вызывающие отравления и патологии.

Воздействие на растения

  • Чем опасны кислотные дожди, попадающие на растения: жидкость вызывает ожоги, пожелтение и опадание листвы. Нарушаются течение фотосинтеза, испарения влаги листьями.
  • Из почвы вымываются полезные вещества, питающие растения.
  • Под воздействием кислот тяжёлые металлы и алюминий растворяются, попадая в почву. Такие соединения токсичны для представителей флоры, вызывают разрушение и отмирание корней, ведущее к гибели растений.

Окисление водных ресурсов

Классифицируют 3 стадии последствий кислотных дождей в водоёмах.

  • PH воды

Последствия загрязнения атмосферного воздуха:разрушение озового слоя и кислотные дожди

Озоновый слой находится в атмосфере между 15 и 40 км над поверхностью Земли. Этот слой выполняет роль экрана смертоносной ультрафиолетовой радиации, ослабляя ее примерно в 6500 раз. В атмосфере озон образуется из кислорода под действием электрических разрядов и космической радиации (рис. 3).

Разрушение озонового слоя на 50% увеличило бы УФ-радиацию в 10 раз, что повлияло бы на зрение человека и животных и могло бы оказать другие губительные воздействия на живые организмы.

Исчезновение же озонового слоя привело бы к непредсказуемым последствиям — вспышкам рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира.

Впервые появление озоновой «дыры» над Антарктидой было зафиксировано еще в 1970-е годы. Как показали измерения со спутников, озона в этой «дыре» было на 30-50% меньше нормы. Подобное явление в Антарктиде наблюдается осенью, тогда как в другие времена года содержание озона колеблется около нормы.

Позднее выяснилось, что толщина озонового слоя изменяется также в средних и высоких широтах Северного полушария, особенно над Европой, США, Тихим океаном, Европейской частью России, Японией и Восточной Сибирью.

Читайте также:  Медифокс - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (гель для волос, концентрат эмульсии или раствор 5%) лекарства для лечения чесотки, демодекоза, педикулеза или вшей и гнид у взрослых, детей и при беременности

Причинами разрушения озонового слоя могли быть: сверхзвуковые самолеты, запуск космических кораблей, большие масштабы производства фреонов.

На основании научных исследований было выяснено, что основной причиной являются фреоны, широко используемые в холодильной технике и в аэрозольных баллончиках.

Международным сообществом был принят ряд мер, направленных на предотвращение разрушения озонового слоя. В 1977 г. в Программе ООН по окружающей среде был принят план действий по озоновому слою, а в 1985 г.

в Вене состоялась конференция, принявшая Конвекцию по охране озонового слоя.

Был установлен список веществ, отрицательно влияющих на озоновый слой, и принято решение о взаимном информировании государств о производстве и использованию этих веществ и о принимаемых мерах.

Таким образом, было официально заявлено о пагубном воздействии изменений озонового слоя на здоровье людей и окружающую среду, и что меры по охране озонового слоя требуют международного сотрудничества.

Решающим стало подписание Монреальского протокола в 1987 г., в соответствии с которым устанавливался контроль за производством и использованием фреонов. Протокол подписало большинство стран мира, в том числе и Россия.

По этим соглашениям производство фреонов должно было быть прекращено к 2010 г. Однако соглашение и к 2011 г. полностью не выполнено. Озоновая же дыра над Арктикой в 2011 г., по последним данным, составляет 2 млн км2.

Но до конца не ясно; только ли за счет антропогенных факторов она появляется!

результаты по поиску новых заменителей, но пока проблема окончательно не решена.

Благодаря совместным усилиям мирового сообщества, за последние десятилетия производство фреонов сократилось более чем в два раза, но их использование все еще продолжается и по оценкам ученых, до стабилизации озонового слоя должно пройти еще как минимум 50 лет.

Обычная дождевая вода имеет слабокислую реакцию из-за присутствия в воздухе диоксида углерода. «Кислотным дождем» называют осадки, кислотность которых превышает природный уровень.

Механизм образования кислотных дождей заключается в реакции оксидов серы и азота, поступающих в атмосферу, как при естественных процессах, так и в результате деятельности человека, с атмосферной влагой.

Результатом таких реакций являются слабые растворы серной и азотной кислот.

Вред кислотных дождей заключается в том, что они приводят к повышению кислотности водоемов, что приводит к гибели обитающих в них организмов, а также способствует попаданию в воду из почвы таких металлов, как кадмий, ртуть и свинец. Кроме того, из-за кислотных осадков погибают деревья, почвы становятся менее плодородными, разрушаются постройки и металлоконструкции.

Загрязнения, являющиеся причиной кислотного дождя, вредят и здоровью человека. Взаимодействуя в атмосфере, эти газы формируют микрочастицы сульфатов и нитратов, которые попадают глубоко в легкие человека при вдыхании и приводят к возникновению и обострению сердечных и легочных заболеваний.

Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.

Предотвращение кислотных дождей – одна из главных задач, стоящих сегодня перед человечеством. Увы, экономические процессы не способствуют сокращению вредных выбросов, напротив, промышленное развитие только увеличивает их объемы.

Повышение уровня жизни населения развивающихся стран и стран с переходной экономикой способствует увеличению числа автомобилей и росту энергопотребления.

Между тем только в России теплоэлектростанции ежегодно выбрасывают более 18 миллионов тонн сернистого ангидрида.

Ученые всего мира заняты поиском путей решения проблемы кислотных дождей. Один из главных методов борьбы – установка на каждом предприятии дорогостоящих очистных сооружений, фильтры которых будут препятствовать выбросам тяжелых металлов и опасных оксидов. Такие установки не только снизят вероятность выпадения кислотного дождя, но и сделают воздух чище.

Еще один путь решения проблемы – уменьшение количества транспортных средств в крупных городах с целью снижения выбросов выхлопных газов. Помимо этого следует восстанавливать, а не вырубать леса, очищать загрязненные водоемы, перерабатывать, а не сжигать мусор

Конспект по экологии: "Важнейшие экологические проблемы современности парниковый эффект, разрушение «озонового слоя», кислотные дожди"

3.       
Важнейшие экологические проблемы
современности: парниковый эффект, разрушение «озонового слоя», кислотные дожди.

К
глобальным экологическим проблемам в связи загрязнением атмосферы многие ученые
относят: парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди.

Глобальный ― значит всемирный, тотальный, охватывающий всю
планету. То есть, проблемы, о которых идёт речь, имеют непосредственное
отношение к каждому из нас, и последствия их сложно представить.

Парниковый эффект – это способность атмосферы пропускать коротковолновую солнечную
радиацию, но задерживать земное тепловое длинноволновое излучение и тем самым
способствовать аккумуляции тепла Землей.

Солнечная энергия проникает сквозь атмосферу, поглощается
поверхностью Земли, нагревает ее и выделяется в виде инфракрасного или
теплового длинноволнового излучения. Однако некоторые газы атмосферы его
задерживают, поглощают, нагреваются и тем самым нагревают атмосферу в целом.
Эти газы называют парниковыми.

Основным парниковым газом является углекислый газ, на его долю
приходится до 60% парникового эффекта. Другими парниковыми веществами являются
хлорфторуглеводороды, метан, оксиды азота, тропосферный озон, а также аэрозоли,
пары воды.

Экологическая проблема парникового эффекта заключается в том, что содержание
парниковых газов в атмосфере растет в связи с антропогенной деятельностью. В
природной биосфере содержание углекислого газа в воздухе поддерживалось на
одном уровне, так как его поступление равнялось удалению. В связи с вырубкой
лесов и сжиганием ископаемого топлива это равновесие нарушается.

Разрушение озонового слоя.          Озон (О3) – представляет собой третью форму
существования кислорода, образуется в атмосфере естественным путем при
воздействии на атмосферный кислород солнечного ультрафиолетового излучения.

Озоновый слой задерживает жесткое ультрафиолетовое излучение,
губительное для всего живого на Земле. Оно может вызвать большие изменения в
организмах, чем гамма-излучение, рентгеновское излучение и привести к
заболеваниям иммунной системы, раку кожи, поражению сетчатки глаза и другим
заболеваниям.

В настоящее время озоновый слой нарушается, т. е. снижается
концентрация озона в озоновом слое. Впервые истощение озонового слоя обнаружили
в 1985 году над Антарктидой, когда над ней концентрация озона была снижена на
50%. Это пространство получило название “озоновой дыры”. С тех пор результаты
измерений подтверждают повсеместное нарушение озонового слоя на всей планете.

Наука до конца не установила основные причины, нарушающие озоновый
слой. Предполагается как естественное, так и антропогенное происхождение
“озоновых дыр”.

По мнению большинства, ученых, главными разрушителями озонового
слоя являются химические вещества — фреоны, а также оксиды азота (NОх) и
углерода (СО). Эти разрушители взаимодействуют с молекулой озона и разрушают
ее.

Кислотные дожди. Одной из важнейших экологических проблем, с которой связано
закисление природной среды, являются кислотные дожди.

Основными источниками кислотных дождей являются промышленные
выбросы диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной
влагой, образуют серную и азотную кислоту.

Природные осадки имеют подкисленный характер, при отсутствии
загрязнителей рh дождевой воды равно 5,6. В последнее время среднее значение рh
осадков составляет 4 – 4,5, а иногда оно опускается до 3 и даже ниже.

Кислотные дожди выпадают во всех
промышленных районах мира и воздействуют в целом на экосистемы:

·              
Нарушают восковой покров
листьев, что делает их уязвимыми для насекомых, грибов и других патогенных
организмов.

·              
Выщелачивают биогенные
вещества из листьев, ветвей, почв и истощают их. Воздействие кислотных дождей
снижает устойчивость деревьев к засухам, болезням, загрязнением, что приводит к
еще более выраженной деградации их как природных экосистем.

·              
Кислотные дожди выщелачивают
также из почвы токсичные металлы – свинец, кадмий, алюминий и др., растворяют
их, а в последствии они усваиваются живыми организмами, передаются по пищевой
цепи и негативно на них воздействуют.

·              
Кислотные дожди воздействуют
на почвенные организмы, замедляют их активность, почвообразовательные процессы
разложения и минерализации детрита.

·              
Под действием кислотных дождей
происходит закисление пресных вод. Повышение кислотности влияет на популяции
различных видов рыб, приводит к гибели фитопланктона, различных видов
водорослей и других его обитателей.

·              
Кислотные дожди разрушают
предметы, конструкции из металла, также они воздействуют на здания, сооружения,
памятники архитектуры.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector