Атмосфера як елемент біосфери та фактор здоров’я(структура, склад, властивості, можливі зрушення у стані здоров’я та захворювання).Способ

 

 

Атмосфера як елемент біосфери та фактор здоров’я(структура, склад, властивості, можливі зрушення у стані здоров’я та захворювання).Способи охорони атмосферного повітря від забруднень.

 

 

План

1. Вступ……………………………………………………………………………3

2. Атмосфера, її склад і структура……………………………………………….5

3.  Висота, межі і будова атмосфери…………………………………………….8

4. Забруднення атмосфери і стан здоров’я людини…………………………...11

5. Стан повітряного середовища України……………………………………..15

6. Методи та засоби очищення викидів у атмосферу…………………………17

7. Висновок……………………………………………………………………….19

8. Список використаної літератури……………………………………………..21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Вступ

У сучасний період атмосфера Землі зазнає множинні зміни корінного характеру: модифікуються її властивості і газовий склад, зростає небезпека руйнування іоносфери і стратосферного озону; підвищується її запиленість; нижні шари атмосфери насичуються шкідливими частка живих організмів газами та речовинами промислового та іншого господарського походження.

У слідстві величезних викидів  техногенних газів і речовин, що сягають багатьох мільярдів тонн на рік відбувається порушення газового складу атмосфери. Дуже важливу роль у складі атмосфери грає двоокис вуглецю (вуглекислий газ), який грає важливу роль не тільки в життєдіяльності людини, а й у виконанні атмосферної функції запобігання підстилаючої поверхні від перегріву і переохолодження. Однак, господарська діяльність людини порушила природний баланс виділення і асиміляції СО ₂ в природі, в результаті чого його концентрація в атмосфері збільшується. Якщо до 1850 року вміст СО ₂ в атмосфері Землі становило 260 - 290 об'ємних частин на мільйон (ч / млн.), То в 1993 цей показник зріс до 345 ч / млн.  
Наука ще не повною мірою прояснила деякі важливі елементи кругообігу СО_2. Залишається неясним питання про кількісні характеристики зв'язку між збільшенням концентрації цього газу в атмосфері і мірою його здатності затримувати зворотне випромінювання в космос тепла, одержуваного Землею від Сонця. Тим не менш незаперечний зростання концентрації СО ₂ в атмосфері свідчить про глибоку порушення одного з компонентів глобальної рівноваги в біосфері, що в поєднанні з іншими порушень може мати дуже серйозні наслідки.

Дуже важливий також  питання збільшення масштабів порушення  балансу кисню в атмосфері. Раніше маса вільного кисню (близько 1,18 * 10 ¹⁵ т) тривалий час залишалася постійної (вироблений рослинами щорічний приріст витрачався на природні окисні процеси), проте в даний час цей баланс порушений і ситуація продовжує погіршуватися. Сучасне людство щорічно за рахунок спалювання палива споживає приблизно 20 млрд. т атмосферного кисню. Сучасна наука вважає що, кисень представляє собою продукт не зазнали окислювання органічних залишків минулих біосфер. Людство використовуючи ці «залишки» в техногенному кругообігу кисню по суті повертає нинішню біосферу в якесь початкове (звичайно, у відомому відношенні) стан. Приблизно в тому ж напрямку діє і процес збільшення концентрації вуглекислого газу, об'ємний вміст якого в атмосфері вже до 2000 року може зрости на 20%.

Багато сучасних техногенні речовини при попаданні в атмосферу  представляють собою чималу загрозу  для життя людини. Вони завдають великої ущеРФ здоров'ю людей і живій природі. Деякі з цих речовин можуть переноситься вітрами на великі відстані. Для них не існує кордонів держав, в слідстві чого дана проблема є міжнародною.  
Основними забруднювачами такого плану є оксиди сірки (особливо двоокис сірки - сірчистий ангідрид) а також оксиди азоту. Швидке накопичення цих забруднювачів в атмосфері північної півкулі (річний приріст близько 5%) породило таке явище, як кислі і підкислені опади. Ці опади згубно впливають на біологічну продуктивність грунтів та водойм, наносять великий економічний збиток.

Нарешті, ще одна велика проблема, це збільшення запиленості  атмосфери внаслідок антропогенних факторів. За різними оцінками, надходження техногенних, зважених у повітрі часток (аерозолів) в атмосферу Землі досягає щорічно 1 - 2,6 млрд. т і дорівнює кількості аерозолів природного походження. У результаті запиленість атмосфери в цілому збільшилася за останні 50 років на 70%.

Як бачимо ситуація тільки погіршується, тому атмосфері потребують захисту, причому на державному рівні, тобто саме держава повинна взяти на себе цю роль.

 

 

 

 

2. Атмосфера, її склад і структура

Атмосфера (від грецької мови atmos - повітря і сфера - куля) - повітряна оболонка, що оточує Землю і обертається разом з нею під дією сили тяжіння. Маса атмосфери становить 5,15*1015 т (майже 0,000001 частка маси Землі). Нижньою межею атмосфери є поверхня Землі; Верхня - на висоті 2000-3000 км, хоч вона поширюється до 20000 км і поступово переходить у міжпланетний простір.

Основними складовими частинами  повітря (за об'ємом) є азот (78,10 %), кисень (20,93 %), аргон (0,93 %).

Крім цих основних газів, у повітрі в мізерній кількості  містяться водень, гелій, неон, криптон, ксенон. До складу повітря входять  також вуглекислий газ, озон, метан, водяна пара. У зваженому стані  в повітрі утримуються водяні краплі, частинки льоду і дрібні частинки пилу різного походження. Азот, кисень, аргон, водень, гелій, неон, криптон, ксенон за вмістом у повітрі сталі, а решта - несталі. Через те, що в природі відбувається кругообіг речовин і повітря безперервно переміщується у вертикальному і горизонтальному напрямах, ці складові частини скрізь на Землі лишаються незмінними. Це стосується і відносно високих шарів повітря. З висотою склад повітря мало змінюється. За даними штучних супутників, на висоті понад 250 км повітря складається з атомарних іонів кисню й азоту. Серед них більше іонів атомарного кисню. Найвища атмосфера складається в основному з гелію і водню.

Несталі складові повітря, властиві головним чином тропосфері, - це вуглекислий газ, озон, метан, водяна пара і різні частинки у зваженому стані, їхня кількість невелика і змінюється в часі і просторі. Проте і вони відіграють важливу роль у процесах, що відбуваються в географічній оболонці.

Із сталих складових  атмосфери найважливішу роль у життєвих процесах, що відбуваються в географічній оболонці, відіграє кисень. Він прямо впливає на життя людини. Збільшення або зменшення кисню в природі призвело б до згубних-для організмів наслідків. Кисень витрачається на окислення багатьох елементів земної кори тощо. Проте кількість його лишається незмінною.

Кисень у повітря  безперервно постачають рослини. Майже  весь вільний кисень атмосфери - продукт  життєдіяльності зелених рослин. У процесі життєдіяльності вони розкладають вуглекислий газ  на вуглець і кисень. Вуглець іде  на побудову їхнього тіла, а кисень виділяється в атмосферу.

Азот засвоюють рослини, його вдихають тварини і люди.

З групи несталих складових  атмосфери на особливу увагу заслуговують вуглекислий газ і водяна пара. Вуглекислого газу в повітрі небагато - 0,03 %, але він відіграє важливу роль у географічній оболонці. В атмосферу він надходить з вулканів, мінеральних джерел, ґрунтів, організмів, промислових підприємств.

Нерівномірно розподіляється вуглекислий газ і по земній поверхні. Над океаном, у полярних країнах, сільській місцевості його менше, ніж у містах (особливо у промислових), у вулканічних областях.

Роль вуглекислого газу не вичерпується тим, що він основний матеріал для побудови органічної речовини рослин. Він має велике значення як отеплювач Землі. Вуглекислий  газ легко пропускає до Землі короткохвильове проміння Сонця, але затримує довгохвильове.

Водяна пара - найбільш нестала із складових атмосфери. Вона надходить у повітря в  результаті випаровування води з  морів та океанів, з поверхні суші та внаслідок транспірації рослинами. Вона відіграє важливу роль у географічній оболонці: поглинає і затримує тепло, яке випромінює Земля, з неї утворюються хмари й опади, під час конденсації водяної пари виділяється тепло, яке нагріває повітря.

Атмосфера відіграє важливу  роль у перетворенні сонячної енергії - поглинанні, розсіюванні, відбиванні. Вона одержує тепло від суші й моря і охолоджується зверху, випромінюючи тепло в міжпланетний простір, і, отже, проводить тепло від Землі. Проте більше вона затримує тепла і таким чином відіграє роль отеплювача Землі. Атмосфера пропускає 3/4 сонячного випромінювання до Землі і затримує довгохвильове випромінювання земної поверхні. Цим атмосфера збільшує кількість тепла на Землі, яке впливає на розвиток різних фізико-географічних процесів.

Між атмосферою і поверхнею Землі відбувається безперервна взаємодія. Атмосфера зумовлює безпосередньо ряд процесів на Землі й впливає на їхній хід. Повітря разом з водою фізично і хімічно впливає на земну кору, спричиняє її вивітрювання, яке відіграє одну з першорядних ролей в утворенні рельєфу. Атмосферні опади дають початок текучим водам, а вони, в свою чергу, впливають на рельєф поверхні Землі.

Атмосфера перебуває  в безперервному русі. Внаслідок  цього здійснюється обмін теплом і холодом між різними зонами й ділянками, які по-різному нагріваються. Атмосфера переносить вологу в стані пари і в краплиннорідкому з одних ділянок в інші і так розподіляє її на Землі. Атмосфера є також величезним, практично невичерпним джерелом мінеральної сировини. З повітря добувають азот, кисень, аргон та інші гази для потреб народного господарства.

До складу атмосфери  входять азот (78 %), кисень (21 %), інші гази становлять лише 1%, вт. ч. вуглекислий  газ - 0,03 %. Таке співвідношення газів  зберігається до висоти 100 км. Кожний з  газів забезпечує дихання і горіння. Азот входить до складу білків - речовин, з яких складається все живе.

Шар озону (озоносфера) вбирає основну частину ультрафіолетового  випромінювання Сонця, захищаючи життя  на Землі. Основна маса озону знаходиться  на висоті 20 - 25 км. Вуглекислий газ, вміст якого в атмосфері з розвитком виробництва зростає (від 0,029 % на початку XX ст. до 0,033 % у 80-х роках), має здатність вбирати довгохвильове випромінювання Землі, що створює парниковий ефект атмосфери і зменшує тепловіддачу Землі.

Атмосфера підтримує  різні форми життя на Землі, регулює  теплообмін планети з космічним  простором, впливає на її радіаційний  і водний баланси, захищає Землю  від метеоритів.

 

3.  Висота, межі і будова атмосфери

Межі атмосфери умовні. Верхню межу тонно не визначено. Густина повітря з висотою зменшується, атмосфера поступово, без чіткої межі переходить у міжпланетний простір. За верхню межу іноді беруть таку висоту, на якій окремі розрізнені частини повітря ще обертаються разом із Землею, де сила притягання ще більша за відцентрову силу. За даними сучасних досліджень, верхня межа атмосфери простежується до 3 000 км. Там її густина наближається до густини міжпланетного простору. За нижню межу атмосфери практично беруть поверхню Землі. Але й поверхня Землі - межа умовна, бо повітря проникає і в земну кору, і у воду.

Атмосфера неоднорідна. Вона має добре виражену шарувату будову. Її шари, або концентричні оболонки, за фізичними особливостями відрізняються  між собою. Атмосферу ділять на п'ять  основних шарів (сфер): тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу (іоносферу) і екзосферу. Сфери не мають чітких меж вони поступово переходять одна в одну, утворюючи перехідні межі.

Тропосфера - нижній шар  атмосфери, що безпосередньо прилягає до Землі. Висота її над різними широтами різна: над полюсами близько 8 км, над помірними широтами 11 - 12 км, над екватором до 17 - 18 км. Такий розподіл висот зумовлений різним температурним станом полюсів і екватора та обертанням Землі навколо осі.

Тропосфера - найдіяльніший  шар атмосфери. Велика активність тропосфери пояснюється тим, що вона безпосередньо прилягає до земної поверхні. Поверхня Землі - основне джерело нагрівання повітря. Отже, можна стверджувати, що фізичні властивості тропосфери повністю визначаються впливом Землі.

Для тропосфери характерні інтенсивне переміщування повітря  по вертикалі та його горизонтальні  рухи. Серед горизонтальних рухів  переважають західні вітри. У  верхній частині тропосфери спостерігаються  струминні течії. Найбільш сталі  з них спрямовані вздовж 30 - 40-х паралелей.

Тропосфера - шар найактивнішого тепло- і вологообміну з поверхнею  Землі. Для неї характерне зниження температури відповідно до висоти - в середньому на 6,5°С на кожний кілометр. Це пояснюється тим, що тепло передається  від Землі в основному через переміщування повітря. Через те що над екватором потужність тропосфери найбільша, там на межі тропосфери температури повітря найнижчі: - 80°С, тоді як над помірними широтами - 55°С, а над полярними - 50°С. У тропосфері зосереджена майже вся водяна пара. В ній розвиваються всі явища погоди - утворюються хмари, випадають опади і т. ін. В цьому полягає одне з найважливіших значень тропосфери для процесів, що відбуваються в ландшафтній оболонці Землі.

Стратосфера - шар повітря, який лежить над тропосферою. Від тропосфери стратосфера відокремлюється перехідним шаром - тропопаузою, або субстратосферою, завтовшки близько 1-2 км. Стратосфера - безхмарний або малохмарний шар повітря, що простягається в середньому від 11-12 до 25 км. Для стратосфери характерна в цілому однакова температура (ізотермія). В ній температура в середньому близька до тієї, яка властива верхній межі тропосфери, - 55°С. Стратосфера охоплена потужними горизонтальними рухами повітря типу струминних течій, але є і вертикальні рухи, які сприяють перемішуванню повітря.

Мезосфера - шар повітря від 25 до 85 км. Він відділяється від стратосфери  стратопаузою. Для мезосфери в  інтервалі 25-52 км характерне підвищення температури від - 55 до +10°С (явище  інверсії), а далі до верхньої межі - зниження до - 107°С. Інверсія температури в мезосфері пояснюється наявністю шару озону. Шар озону в мезосфері - важливе явище. Найбільша концентрація цього газу на висоті 27-28 км. Озон поглинає коротке ультрафіолетове проміння і цим захищає від його згубної дії світ мікробів. Якби не було озону, зникли б мікроорганізми, а з ними й численні процеси (ґрунтоутворення та ін.) в географічній оболонці. У мезосфері теж більше горизонтальних рухів повітря зі швидкістю 40-100 м/с.