Охрана воздуха от загрязнения в наши дни стала одной из первоочередных задач общества. Ведь если без воды человек может прожить несколько суток, без еды - несколько недель, то без воздуха не обойтись и нескольких минут. Ведь дыхание - это процесс непрерывный.
Мы живем на дне пятого, воздушного, океана планеты, как часто называют атмосферу. Если бы ее не было, жизнь на Земле не смогла бы зародиться.
Состав воздуха
Состав атмосферного воздуха является постоянным еще со времен появления человечества. Мы знаем, что 78% воздуха - это азот, 21% приходится на аргона и углекислого газа вместе составляет около 1%. А все остальные газы в сумме дают нам вроде незначительную цифру в 0,0004%.
Что же относится к остальным газам? Их много: метан, водород, угарный газ, оксиды серы, гелий, сероводород и другие. Пока их количество в воздухе не меняется, все нормально. Но при увеличении концентрации любого из них происходит загрязнение воздуха. И эти газы в буквальном смысле отравляют нашу жизнь.
Последствия изменения состава воздуха
Загрязнение воздуха опасно еще и тем, что у людей появляются разнообразные аллергические реакции. По мнению медиков, аллергия чаще всего вызвана тем, что иммунная система человека не может распознать синтетические химические вещества, созданные не природой, а человеком. Поэтому охрана чистоты воздуха играет немаловажную роль в предупреждении аллергических заболеваний человека.
Каждый год появляется огромное количество новых химических веществ. Они меняют состав атмосферы в больших городах, где в результате растет число людей, страдающих от болезней органов дыхания. Никого не удивляет, что над промышленными центрами почти постоянно висит ядовитое облако смога.
Но даже покрытая льдами и абсолютно не заселенная Антарктида не осталась в стороне от процесса загрязнения. И не удивительно, ведь атмосфера - самая подвижная из всех оболочек Земли. А движение воздуха не могут остановить ни границы между государствами, ни горные системы, ни океаны.
Источники загрязнения
Теплоэлектростанции, металлургические и химические заводы являются главными загрязнителями воздуха. Дым из труб таких предприятий разносится ветром на огромные расстояния, приводя к распространению вредных веществ на десятки километров от источника.
Для крупных городов характерны автомобильные пробки, в которых простаивают тысячи машин с работающими двигателями. содержат угарный газ, окиси азота, продукты неполного сгорания топлива и взвешенные частицы. Каждое из них по-своему опасно для здоровья.
Угарный газ мешает снабжению организма кислородом, вызывает обострение заболеваний сердца и сосудов. Твердые частицы проникают в легкие и оседают в них, становясь причиной астмы, аллергических заболеваний. Углеводороды и окись азота являются источником и вызывают фотохимический смог в городах.
Смог великий и ужасный
Первым серьезным сигналом о том, что необходима охрана воздуха от загрязнения, стал "великий смог" 1952 года в Лондоне. В результате застаивания над городом тумана и образующегося при сгорании каменного угля в каминах, теплоэлектростанциях и котельных, столица Великобритании в течение трех суток задыхалась от нехватки кислорода.
Жертвами смога стали около 4 тысяч человек, а еще 100 тысяч получили обострения болезней дыхательной и сердечнососудистой систем. И впервые массово заговорили о том, что требуется охрана воздуха в городе.
Результатом стало принятие в 1956 году закона "О чистом воздухе", запретившего топку углем. С тех пор в большинстве стран охрана воздуха от загрязнения закреплена в законодательном порядке.
Российский закон об охране воздуха
В России основным нормативно-правовым актом в этой области является Федеральный закон "Об охране атмосферного воздуха".
Им установлены нормативы качества воздуха (гигиенические и санитарные) и нормативы вредных выбросов. Законом требуется государственная регистрация загрязняющих и опасных веществ и необходимость специального разрешения на их выброс. Производство и использование топлива возможно лишь при сертификации топлива на атмосферную безопасность.
Если же степень опасности для человека и природы не установлена, выброс таких веществ в атмосферу запрещен. Запрещается деятельность хозяйственных объектов, не имеющих установки для очистки выбрасываемых газов и систем контроля. Транспортные средства с превышением концентрации опасных веществ в выбросах запрещено использовать.
Закон об охране атмосферного воздуха также устанавливает обязанности граждан и предприятий. За выброс вредных веществ в атмосферу в объемах, превышающих существующие нормативы, они несут юридическую и материальную ответственность. При этом выплата наложенных штрафов не освобождает от обязанности установить системы очистки газообразных отходов.
Самые "грязные" города России
Мероприятия по охране воздуха особенно важны для тех населенных пунктов, которые возглавляют список городов России с наиболее острой экологической обстановкой, в том числе и по загрязнению атмосферы. Это Азов, Ачинск, Барнаул, Белоярский, Благовещенск, Братск, Волгоград, Волжский, Дзержинск, Екатеринбург, Зима, Иркутск, Красноярск, Курган, Кызыл, Лесосибирск, Магнитогорск, Минусинск, Москва, Набережные Челны, Нерюнгри, Нижнекамск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Новочеркасск, Норильск, Ростов-на-Дону, Селенгинск, Соликамск, Ставрополь, Стерлитамак, Тверь, Уссурийск, Черногорск, Чита, Южно-Сахалинск.
Защита городов от загрязнения воздуха
Охрана воздуха в городе должна начинаться с ликвидации пробок, особенно в часы пик. Поэтому строятся транспортные развязки, позволяющие избежать стояния на светофорах, вводится на параллельных улицах и др. Для ограничения количества транспортных средств строятся объездные трассы мимо городов. Во многих крупных городах мира существуют дни, когда в центральных районах разрешается ездить только на общественном транспорте, а личный автомобиль лучше оставить в гараже.
В европейских странах, таких как Голландия, Дания, Литва, самым лучшим видом городского транспорта местные жители считают велосипед. Он экономичен, не требует топлива, не загрязняет воздух. Да и пробки ему не страшны. А польза от занятий велосипедным спортом дает дополнительный плюс.
Но качество воздуха в городах зависит не только от транспорта. Промышленные предприятия оснащаются системами очистки воздуха, постоянно проводится мониторинг уровня загрязнения. Заводские трубы стараются сделать повыше, чтобы дым рассеивался не в самом городе, а уносился за его пределы. Это не решает в целом проблему, но позволяет снизить концентрацию опасных веществ в атмосфере. С той же целью запрещается строительство новых "грязных" предприятий в крупных городах.
Борьба с пожарами
Многие помнят лето 2010 года, когда многие города Центральной России оказались в плену смога от горящих торфяников. Жителей некоторых населенных пунктов пришлось эвакуировать не только в связи с опасностью пожаров, но и из-за сильного задымления территории. Поэтому мероприятия по охране воздуха должны включать профилактику и борьбу с лесными и торфяными пожарами, как естественными загрязнителями атмосферы.
Международное сотрудничество
Охрана воздуха от загрязнения - дело не только России или другой отдельной страны. Ведь как уже говорилось, движение воздуха не признает государственных границ. Поэтому просто жизненно необходимо международное сотрудничество.
Главным координатором действий различных стран по природоохранной политике является Генеральная Ассамблея ООН определяет главные направления экологической политики, принципы отношений между странами по охране природы. Она проводит международные конференции по острейшим проблемам окружающей среды, разрабатывает рекомендации по защите природы, в том числе и мероприятия по охране воздуха. Это помогает развитию сотрудничества многих государств мира для
Именно ООН стала инициатором подписанных многосторонних договоров об охране атмосферного воздуха, защите озонового слоя и многих других документов по экологическому благосостоянию стран мира. Ведь сейчас все понимают - Земля у нас одна на всех, и атмосфера тоже одна.
Трусова Ольга Николаевна
ЦЕЛЬ УРОКА:
Познакомить учащихся со значением воздуха в жизни на планете; рассмотреть причины загрязнения воздуха и способы его охраны.
ЗАДАЧИ УРОКА:
а) образовательные: учить выделять главное, применять полученные знания на практике; учить задавать вопросы, хорошо разбираться в теории, уметь излагать материал.
б) развивающие: развивать умения наблюдать, сопоставлять, анализировать, делать выводы, обобщать; развивать критическое мышление; познавательный интерес к окружающему миру через работу с разными информационными источниками.
в) воспитывающие: воспитывать коммуникативные умения (сотрудничать в малой группе, слушать товарищей), воспитывать бережное отношение к природе.
ФОРМА РАБОТЫ: Индивидуально - групповая.
ФОРМИРУЕМЫЕ УУД: познавательные, коммуникативные, регулятивные.
ПРИЕМЫ И МЕТОДЫ РАБОТЫ:
Работа в малых группах;
Прием “Верите ли вы?» (Технология развития критического мышления);
Диалог и обсуждение;
Самостоятельная работа с информацией;
Обращение к опыту учащихся.
ХОД УРОКА:
I. Организационный момент.
Сегодня у нас урок окружающего мира. Проверьте вашу готовность к работе.
Нам предстоит работа в малых группах. Вспомните правила успешной работы в группе.
II. Актуализация знаний.
Подумайте как вы можете мне доказать, что человек не может обходиться без воздуха?
Попробуйте закрыть рот и нос руками. Сколько минут мы можем продержаться?
Что мы выяснили в ходе этого эксперимента?
Что без воздуха едва ли проживешь и пять минут.
Прошу Вас заполнить таблицу:
|
№ п/п |
Утверждение |
Да/Нет |
Да/Нет |
|
Верите ли вы, что без атмосферы наша планета была бы безжизненной? |
|||
|
Верите ли вы, что в сутки человеку необходимо около 20 килограмм воздуха? |
|||
|
Верите ли вы, что воздух можно продавать? |
Каковы результаты вашей работы?
III. Работа по теме урока.
Прочитайте текст. В ходе чтения делайте пометки о том, что Вам было неизвестно, известно и о чем вы думали иначе.
Мы это не видим, чаще всего даже не помним, но от него зависит наша жизнь, существование живых организмов на целой планете. Что это? Конечно, воздух.
В сутки человеку необходимо около 20 килограмм воздуха.
Воздушная среда, которая составляет земную атмосферу, представляет собой смесь газов, в которой содержится 27 газообразных веществ. Воздух необходим всем существам для дыхания.
Чистый атмосферный воздух содержит в своем составе:
Азот - необходим всем живым организмам для биосинтеза белка. В большом количестве содержится в мясе и рыбе.
Кислород - самая важная составляющая воздуха.
Углекислый газ - не накапливается в атмосфере, т.к. осаждается с осадками и поглощается растениями.
Воздух один из самых интересных и интригующих элементов Земли. Ученые не перестают его изучать и собирать наиболее интересные факты о воздухе .
Опасный уровень загрязнения воздуха можно определить с помощью арктических птиц - пингвинов. Птицы начинают тяжело дышать. В зоопарках чаще всего во время смога их уводят в помещение, где установлены специальные фильтры для очистки воздуха.
Стиг Северинсен 1 апреля 2010 года смог задержать дыхание под водой на 20 минут и 10 секунд. Однако он бы не смог поставить данный рекорд, если бы за полчаса до ныряния не дышал 100% кислородом.
Знаете ли вы что воздух при определенных состояниях, и огромном давлении может быть жидким. Астрономы предполагают, что существуют планеты, полностью покрытые жидким воздухом.
И еще, как бы вы ни заботились о чистоте, воздух в помещении намного грязнее воздуха снаружи. Это объясняется тем, что окружающие предметы выделяют углекислоту, загрязняющую воздух. Для его очистки можно воспользоваться растениями. Наиболее известные у нас, это Алоэ и Герань.
Двадцатая часть всего кислорода на нашей планете вырабатывается лесами Амазонии, произрастающими вдоль всей протяженности реки. Их называют «легкими Земли».
Японцы были одними из первых продавцов воздуха. Сегодня этот бизнес получил распространение, и теперь любой житель мегаполиса может позволить себе подышать чистым воздухом, купив его в консервной банке. А в Средиземном море были обнаружены микроорганизмы которые не нуждаются в воздухе. Это стало сенсацией в научном мире, ведь они смогут пролить свет на загадки эволюции видов, и возможно даже подтвердить теорию существования жизни на других планетах.
Без атмосферы наша планета была бы такой же безжизненной, как Луна. Солнечные лучи раскаляли бы освещенную сторону Земли, а на неосвещенной - был бы ледяной холод. В течение только одних суток температура менялась бы 200 с лишним градусов: днем под лучами солнца стояла бы сильная жара и температура была бы свыше 100 градусов, а ночью - жесточайший мороз, ниже 100 градусов. Сейчас днем светло не только на солнце, но и в тени, и в комнатах, куда не проникают солнечные лучи. При отсутствии атмосферы было бы ослепительно светло под прямыми лучами солнца. Во всех других местах царила бы ночь.
Прошу Вас в группах выполнить задания. Прочитайте вопрос, который достался вашей группе. - Найдите ответ на ваш вопрос в тексте и проиллюстрируйте его.
Группа № 1
Где воздух чище снаружи или внутри зданий? Почему?
Группа № 2
Что было бы с нашей планетой, если бы не было атмосферы?
Группа № 3
Из чего состоит воздух?
Группа№4
Каким образом можно определить опасный уровень загрязнения воздуха?
Представители от групп делают сообщение всему коллективу, плакаты вывешиваются на доску.
V.Физкультминутка.
Музыкальная пауза.
VI.Продолжение работы по теме урока.
Рассмотрите плакат, который находится в вашей синей папке, обсудите его и сделайте вывод.
Учащимся представлены плакаты с иллюстрациями на тему загрязнения окружающей среды.
Какие другие факторы влияют на загрязнение окружающей среды?
Комментарии учащихся:
Автомобиль стал злейшим врагом природы и человека. Он занимает первое место по объему выбросов вредных веществ в воздух. Кроме того, он поднимает целые клубы пыли, вдоль дорог растения заражены вредными веществами.
Около 50 лет назад от городского дыма в Лондоне погибли 4 тысячи человек. Это было серьезным предупреждением жителям городов всей планеты. Был принят закон о запрещении топлива, оставляющего дым. Но до сих пор проблема задымленности городов не решена. Темнеют здания, разрушаются памятники, в легких людей накапливаются вредные вещества.
Что же делать? Ждать, пока наша планета превратится в безжизненную пустыню? Какие меры должен предпринимать человек, чтобы сохранить, очистить, пока еще не поздно, воздух на планете? (ответы детей)н е фабрики и заводы ежедневно выбрасывают из своих труб тысячи тонн сажи, золы и вредных веществ.
Над большими промышленными городами висят серые облака вредных отходов предприятий и транспорта. Время от времени на эти города опускается пелена смеси дыма и парообразной воды. Это - смог. Он может вызвать удушье, головную боль, уменьшить устойчивость живого организма к различным заболеваниям.
Оседая на листьях растений, сажа и пыль нарушают их жизненные процессы, приводят к преждевременной гибели.
Из многих городов приходят тревожные вести "Не хватает воздуха! Не чем дышать!". Автомобили заполнили улицы, проспекты и обрушили на горожан выхлопные газы, в которых очень много вредных веществ.
Показ слайдов по теме.
Обсудите в группе, что необходимо сделать, чтобы защитить наш город от загрязнения воздуха и защитить здоровье человека.
Работа в группах.
Способы охраны воздуха:
- (рисунки) фильтры на заводах и фабриках,
Посадка растений в городах,
Использование невредных видов транспорта, топлива,
Создание организаций по охране окружающей среды,
День защиты окружающей среды.
Защита проектов.
Вы хорошо поработали. Молодцы!
6.Рефлексия.
Прошу Вас проверить результативность вашей работы.
Прочитайте вопросы и повторно ответьте на них.
|
№ п/п |
Утверждение |
Да/Нет |
Да/Нет |
|
Верите ли вы, что воздух снаружи зданий чище? |
|||
|
Верите ли вы, что уровень загрязнения воздуха можно проверить при помощи пингвинов? |
|||
|
Верите ли вы, что воздух может быть жидким? |
|||
|
Верите ли вы, что без атмосферы наша планета была бы безжизненной. |
|||
|
Верите ли вы, что воздух можно продавать? |
|||
|
Верите ли вы, что в сутки человеку необходимо около 20 килограмм воздуха. |
|||
|
Верите ли вы, что воздух можно продавать? |
Поменяйтесь своими табличками и проверьте работу друг друга, что вы заметили?
VII . Итог урока
Чему учились на уроке?
Что нового узнали?
Что вам понравилось на уроке?
Что было трудным?
Какие факты о воздухе вас удивили?
VIII. Организованное окончание урока.
Вы хорошо поработали на уроке. Молодцы!
Урок окончен.
Дети - дошкольники очень тонко реагируют на внутрисемейные отношения, стремятся к пониманию значения семьи, пытаются разобраться в межличностных отношениях взрослых. Со слов воспитателей, интерес взрослых к на этой неделе был повышенным к детским рабочим тетрадям. И родители,и бабушки, дедушки посмотрели на себя со стороны., а папка с анкетами значительно «похудела.» Результаты не заставили себя долго ждать: Настя в течение 2 недель сообщала, что они с бабушкой ездили в центр города, и в подтверждение протягивает мне билеты в Исаакиевский собор и Русский музей.
Воспитатели группы «Ручеек» обращаются ко мне с просьбой организовать ликбез для бабушек. Несколько воспитанников принесли анкеты, в которых были написаны рассказы о своих семьях. Это были первые шаги вовлечения взрослых в совместный процесс воспитания юных петербуржцев.
Интересным и полезным приемом работы является организация поэтического конкурса «Признайся к любви к своему городу». Мною было разработано Положение об этом конкурсе, где были обозначены цели и задачи, сроки проведения мероприятия, критерии оценки, состав жюри. В каждой группе вывесили объявления-приглашения. И началась работа по подготовке конкурса, в которой были задействованы и педагоги, и родители, и дети. Одно из пунктов Положения гласит « поэтическое произведение выбирается по своему усмотрению родителями воспитанников». Над выразительностью речи, оригинальностью исполнения работают воспитатели группы, привлекая к этой непростой работе родителей.
АТМОСФЕРА, КАК ЧАСТЬ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
МЕРЫ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
АТМОСФЕРА, КАК ЧАСТЬ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Атмосфера (от греч. atmoc - пар и сфера - шар) - газовая (воздушная) оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Жизнь на Земле возможна, пока существует атмосфера. Все живые организмы используют воздух атмосферы для дыхания, атмосфера защищает от вредного воздействия космических лучей и губительной для живых организмов температуры, холодного «дыхания» космоса.
Атмосферный воздух - это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. Воздух не имеет запаха, прозрачен, его плотность 1,2928 г/л, растворимость в воде 29,18 см~/л, в жидком состоянии приобретает голубоватую окраску. Жизнь людей невозможна без воздуха, без воды и пищи, но если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды - несколько дней, то смерть от удушья наступает через 4 - 5 мин.
Основными составными частями атмосферы являются: азот, кислород, аргон и углекислый газ. Кроме аргона в малых концентрациях содержатся другие инертные газы. В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды (примерно 3 - 4%) и твердые частицы - пыль.
Атмосфера Земли подразделяется на нижнюю (до 100 км) - гомосферу с однородным составом приземного воздуха и верхнюю гетеросферу с неоднородным химическим составом. Одним из важных свойств атмосферы является наличие кислорода. В первичной атмосфере Земли кислород отсутствовал. Появление и накопление его связано с распространением зеленых растений и процессом фотосинтеза. В результате химического взаимодействия веществ с кислородом живые организмы получают энергию, необходимую для их жизнедеятельности.
Через атмосферу осуществляется обмен веществ между Землей и Космосом, при этом Земля получает космическую пыль и метеориты и теряет самые легкие газы - водород и гелий. Атмосфера пронизана мощной солнечной радиацией, которая определяет тепловой режим поверхности планеты, вызывает диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов. Обширная разреженная верхняя часть атмосферы состоит преимущественно из ионов.
Физические свойства и состояние атмосферы меняются во времени: в течение суток, сезонов, лет - и в пространстве в зависимости от высоты над уровнем моря, широты местности, удаленности от океана.
CTPOEHИE АТМОСФЕРЫ
Атмосфера, общая масса которой составляет 5,15 10» т, простирается вверх от поверхности Земли примерно до 3 тыс. км. С высотой меняются химический состав и физические свойства атмосферы, поэтому ее подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу (термосферу) и экзосферу.
Основная масса воздуха в атмосфере (до 80%) находится в нижнем, приземном слое - тропосфере. Толщина тропосферы в среднем 11 - 12 км: 8 - 10 км - над полюсами, 16 - 18 км - над экватором. При удалении от поверхности Земли в тропосфере происходит понижение температуры на 6"С на 1 км (рис. 8). На высоте 18 - 20 км плавное уменьшение температуры прекращается, она остается почти постоянной: - 60...- 70"С. Этот участок атмосферы называется тропопаузой. Следующий слой - стратосфера - занимает высоту 20 - 50 км от земной поверхности. В ней сосредоточена остальная (20%) часть воздуха. Здесь температура повышается при удалении от поверхности Земли на 1 - 2"С на 1 км и в стратопаузе на высоте 50 - 55 км доходит до 0"С. Далее на высоте 55- 80 км расположена мезосфера. При удалении от Земли температура понижается на 2 - 3"С на 1 км, и на высоте 80 км, в мезопаузе, она достигает - 75...- 90"С. Термосфера и экзосфера, занимающие высоты соответственно 80 - 1000 и 1000 - 2000 км, представляют собой наиболее разреженные части атмосферы. Здесь встречаются лишь отдельные молекулы, атомы и ионы газов, плотность которых в миллионы раз меньше, чем у поверхности Земли. Следы газов обнаружены до высоты 10 - 20 тыс. км.
Толщина воздушной оболочки сравнительно невелика при сопоставлении с космическими расстояниями: она составляет одну четвертую радиуса Земли и одну десятитысячную часть расстояния от Земли до Солнца. Плотность атмосферы на уровне моря равна 0,001 г/см~, т.е. в тысячу раз меньше плотности воды.
Между атмосферой, земной поверхностью и другими сферами Земли происходит постоянный обмен теплом, влагой и газами, который вместе с циркуляцией воздушных масс в атмосфере влияет на основные климатообразующие процессы. Атмосфера защищает живые организмы от мощного потока космического излучения. Ежесекундно на верхние слои атмосферы обрушивается поток космических лучей: гамма, рентгеновские, ультрафиолетовые, видимые, инфракрасные. Если бы все они достигали земной поверхности, то в течение нескольких мгновений уничтожили бы все живое.
Важнейшее защитное значение имеет озоновый экран. Он расположен в стратосфере на высоте от 20 до 50 км от поверхности Земли. Общее количество озона (Оз) в атмосфере оценивается в 3,3 млрд. т. Мощность этого слоя сравнительно небольшая: суммарно она составляет 2 мм на экваторе и 4 мм у полюсов при нормальных условиях. Максимальная концентрация озона - 8 частей на миллион частей воздуха - находится на высоте 20 - 25 км.
Основное значение озонового экрана состоит в том, что он защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Часть его энергии расходуется на реакцию: S О2 <> S 0з. Озоновый экран поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 290 нм и менее, поэтому до земной поверхности доходят ультрафиолетовые лучи, полезные для высших животных и человека и губительные для микроорганизмов. Разрушение озонового слоя, замеченное в начале 1980-х гг., объясняют применением фреонов в холодильных установках и выбросом в атмосферу аэрозолей, применяемых в быту. Выбросы фреонов в мире тогда достигали 1,4 млн. т в год, а вклад отдельных стран в загрязнение атмосферы фреонами составлял: 35% - США, по 10% - Япония и Россия, 40% - страны ЕЭС, 5% - остальные страны. Согласованные меры позволили сократить поступление фреонов в атмосферу. Разрушительное воздействие на озоновый слой оказывают полеты сверхзвуковых самолетов и космических аппаратов.
Атмосфера защищает Землю от многочисленных метеоритов. Ежесекундно в атмосферу попадает до 200 млн. метеоритов, доступных для наблюдения невооруженным глазом, но они сгорают в атмосфере. Замедляют свое движение в атмосфере мелкие частицы космической пыли. Ежесуточно на Землю опускается около 10" мелких метеоритов. Это приводит к увеличению массы Земли на 1 тыс. т. в год. Атмосфера является теплоизоляционным фильтром. Без атмосферы перепад температур на Земле в сутки достигал бы 200"С (от 100"С днем до - 100"С ночью).
БАЛАНС ГАЗОВ В АТМОСФЕРЕ
Наибольшее значение для всех живых организмов имеет относительно постоянный состав атмосферного воздуха в тропосфере. Баланс газов в атмосфере поддерживается за счет постоянно идущих процессов использования их живыми организмами и поступления газов в атмосферу. Азот выделяется при мощных геологических процессах (извержениях вулканов, землетрясениях), при разложении органических соединений. Изъятие азота из воздуха происходит за счет деятельности клубеньковых бактерий.
Однако в последние годы происходит изменение баланса азота в атмосфере за счет хозяйственной деятельности людей. Заметно увеличилось связывание азота при производстве азотных удобрений. Предполагают, что объем промышленной фиксации азота в ближайшее время значительно возрастет и превысит его поступление в атмосферу. Согласно прогнозам производство азотных удобрений удваивается каждые 6 лет. Эго обеспечивает растущие потребности сельского хозяйства в азотных удобрениях. Однако нерешенным остается вопрос компенсации изъятия азота из атмосферного воздуха. В то же время из-за огромного общего количества азота в атмосфере эта проблема не столь серьезна, как баланс кислорода и диоксида углерода.
Около 3,5 - 4 млрд. лет назад содержание кислорода в атмосфере было в 1000 раз меньше, чем сейчас, так как не было основных продуцентов кислорода - зеленых растений. Современное соотношение кислорода и диоксида углерода поддерживается жизнедеятельностью живых организмов. В результате фотосинтеза зеленые растения потребляют диоксид углерода и выделяют кисло- род. Он используется для дыхания всеми живыми организмами. Естественные процессы потребления СО3 и О2 и их поступление в атмосферу хорошо сбалансированы.
С развитием промышленности и транспорта кислород используется на процессы горения все в возрастающих размерах. Например, за один трансатлантический рейс реактивный самолет сжигает 35 т кислорода. Легковой автомобиль за 1,5 тыс. км пробега расходует суточную норму кислорода одного человека (в среднем человек потребляет в сутки 500 л кислорода, пропуская через легкие 12 т воздуха). По подсчетам специалистов, на сгорание разнообразных видов топлива сейчас требуется от 10 до 25% кислорода, производимого зелеными растениями. Уменьшается поступление кислорода в атмосферу из-за сокращения площадей лесов, саванн, степей и увеличения пустынных территорий, роста городов, транспортных магистралей. Сокращается число продуцентов кислорода среди водных растений из-за загрязнения рек, озер, морей и океанов. Полагают, что в ближайшие 150 - 180 лет количество кислорода в атмосфере сократится на треть по сравнению с современным его содержанием.
Использование запасов кислорода увеличивается одновременно с эквивалентным ростом выделения диоксида углерода в атмосферу. По данным ООН, за последние 100 лет количество СО~ в атмосфере Земли увеличилось на 10 - 15%. Если намеченная тенденция сохранится, то в третьем тысячелетии количество СО~ в атмосфере может возрасти на 25%, т.е. с 0,0324 до 0,04% объема сухого атмосферного воздуха. Некоторое увеличение диоксида углерода в атмосфере сказывается положительно на продуктивности сельскохозяйственных растений. Так, при насыщении воздуха теплиц углекислым газом урожайность овощей повышается за счет интенсификации процесса фотосинтеза. Однако с увеличением COz в атмосфере возникают сложные глобальные проблемы, которые будут рассмотрены ниже.
Атмосфера является одним из основных метеорологических и климатообразующих факторов. Климатообразующая система включает в себя атмосферу, океан, поверхность суши, криосферу и биосферу. Подвижность и инерционные характеристики этих составляющих различны, они имеют разное время реакции на внешние возмущения в смежных системах. Так, для атмосферы и поверхности суши время ответной реакции составляет несколько недель или месяцев. С атмосферой связаны циркуляционные процессы переноса влаги и тепла, циклоническая деятельность.
ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
Источники загрязнения атмосферы могут быть естественными и искусственными. Естественные источники загрязнения атмосферы - извержения вулканов, лесные пожары, пыльные бури, процессы выветривания, разложение органических веществ. Кискусственным (антропогенным) источникам загрязнения атмосферы относятся промышленные и теплоэнергетические предприятия, транспорт, системы отопления жилищ, сельское хозяйство, бытовые отходы.
Естественные источники загрязнения атмосферы представляют собой такие грозные явления природы, как извержения вулканов и пыльные бури. Обычно они имеют катастрофический характер. При извержении вулканов в атмосферу выбрасывается огромное количество газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли. После затухания вулканической деятельности общий баланс газов в атмосфере постепенно восстанавливается. Так, в результате извержения вулкана Кракатау в 1883 г. в атмосферу было выброшено около150 млрд. т пыли и пепла. Мелкие пылевые частицы держались в верхних слоях атмосферы в течение нескольких лет. «Над Кракатау поднялась черная туча высотой около 27 км. Взрывы продолжались всю ночь и были слышны на расстоянии 160 км от вулкана. Газы, пары, обломки, песок и пыль поднялись на высоту 70 - 80 км и рассеялись на площади свыше 827000 км"» (Влодавец, 1973).
При извержениях вулкана Катмай на Аляске в 1912 г. было выброшено в воздух около 20 млрд. т. пыли, которая долго держалась в атмосфере. Извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 г. сопровождалось выбросами в атмосферный воздух диоксида серы. Его количество составило более 20 млн. т. При извержении вулканов происходит тепловое загрязнение атмосферы, так как в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Температура их, в том числе паров и газов, такова, что они сжигают все на своем пути.
Существенно загрязняют атмосферу крупные лесные пожары. Чаще всего они возникают в засушливые годы. В России наиболее опасны лесные пожары в Сибири, на Дальнем Востоке, на Урале, в Республике Коми. В среднем за год площадь, пройденная пожарами, составляет около 700 тыс. га. В засушливые годы, например, в 1915 г. она достигла 1 - 1,5 млн. га. Дым от лесных пожаров распространяется на огромные площади - около 6 млн. км. Памятным для жителей Подмосковья остается лето 1972 г., когда воздух в течение всего лета был сизым от дыма пожаров, видимость на дорогах не превышала 20 - 30 м. Горели лес и торфяники. Прямой ущерб от лесных пожаров в среднем составляет 200 - 250 млн. долл.
В среднем за год сгорает и повреждается на корню до 20-25 млн. м3 древесины.
Пыльные бури возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности мельчайших частиц почвы. Сильные ветры - смерчи и ураганы - поднимают в воздух и крупные обломки горных пород, но они не держатся долго в воздухе. При сильных бурях в атмосферный воздух поднимается до 50 млн. т пыли. Причинами пыльных бурь являются засуха, суховеи; провоцируют их интенсивная распашка, выпас скота, сведение лесов и кустарников. Наиболее часты пыльные бури в степных, полупустынных и пустынных районах. В России катастрофические пыльные бури наблюдались в 1928-м, 1960-м, 1969-м, гг.
Катастрофические явления, связанные с извержением вулканов, лесными пожарами и пыльными бурями, приводят к возникновению светозащитного экрана вокруг Земли, который несколько изменяет тепловой баланс планеты. В целом эти явления имеют заметный, но локальный эффект в отношении загрязнения атмосферы. И совсем незначительный местный характер носит загрязнение атмосферного воздуха, связанное с выветриванием и разложением органических веществ Искусственные источники загрязнения наиболее опасны для атмосферы. По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества антропогенного происхождения подразделяются на твердые жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% [от общей массы выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ (рис. 9).
Проблема загрязнения воздуха не нова. Более двух столетий серьезные опасения вызывает загрязнение воздуха в крупных промышленных центрах многих европейских стран. Однако длительное время эти загрязнения имели локальный характер. Дым и копоть загрязняли сравнительно небольшие участки атмосферы и легко разбавлялись массой чистого воздуха в то время, когда заводов и фабрик было немного. Быстрый рост промышленности и транспорта в XX в. привел к тому, что такое количество выброшенных в воздух веществ не может больше рассеиваться. Их концентрация увеличивается, что влечет за собой опасные и даже фатальные последствия для биосферы.
Загрязнение атмосферного воздуха в промышленных городах и городских агломерациях значительно выше, чем на прилегающих территориях. Так, по данным американских ученых, концентрация различных веществ в городах следующим образом относится к средним (фоновым) показателям этих веществ в тропосфере (в частях на млн. частей): SOз - 0, 3/0, 0002-0, 0004; NO2 - 0, 05/0, 001-0, 003;
Оз- во время смогов - до 0, 5/0, 01-0, 03; СО - 4/0, 1; NНз - 2/1-1,5;
пыль (в мкг/м3) - 100/1 -30.
В 1970 г. в городах США было выброшено в воздух (в млн. т): пыли - 26,2; SOД - 34,1; NOД - 22,8; СО - 149; НС - 34,9. На 1 км" в Нью-Йорке ежемесячно выпадает 17 т сажи, в Токио - 34 т.
Особое место среди источников загрязнения атмосферы занимает химическая промышленность . Она поставляет диоксид серы (SO2), сероводород (H2 S), оксиды азота (NO, NO2), углеводороды (С x Н y ) галогены (F2, Сl2 ) и др. Для химической промышленности характерна высокая концентрация предприятий, что создает повышенное загрязнение окружающей среды. Вещества, выделяемые в атмосферу, могут вступать в химические реакции друг с другом, образуя высокотоксичные соединения. Вместе с туманом и некоторыми другими природными явлениями в местах повышенной концентрации химических веществ возникает фотохимический смог. Часто при этом концентрации озона во много раз превосходят его нормальный уровень в воздухе у поверхности Земли, что опасно для жизни растений, животных и человека.
С каждым годом возрастает роль автомобильного транспорта в загрязнении атмосферы выхлопными газами. В США на долю автотранспорта приходится 60% в общем, загрязнении атмосферы. С выхлопными газами в воздух поступают угарный газ, оксиды азота, углеводороды, свинец и его соединения. Поступление свинца и его соединений в воздух связано с тем, что к дизельному топливу и бензину для снижения детонации и повышения КПД двигателей внутреннего сгорания добавляют тетраэтилсвинец [ТЭС - РЬ(С~Н~)4]. В результате при сгорании 1 л такого бензина в воздух попадает 200 - 400 мг свинца. С начала 30-х гг., когда в топливо автотранспорта стали добавлять ТЭС, авиационные, автомобильные, судовые и тепловозные двигатели стали выбрасывать свинец во все возрастающем количестве. На 70 - 80% он состоит из частиц менее 1 мкм. Известно, что городской воздух содержит свинца в 20 раз больше, чем деревенский, и в 2000 раз больше, чем морской.
Повышение концентрации ионов свинца в крови человека до 0,80 част/млн вызывает тяжелое свинцовое отравление: анемию, головную и мышечную боль, потерю сознания. Средний уровень свинца в крови американцев - 0,25, у работников бензозаправочных станций - до 0,34 - 0,40. Наиболее высокая концентрация свинца (0,40 - 0,60 част/млн.) оказывается в крови детей, играющих на мостовой в городских кварталах, так как выхлопные газы тяжелее воздуха и скапливаются в его приземном слое, которым дышат дети (Бондарев, 1976). Высокая концентрация выхлопных газов вблизи транспортных магистралей отрицательно сказывается на растениях, вызывая пожелтение листьев и ранний листопад, а в конечном итоге их гибель.
Серьезные последствия имеет загрязнение воздуха хлорфторметанами, или фреонами. С широким использованием фреонов в холодильных установках, в производстве аэрозольных баллонов связано их появление на больших высотах, в стратосфере и мезосфере. Высказываются опасения относительно возможного взаимодействия озона с галогенами, которые выделяются из фреонов под действием ультрафиолетового излучения (рис. 10). По данным специалистов, уменьшение слоя озонового экрана только на 7 - 12% 10-кратно увеличит (в умеренных широтах) интенсивность ультрафиолетового излучения с длиной волны 297 нм, а в связи с этим в несколько раз возрастает число людей, заболевших раком кожи. Уменьшению слоя озонового экрана способствуют газы, выделяемые турбореактивными самолетами, полеты ракет, разнообразные эксперименты, проводимые в атмосфере: вынос в стратосферу медных опилок, иголок, кристаллов NaC1 и др.
В атмосферу Земли ежегодно выбрасывается в среднем более 400 млн т главных поллютантов (загрязнителей): диоксида серы, оксидов азота, оксидов углерода и твердых частиц. «Вклад» промышленно развитых стран в загрязнение атмосферы распределяется следующим образом: по диоксиду серы - 12% (Россия), 21% (США); по оксидам азота - 6% (Россия), 20% (США); по оксиду углерода - 10% (Россия), 70% (США).
Промьпиленность России выбрасывает в атмосферу в среднем 19,5 млн т загрязняющих веществ за год. По степени токсичности выбросов в атмосферу отрасли промышленности можно расположить следующим образом: цветная металлургия, химическая, нефтехимическая, черная металлургия, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная.
На одного жителя России приходится около 342 кг выбросов в атмосферу в год. В 84 городах России загрязнение воздуха более чем в 10 раз превышает ПДК. Из 148 млн. россиян 109 млн. проживают в неблагоприятных экологических условиях с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха, в том числе 60 млн. человек при постоянном превышении ПДК токсичных веществ в воздухе. В связи с этим возрастает число людей, особенно детей, страдающих от респираторных заболеваний, от болезней органов кровообращения, аллергии, бронхиальной астмы и др.
Увеличение количества диоксида серы в воздухе губительно для лесных массивов; площадь поврежденных лесов с годами возрастает: 1000 га (1860), 150 тыс. га (1906), 50 млн. га (1994).
Один из наиболее опасных источников загрязнения атмосферы представляет собой автомобильный транспорт. В 1900 г. в мире было 11 тыс. автомобилей, в 1950 г. - 48 млн, в 1970 г. - 181 млн, в 1982 г. - 330 млн, в настоящее время - около 500 млн автомобилей. Они сжигают сотни миллионов тонн невозобновимых запасов нефтепродуктов. В частности, только в Западной Европе автомобили (с двигателем внутреннего сгорания) потребляют около 45% всей расходуемой нефти. Подсчитано, что один автомобиль за год выбрасывает в атмосферу 600 - 800 кг оксида углерода, около 200 кг несгоревших углеводородов и около 40 кг оксидов азота. В отработанных газах автомобилей содержится около 280 вредных компонентов, некоторые из них обладают канцерогенными свойствами. Автомобильный транспорт становится одним из основных источников загрязнения окружающей среды. В ряде зарубежных стран (Франция, США, Германия) автомобильный транс- порт дает более 50 - 60% всего загрязнения атмосферы.
В России количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от транспорта составляет 16,5 млн. т в год (около 47% от общего количества выбросов), в том числе от автотранспорта 13,5 млн т (около 82% от общего количества выбросов). В ряде регионов на долю транспорта приходится более половины выбросов: Приморский край - 55%, Тверская область - 63%; Пензенская
область - 70%. В Ростовской области насчитывается 650 тыс. автомобилей, причем только в 1995 г. их количество увеличилось на 75 тыс. В атмосферу области в 1995 г. автотранспортом было выброшено 543 тыс. т вредных веществ (61% от общего объема выбросов).
Структура выбросов автотранспорта в России: 84% - по СО, 33% - по оксидам азота, 73% - по углеводородам и т.д. практически не отличается от структуры выбросов автотранспорта других стран. В частности, в 1995 г. во Франции выбросы автотранспорта в атмосферу составили: 90% - по СО, 75% - по оксидам азота, 1/3- по летучим органическим соединениям и твердым частицам.
Особенно велик «вклад» автотранспорта в загрязнение воздушного бассейна крупных городов. Так, в Москве он составляет более 75% выбросов. В ряде городов доля выбросов автотранспорта на фоне снижения выбросов от промышленных предприятий еще выше: Батайск - 86%, Ростов-на-Дону - 88%, Азов- 39%. Определяющая доля выбросов приходится на грузовые автомобили и легковые индивидуального пользования.
Радиоактивное загрязнение атмосферы. Радиоактивные вещества относятся к особо опасным для людей, животных и растений. Источники радиоактивного загрязнения в основном техногенного происхождения. Это экспериментальные взрывы атомных, водородных и нейтронных бомб, различные производства, связанные с изготовлением термоядерного оружия, атомные реакторы и электростанции; предприятия, где используются радиоактивные вещества; станции по дезактивации радиоактивных отходов; хранилища отходов атомных предприятий и установок; аварии или утечки на предприятиях, где производится и используется ядерное топливо. Естественные источники радиоактивного загрязнения в основном связаны с выходом на поверхность урановых руд и горных пород, имеющих повышенную природную радиоактивность (граниты, гранодиориты, пегматиты).
Большую опасность для людей, растений и животных представляют испытания ядерного оружия, аварии и утечки на предприятиях, где используется ядерное топливо.
Радиоактивное загрязнение атмосферы чрезвычайно опасно, так как радионуклиды с воздухом попадают в организм и поражают жизненно важные органы человека. Его влияние сказывается не только на ныне живущих поколениях, но и на их потомках из-за появления многочисленных мутаций. Не существует такой малой дозы ионизирующего излучения, которая была бы безопасна для человека, растений и животных. Даже в районах умеренного радиоактивного загрязнения увеличивается число людей, заболевших лейкозами.
В настоящее время радиоактивное загрязнение атмосферного воздуха над территорией России определяется глобальным повышенным радиационным фоном, который был создан в результате проводившихся ранее ядерных испытаний, радиоактивным загрязнением после катастрофических аварий, случившихся в 1957 г. на военном производственном объединении (ПО) «Маяк» и в 1986 г. на Чернобыльской АЭС. В результате аварии на ПО «Маяк» произошла утечка радиоактивных отходов, сбрасываемых и хранившихся в «бессточном» озере. В 1957 г. радиоактивный фон озера составлял 120 млн кюри, что в 24 раза больше, чем фон разрушенного реактора Чернобыльской АЭС. После аварии на ПО «Маяк» радиоактивными веществами была загрязнена площадь 23 тыс. км~. Загрязнение атмосферы также произошло в результате переноса ветром радиоактивной пыли с берегов и со дна озера, обнажившегося после засухи.
Различного рода утечки и неконтролируемые выбросы на предприятиях несколько изменяют радиологическую обстановку и носят обычно локальный характер.
К зонам радиоактивного загрязнения отнесено 14 субъектов Российской Федерации: Белгородская, Брянская, Воронежская, Калужская, Курская, Ленинградская, Липецкая, Орловская, Пензенская, Рязанская, Тамбовская, Тульская, Ульяновская области, Республика Мордовия.
Наибольшее загрязнение атмосферы происходит при взрывах термоядерных устройств. Образующиеся при этом изотопы становятся источником радиоактивного распада в течение длительного времени. Наиболее опасны изотопы стронция-90 (период полураспада 25 лет) и цезия-137 (период полураспада 33 года).
Радиоактивные вещества распространяются не только воздушным путем. В миграции радиоактивных элементов большую роль играют цепи питания: из воды эти элементы поглощаются планктоном, который служит пищей для рыб, они, в свою очередь, поедаются хищными рыбами, рыбоядными птицами и зверями (см. рис. 16).
Радиоактивное излучение опасно для человека, вызывает у него лучевую болезнь с повреждением генетического аппарата клеток. Это ведет к появлению у людей злокачественных опухолей, наследственных заболеваний и уродств у потомства.
ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на организм человека, животных и растительность, наносит ущерб народному хозяйству, вызывает глубокие изменения в биосфере.
Влияние загрязненного воздуха на человека может быть как прямым, так и косвенным. Прямое влияние выражается в том, что загрязнители в виде газов и пыли попадают вместе с вдыхаемым воздухом в организм и оказывают на него непосредственное действие, вызывая отравления и различного рода заболевания. Среди соединений серы наиболее токсичен для человеческого организма ее диоксид (SOz). При увеличении концентрации диоксида серы в окружающем воздухе повышается вероятность сердечнососудистых и легочных заболеваний. Бронхиальная астма - наиболее частое заболевание, связанное с повышенным содержанием в воздухе диоксида серы. В районах с его повышенной концентрацией установлена повышенная смертность от бронхитов.
Угарный газ (СО), соединяясь с гемоглобином крови, вызывает отравление организма, малые его концентрации способствуют отложению липидов на стенках кровеносных сосудов, ухудшая их проводимость. Оксиды азота (NO, NO2) отрицательно влияют на эпителий органов дыхания, вызывают отеки. При длительном воздействии этих загрязнителей на человеческий организм нарушается функционирование центральной нервной системы. Отрицательно действуют на нервную систему и соединения свинца. Проникая через кожу и накапливаясь в крови, свинец снижает активность ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом. Это, в свою очередь, нарушает ход обменных процессов, необходимых для нормальной жизнедеятельности.
Перечень вредных веществ, появляющихся в атмосферном воздухе, которым мы дышим, и их негативное воздействие на здоровье людей можно было бы продолжить. Однако сказанного выше достаточно, чтобы понять, что антропогенное загрязнение атмосферы совсем не безобидно для человека. Это требует от каждого из нас гражданской ответственности по соблюдению правил, содействующих охране атмосферы.
К прямому влиянию на организм человека следует отнести воздействие воздуха, насыщенного пылью разнообразного происхождения - частицами горных пород, почвы, сажи, золы. Общее количество пыли, ежегодно поступающей в атмосферу, оценивается в 2 млрд т, из них антропогенные аэрозоли составляют 10 - 20%.
При длительном вдыхании запыленного воздуха у людей и домашних животных возникает болезнь, получившая название пыльная пневмония.
Загрязнение воздуха может оказывать вредное косвенное влияние. С увеличением запыленности атмосферы над крупными городами снижается прямая солнечная радиация, в их центрах солнечная суммарная радиация на 20 - 50% ниже, чем в пригородах. Существенно уменьшается поступление ультрафиолетовых лучей, поэтому в воздухе увеличивается количество болезнетворных бактерий. В запыленном воздухе резко возрастает число ядер конденсации воды. В результате туманных и облачных дней в крупных городах бывает в несколько раз больше, чем за их пределами.
Загрязненность атмосферы отрицательно сказывается на растительности городов и их окрестностей. Особенно большой вред растениям приносят присутствие в воздухе диоксида серы, фтора, хлора, их соединений, других окислителей, угарного газа и др. Промышленные газы воздействуют на ассимилирующий аппарат зеленых растений. Они разрушают цитоплазму и хлоропласты в клетках листьев, угнетают деятельность устьиц, в 1,5 - 2 раза снижая интенсивность транспирации, фотосинтеза, разрушают корневую систему. Особенно подвержены вредному воздействию загрязнителей атмосферы хвойные деревья: сосна, ель, пихта, кедр. Они первыми погибают от загрязнения атмосферы вблизи крупных промышленных районов. Отрицательное влияние на растения оказывают выбросы предприятий цветной металлургии и по производству кислот. В окрестностях заводов, производящих серную кислоту и алюминий, гибнут сады и виноградники; вблизи цементных заводов гибнут плодовые деревья и кустарники; около свинцово-цинковых комбинатов гибнут посевы и т.д.
Загрязнение воздуха сопровождается образованием устойчивых аномалий загрязнителей в воде, почвах, растениях. Параметры таких очагов загрязнения различны. В Канаде вокруг металлургического комплекса Садбери, в воздушных выбросах которого содержится диоксид серы, на площади 60 км~ уничтожена вся растительность. Токсичные газопылевые выбросы промышленных предприятий центральной части Великобритании, Рурского бассейна и некоторых других районов Центральной Европы достигают Скандинавских стран. Кислотные дожди вызывают, особенно в южной части Норвегии, деградацию лесной растительности на обширных территориях, а в последнее время и гибель рыб во многих озерах. В нашей стране мощное угнетающее воздействие на растительность оказывает Норильский металлургический комбинат.
В окрестностях химических заводов исчезают многие виды животных, а концентрация ядовитых веществ в теле животного превышает их концентрацию в окружающем воздухе в десятки раз.
МЕРЫ ПО OXPAHE АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Основные пути снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы следующие: разработка и внедрение очистных фильтров, применение экологически безопасных источников энергии, безотходной технологии производства, борьба с выхлопными газами автомобилей, озеленение.
Очистные фильтры являются основным средством борьбы с промышленным загрязнением атмосферы. Очистка выбросов в атмосферу осуществляется путем пропускания их через различные фильтры (механические, электрические, магнитные, звуковые и др.), воду и химически активные жидкости. Все они предназначены для улавливания пыли, паров и газов.
Эффективность работы очистных сооружений различна и зависит как от физико-химических свойств загрязнителей, так и от совершенства применяемых методов и аппаратов. При грубой очистке выбросов устраняется от 70 до 84% загрязнителей, средней очистке - до 95 - 98% и тонкой - 99% и выше.
Очистка промышленных отходов не только предохраняет атмосферу от загрязнений, но и дает дополнительное сырье и при- были предприятиям. Улавливание серы из газовых отходов Магнитогорского комбината обеспечивает санитарную очистку и по- лучение дополнительно многих тысяч тонн дешевой серной кислоты. На Ангарском цементном заводе очистными сооружения- ми улавливается до 98% выбросов цементной пыли, а фильтрами одного алюминиевого завода - 98% ранее терявшегося фтора, что дает 300 тыс. долларов прибыли в год.
Решить проблему охраны атмосферы только при помощи очистных сооружений невозможно. Необходимо применение комплекса мероприятий, и прежде всего внедрение безотходных технологий.
Безотходная технология эффективна в том случае, если она строится по аналогии с процессами, происходящими в биосфере: отходы одного звена в экосистеме используются другими звеньями. Цикличное безотходное производство, сопоставимое с циклическими процессами в биосфере, - это будущее промышленности, идеальный путь сохранения чистоты окружающей среды.
Один из способов предохранения атмосферы от загрязнения- переход на использование новых экологически безопасных источников энергии. Например, строительство станций, использующих энергию приливов и отливов, использование гелиоустановок и ветряных двигателей. В 1980-е гг. перспективным источником энергии считались атомные электростанции (АЭС). После Чернобыльской катастрофы число сторонников более широкого использования атомной энергии уменьшилось. Эта авария показала, что атомные источники энергии требуют повышенного внимания к системам их безопасности. Альтернативным источником энергии академик А.Л.Яншин, например, считает газ, которого в России в перспективе можно добывать около 300 трлн мз/год.
В качестве частных решений защиты воздуха от выхлопных га- зов автомобилей можно указать на установку фильтров и дожигающих устройств, замену добавок, содержащих свинец, организацию движения транспорта, которая уменьшит и исключит частую смену режимов работы двигателей (дорожные развязки, расширение дорожного полотна, строительство переходов и т.д.). Кардинально проблема может быть решена при замене двигателей внутреннего сгорания на электрические. Для уменьшения токсических веществ в выхлопных газах автомобилей предлагается за- мена бензина другими видами горючего, например смесью различных спиртов. Перспективны газобаллонные автомобили.Озеленение городов и промышленных центров: зеленые насаждения за счет фотосинтеза освобождают воздух от диоксида углерода и обогащают его кислородом. На листьях деревьев и кустарников оседает до 72% взвешенных частиц пыли и до 60% диоксида серы. Поэтому в парках, скверах и садах в воздухе содержится пыли в десятки раз меньше, чем на открытых улицах и площадях. Многие виды деревьев и кустарников выделяют фитонциды, убивающие бактерии. Зеленые насаждения в значительной мере регулируют микроклимат города, «гасят» городской шум, приносящий огромный вред здоровью людей. Для поддержания чистоты воздуха большое значение имеет панировка города. Фабрики и заводы, транспортные магистрали должны отделяться от жилых кварталов буферной зоной, состоя- щей из зеленых насаждений. Необходимо учитывать направление основных ветров (розу ветров), рельеф местности и наличие водоемов, располагать жилые кварталы с подветренной стороны и на возвышенных участках. Промышленные зоны лучше размещать вдали от жилых кварталов или за пределами города.
Правовая охрана атмосферы - реализация конституционных прав населения и норм в экологической сфере привела к существенному расширению базы законодательного регулирования в области охраны атмосферного воздуха. Основными законодательными и иными нормативными правовыми актами, регламентирующими вопросы природоохранной деятельности, служат следующие.
· Воздушный кодекс Российской Федерации (19 марта 1997 г.). 3 нем особые требования предъявляются к состоянию полетной техники, регулированию работы двигателей для снижения загрязнения атмосферы.
· Федеральный закон «Об уничтожении химического оружия»» (2 мая 1997 г.) устанавливает правовые основы проведения комплекса работ по обеспечению защиты окружающей среды.
· Уголовный кодекс (январь 1997 г.) имеет ряд статей, касающихся атомной промышленности, содержит определение «экологические преступления».
· Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» (9 января 1996г.). В целях его реализации Правительством РФ был принят ряд постановлений, которые касаются права размещения радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, их хранения и перевозки.
· Федеральный закон «Об использовании атомной энергии» (21 ноября 1995 г.; в феврале 1997 г. были внесены изменения и дополнения).
· В Госкомэкологии России рассмотрено и утверждено несколько нормативно-правовых документов, касающихся охраны атмосферы, в частности по методике расчета выбросов в атмосфера загрязняющих веществ.
· ГОСТ (1986) «Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин».
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Боголюбов С.А. Защита экологических прав: Пособие для граждан и общественных организаций. - М., 1996.
Воздушный кодекс. - М., 1997.
Закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды» (1991). Кюнцель Д. Организм человека. - Берлин, 1988.
Малахов В.М., Сенин В.Н. Тепловое загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями // Серия «Экология». - М., 1996.
Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение
основная общеобразовательная школа №22 п. Зорька
муниципального образования Новокубанский район
Тема: «Атмосфера- воздушная оболочка Земли. Состав воздуха. Значение атмосферы и охрана воздуха».
Учитель географии:
Самойленко Юлия Сергеевна
Тема урока : «Атмосфера- воздушная оболочка Земли. Состав воздуха. Значение атмосферы и охрана воздуха».
Цель урока : изучить строение атмосферы, её состав и значение для жизни людей.
Задачи:
Закрепить знания учащихся по изученной теме, повторение ключевых терминов и понятий темы;
Развивать умение анализировать, выделять причинно- следственные связи диалектического мышления, правильной и выразительной устной речи учащихся, умения работать в группе;
Оборудование : атлас, учебник, презентация к уроку.
Тип урока: изучение нового материала.
Ход урока.
1. Ориентационно-мотивационный этап.
Здравствуйте, ребята! Итак, мы приступаем к изучению третьей оболочки нашей планеты- атмосферы. Сегодня нам предстоит познакомиться с понятием атмосфера, её составом и слоями, которые образуют атмосферу.
2 . Операционно-исполнительный этап.
Открываем тетради, записываем число и тему урока: Атмосфера- воздушная оболочка Земли. Состав воздуха. Значение атмосферы и охрана воздуха (слайд 2,3)
План урока: (слайд 4)
1. Понятие об атмосфере.
2. Состав атмосферы.
3. Строение атмосферы.
4. Атмосферные явления.
5. Значение атмосферы и охрана воздуха.
6.Закрепление нового материала.
3. Проверка домашнего задания.( слайд 5, 6,7)
Для того чтобы начать новую тему, поговорим о пройденном материале.
1.Выберите верный ответ.
1. Воды Мирового океана покрывают … земной поверхности.
2 . Самый большой по площади океан
1)Индийский
3)Северный Ледовитый
4)Атлантический
3. Материк, омываемый водами 3 океанов
1)Евразия
2)Северная Америка
4)Южная Америка
4. Соленость воды измеряется в
1)процентах
4)промилле
5. Внутреннее море
1)Аравийское
3)Берингово
4)Карское
4. Изучение нового материала:
1). Понятие атмосферы.( слайд 8)
В качестве эпиграфа нашего урока я хочу взять вот это высказывание:
«Атмосфера, которую мы условно
делим на слои, физически едина».
А.Л. Чижевский
Наша планета Земля окружена оболочкой воздуха, которым мы дышим. (слайд 9) Воздушная оболочка Земли называется атмосферой . Она удерживается силой притяжения нашей планеты и поэтому не рассеивается в космосе. Атмосфера участвует во вращении Земли. Воздух концентрируется у земной поверхности, по мере поднятия вверх температура, давление и плотность уменьшаются.
2).Состав атмосферы .(слайд 10)
В воздухе атмосферы, кроме азота и кислорода, содержатся аргон, углекислый газ, пары воды, водород, озон, гелий, другие газы, а также твёрдые и жидкие взвешенные частицы.
Какие же примеси присутствуют в воздухе? Крошечные частицы соли(брызги морских волн, при сильном ветре), в лесу мы чувствуем смолистый запах, в степи- аромат сухих трав. Эти вещества полезны для здоровья человека.
Чистый воздух- самое главное условие жизни человека и всего живого.
А в городах из-за выбросов промышленных предприятий, автотранспорта в воздухе содержится большое количество углекислого и угарного газа, сажу, свинец, но больше всего в воздухе пыли. Этот воздух отрицательно влияет на здоровье человека.
3). Строение атмосферы. (слайд 11)
Наша воздушная оболочка не имеет чёткой верхней границы, и поэтому толщина атмосферы примерно равна 3000км. Свойства воздуха с высотой меняются, поэтому в атмосфере выделяют слои.
Тропосфера –нижний наиболее плотный слой атмосферы. В ней сосредоточена большая часть всей массы воздуха (80%). Выше тропосферы, находится стратосфера- здесь воздух разряженный и очень сухой(водяного пара почти нет). В нижнем слое стратосферы находиться озоновый слой, где в небольших концентрациях содержится газ озон- разновидность кислорода. За стратосферой располагаются верхние разряженные слои атмосферы, которые постепенно переходят в безвоздушное пространство.
4). Атмосферные явления .(слайд 12)
Есть оптическое явление, которые могут наблюдать немногие, одно из низ полярное сияние - необыкновенно красивое явление. Оно наблюдается в ионосфере, в полярных широтах Северного и Южного полушарий. Под действием заряженных частиц, движущихся к Земле со стороны Солнца, разреженный воздух сам заряжается электричеством и начинает светиться. Полярное сияние, переливающее всеми цветами радуги, может продолжаться от нескольких минут до нескольких суток.
5). Значение атмосферы и охрана воздуха .(слайд 13)
Воздух нужен для дыхания почти всем земным организмам. Человек без воздуха может прожить несколько минут.
В воздухе сгорает большинство метеорных тел.
Атмосфера предохраняет Землю от сильного нагревания днем и охлаждения ночью
Без атмосферы жизнь на Земле была бы невозможной.
6.Закрепление знаний по теме. (слайд 14, 15)
1. Закончите фразу: "газообразная оболочка Земли называется…."
Атмосфера
Гидросфера
Литосфера
2. Количество кислорода в воздухе составляет
3. Выпишите в три колонки явления:
7. Выставление оценок за урок.
8. Домашнее задание . п. ,Вопрос №7 (письменно в тетради) (слайд 16)
Выпишите в три колонки явления : Радуга, гало, мираж, сумерки, зори, полярные сияния, молния, признаки Броккена, огни святого Эльма, зелёные лучи, фанта-моргана, пояс Венеры.
| Какие явления наблюдали | О каких явлениях вы читали или знаете из рассказов | О каких явлениях никогда не слышали |
Вставьте нужные слова:
Воздушная оболочка Земли
называется ……………………….,она состоит из смеси …………….., в составе которых азот ….…..%, кислород…….% и другие газы.
Наука, изучающая ……………………..,
называется метеорология. Наука, составляющая …………………
погоды, называется синоптика.
Объектами правовой охраны согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» признаются климатические ре сурсы, атмосферный воздух включая озоновый слой, земля, ее недра и почвы, воды (поверхностные, подземные), растительный и животный мир в их видовом разнообразии во всех сферах произрастания и оби тания, типичные и редкие ландшафты, а также иные сферы.
Таким образом, атмосферный воздух является одним из объектов экологических правоотношений. Воздух -- важнейшая составная часть среды обитания людей. Он -- основа жизни на Земле, в том числе жизни человека. Атмосфера служит надежной защитой от вредных космических излучений, определяет климат данной местности и планеты в целом, оказывает решающее воздействие на здоровье людей, их трудоспособность, жизнедеятельность растительного и животного мира. Атмосферный воздух выполняет также геологические, экологические, терморегулирующие, защитные, энергоресурсоиые, хозяй ственные и другие функции. Равным образом он прямо или косвенно служит необходимым, условием производства. Загрязнение воздуха, те изменение его природного состава из-за пыли, выхлопных газов или пахучих веществ, может в зависимости от вида загрязнения, концентрации примесей и срока их воздействия вредно влиять на условия труда и быта людей, отражаться на их жизни и здоровье, наносить вред окружающей среде и народному хозяйству. Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы химическими веществами, поступающими в воздух в газообразном, жидком или твердом состоянии, являются промышлен ность и транспорт. Кроме того, в атмосферу постоянно поступают загряз няющие вещества природного происхождения, состоящие главным образом из таких компонентов, как морская соль, дым и газ лесных или степных пожаров и извержении вулканов, пыль, возникающая из-за эрозии почв, а также растительного, животного и космического происхождения.
Атмосферный воздух также, как и вся природа, находится под охраной государства. Она осуществляется в различных направлениях. Это:
- - обеспечение оптимального для жизни качества атмосферного бассейна путем защиты его от различных видов загрязнения (естественного и искусственного происхождения);
- - сохранение оптимального для жизни газового состава атмосферы и прежде всего ее кислородных ресурсов;
- - поддержание оптимального естественного состояния воздушной среды путем предупреждения и ограничения физических воздействий;
- - предотвращение разрушения озонового слоя атмосферы и атмосфер ных явлений, неблагоприятно воздействующих на погоду и климат, здо ровье людей, растительный и животный мир.
Правоотношения по охране атмосферного воздуха в РФ регулируются специальным законом «Об охране атмосферного воздуха». Данный Закон направлен на сохранение и улучшение качества атмосферного воздуха, его восстановление для обеспечения экологической безопасности жизнедеятельности человека, а также предотвращение вредного воздействия на окружающую среду. Закон устанавливает правовые и организационные основы норм хозяйственной и иной деятельности в области использования и охраны атмосферного воздуха.
В соответствии со ст. 1 Закона, атмосферный воздух - это охраняемый природный объект, представляющий собой газовую оболочку нашей планеты. Охрана атмосферного воздуха - совокупность организационных, экономических, технических, правовых и иных мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, осуществляемых государственными органами, юридическими и физическими лицами.
Основными задачами указанного Закона являются:
- - регулирование отношений в области охраны атмосферного воздуха в целях обеспечения благоприятной среды обитания человека, сохранения, улучшения и восстановления состояния атмосферного воздуха;
- - предотвращение и снижение уровней вредного химического, физического, биологического и иного воздействия на атмосферный воздух;
- - обеспечение рационального использования атмосферного воздуха для производственных нужд;
- - укрепление правопорядка и законности в области охраны атмосферного воздуха.
