Контрольная работа по "Экологии"

Это постепенное увеличение зоны загрязнений  по мере развития производственной деятельности человечества можно представить  себе следующим образом: жилище —  промышленные предприятия — прилегающая  территория — крупные населенные пункты — районы и области земного  шара.

Под загрязнением понимается процесс  привнесения в воздух или образование  в нём физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или  наносящих урон материальным ценностям.

Чтобы понять, масштабы загрязнения воздуха можно рассмотреть простую схему, которая делит большие проблемы на составляющие.

1.  Местное воздействие, например, отравление  людей  плохим воздухом.

2.  Региональные эффекты - последствия воздухопатогенных микроорганизмов - инфекции, частицы, химические вещества.

3.  Глобальные эффекты - изменение  взаимодействий между атмосферой, океанами и солнцем, погодными эффектами, воздействие на растения и океан биосферы.

 

Таким образом, нарушение состава  атмосферы, причинявшее на заре промышленного  переворота лишь незначительный вред, ныне становится весьма серьезным общественным бедствием, имеющим национальное, международное  и даже глобальное значение.

В преобладающем большинстве случаев  непосредственной причиной образования  загрязняющих веществ служат процессы сжигания минерального топлива, прежде всего низких сортов каменного угля, обладающих значительной зольностью и содержащих большое количество серы.

 Подсчитано, что только при  сжигании каменного угля добытого  за год, в воздух поступает  примерно 94 млн. т пыли, более 300 млн. т. окиси углерода, 37 млн. т сернистого газа и около 6 млрд. т углекислоты. Ведущую роль при этом играют крупные теплоэлектростанции, использующие низкосортное пылевидное топливо.

 Что касается общемирового  выброса в атмосферу окиси  серы, то он равняется 90 млн.  т в год, сажи — 40 млн.  т, нитратов — 35 млн.т и углеводородов — 15 млн. т. Помимо отраслей промышленности, в основном связанных со сжиганием топлива, важными источниками загрязнения служат химические, нефтеперерабатывающие и металлургические предприятия, выбрасывающие в атмосферу пыль меди, окиси железа, свинца, большое количество микроэлементов и самые различные токсические органические соединения, из которых некоторые обладают канцерогенными свойствами.

Дружественные или Смертельные?

 

 Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляется так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил нам жизнь, с другой - отравляет ее. В самом прямом и печальном смысле. Для кого то из нас  он является дружественным и привлекательным , для других разрушителен  и может быть смертельным.  Желание владеть автомобилем связано с удовольствием, сексуальностью, удобством и свободой.

Автомобили  шумный,  зачастую опасный  и доминирующий  фактор современной  жизни.  В настоящее время мы привыкли к битвам  на дорогах  и шоссе, попытки снизить смертность и инвалидность от наших моторизованных контейнеров   существенно не изменяют негативное воздействие на общество.

Загрязнение воздуха отработавшими  газами автомобилей.   

 

 Все более мощным источником  загрязнения становится автомобильный транспорт. В результате  деятельности человека до пятидесяти процентов загрязнения от общего загрязнения воздуха, приходится на транспорт. Доля автомобильного транспорта (по разным источникам) составляет 10-30 %.

 В выхлопных газах автомобильного транспорта  содержатся окиси углерода и азота, альдегиды, соединения свинца, полициклические углеводороды типа 3,4-бензпирена (всего насчитывается порядка 200 видов ),под действием солнечного света эти выбросы претерпевают химические превращения, и список вредных веществ пополняется низкоуровневым (тропосферным) озоном О3 и разнообразными токсинами фотохимического происхождения.

Один легковой автомобиль поглощает  ежегодно из атмосферы в среднем  больше 4 т кислорода, выбрасывая с  выхлопными газами примерно 800 кг окиси  углерода, около 40 кг окислов азота  и почти 200 кг различных углеводородов. 

  Альдегиды , содержащиеся в выхлопных газах , обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводорода топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен.  

Основная причина загрязнения  воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К  тому же камеры сгорания автомобильного двигателя – это своеобразный химический реактор, синтезирующий  ядовитые вещества и выбрасывающий  их в атмосферу.

Двигаясь со скоростью 80-90 км/ч в  среднем автомобиль превращает в

углекислоту столько же кислорода, сколько 300-350 человек. Но дело не только в углекислоте. Годовой выхлоп одного автомобиля – это 800 кг окиси углерода,40 кг окислов азота и более 200 кг различных углеводородов. В этом наборе весьма коварна окись углерода. Из-за высокой токсичности её допустимая концентрация в атмосферном воздухе  не должна превышать 1 мг/м3. Известны случаи трагической гибели людей, запускавших  двигатели автомобилей при закрытых воротах гаража. В одноместном  гараже смертельная концентрация окиси  углерода возникает уже через 2-3 минуты после включения стартера. В холодное время года, остановившись  для ночлега на обочине дороги, неопытные водители иногда включают двигатель для обогрева машины. Из-за проникновения окиси углерода в  кабину такой ночлег может оказаться  последним.

Картерные газы вносят свою долю в  загрязнение атмосферного воздуха. Их количество в двигателе возрастает с увеличением износа. Кроме того, оно зависит от условий движения и режимов работы двигателя. На холостом ходу система вентиляции картерных  газов, которой снабжены практически  все современные двигатели, работает менее эффективно, что ухудшает экологические  показатели автомобилей.

Испарения бензина имеют место  при работе двигателя и в нерабочем  состоянии. Внутренняя полость бензобака  автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления внутри бака на уровне атмосферного по мере выработки бензина, что является необходимым условием нормальной работы всей системы питания двигателя, но в то же время создает условия для испарения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха.

Выхлопные газы автомобией являются токсичными  на уровне земли: выхлопные газы из всех двигателей внутреннего сгорания объединяются, чтобы произвести местные неблагоприятные воздействия на здоровье пользователей автомобилей и всех невинных свидетелей.  Города стали островами токсичных химических веществ из  за безудержного использования транспортных средств сжиганиями  ископаемого топлива.

Этанол, образующийся при сгорании двигателей ,способствует накоплению парниковых газов в атмосфере и влияет  на изменения климата.  Хотя этанол  выступал в качестве альтернативы нефти как вида топлива, в основном он помогает уменьшить зависимость от нефтедобывающих стран.  Этанол или метанол можно смешивать с бензином, чтобы уменьшить зависимость от нефти.  Бензиновые двигатели могут использовать до 10% этанола без изменений.  Новейшие  двигатели могут использовать более высокие проценты этанола ,до 100%.В   северной америке и европе на альтернативном топливе транспортные средства оптимизированы для работы на максимальной смеси 15% бензина и 85% этаноле (E85 топлива).  Производство транспортных средств такого двигателя возросла, но поставки топлива ограничены.

Свойства некоторых примесей.

Как говорилось выше, поступающие в атмосферу оксиды углерода. серы. азота. углеводорода. соединения свинца. пыль и т. д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека. Приведем свойства некоторых примесей.

 

Оксид углерода СО.

 

Бесцветный не имеющий запаха газ. Воздействуют на нервную и сердечно сосудистую систему. вызывает удушье. Первичные симптомы отравления оксидом углерода (появления головной боли )возникает у человека через 2-3 часа его пребывания в атмосфере. содержащей 200 –220 мг/ м*3 СО ; при более высоких концентрациях СО появляется ощущение пульса в висках. головокружение. Токсичность СО возрастает при наличие в воздухе оксидов азота в этом случае концентрация СО в воздухе необходимо снижать в ~ 1, 5 раза.

Оксид азота Noх (NO, NO2. N2O3. NO5. N2O4 ).

В атмосферу выбрасывается в  основном диоксид азота NO2 – бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ. раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасный оксиды азота в горах. где они. воздействуя с углеводородами выхлопных газов образуют фотохимический туман – смог. отравляющее действии оксидами азота начинаются с легкого кашля. При повышении концентрации Noх возникает сильный кашель. рвота. иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочке оксиды азота образуют кислоты НNO3 и HNO2 которые приводят к отёку легких.

Диоксид серы SО2. Бесцветный газ с  острым запахом. уже в малых концентрациях (20-30 мг/ м*3) создаёт неприятный вкус во рту. раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути.

Наиболее чувствительные к SO2 хвойные  и лиственные леса. так как он накапливается в листьях и хвое. При содержании SO2 в воздухе от 0, 23 до 0, 32 мг/ м*3 происходит усыхание сосны за 2 – года в результате нарушения фотосинтеза и дыхания хвои. Аналогичные изменения у лиственных деревьев возникают при концентрации SO2 0, 5 –1, 0 мг/ м*3.

 

Углеводороды (пары бензина. пентан. гексан и др. ). Обладает наркотическим действием. в малых концентрациях вызывают головную боль. головокружение и т. п. Так. при вдыхании в течении 8 ч. паров бензина ~ 600 мг/м*3 возникают головные боли. кашель неприятное ощущение в горле.

Альдегиды. При длительном воздействии  на человека альдегиды вызывают раздражение  слизистых оболочек глаз и дыхательных  путей. а при повышенных концентрациях (для формальдегида 20-70 мг/м*3) отмечается головная боль. слабость. потеря аппетита, бессонница.

Соединения свинца. В организм через  органы дыхания поступает ~ 50 % соединений свинца. Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина. возникают заболевание дыхательных путей. мочеполовых органов. нервной системы. Особенно опасны соединения свинца детей дошкольного возраста. В крупных городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38 мкм / м*3. что превышает естественный фон в 10*4 раз.

Влияние отработанных газов  здоровье населения.

Загрязнение воздуха представляет серьезную угрозу здоровью населения, способствует снижению качества жизни. По оценкам Агентства по охране окружающей среды, воздействие токсичных веществ, загрязняющих воздух ежегодно вызывает 1700 -2700 разновидностей раковой болезни. В последние годы наблюдается тенденция роста раковых заболеваний, лейкемии и других угрожающих жизни заболеваний. Загрязнение воздуха является причиной шести процентов смертей в мире, утверждают специалисты Всемирной организации здравоохранения.

Через выхлопные трубы автомобилей  в атмосферу выбрасывается более  двухсот химических веществ. Самое  токсичное воздействие на живые  организмы оказывают соединения тяжелых металлов, среди них наиболее опасен свинец, накапливающийся в  радиусе 100-200 м от дороги. По мнению ученых, он разрушает гормоны. Его  высокое содержание в крови вызывает замедление роста, расстройства слуха  и интеллектуальную деградацию, поскольку  разрушает химические соединения в  мозге живых существ.

 

 Недавно американские исследователи  высказали мнение, что люди, живущие  в регионах с высокой концентрацией  свинца, склонны к насилию и  жестокости. Это стало ясно после  обследования трех тысяч населенных  пунктов США. Вывод однозначен: преступления в "нечистых" городах  совершаются в четыре раза  чаще, чем в "чистых". Рост  преступности от воздействия  свинца - вопрос дискуссионный, но  никто не поспорит с тем,  что свинец вреден для любого  живого организма. Поэтому-то  большинство цивилизованных стран  отказалось от применения вредного  этилированного топлива, содержащего  свинец. В этом процессе власти  воздействовали непосредственно  на автопроизводителей, вводя строгие нормы выхлопа. В итоге практически ни один современный автомобиль просто-напросто нельзя заправлять опасным горючим, иначе он быстро выйдет из строя. К тому же свинцовые добавки не позволяют применять эффективные каталитические нейтрализаторы, снижающие токсичность выхлопа в десять раз.

Эксперты американской Ассоциации легочных заболеваний объявили смог одной из основных причин многочисленных приступов астмы (400 тыс. случаев  в год) и других респираторных  заболеваний (1 млн случаев) у жителей США. Врачи считают, что 15 тыс. пожилых американцев умирают преждевременно именно из-за воздействия выхлопных газов.

 Самый загрязненный город  России, "естественно", Москва. Заболеваемость  москвичей в среднем выше, чем  по другим районам страны: распространены  болезни органов дыхания, астма,  различные виды аллергии, сердечно-сосудистые заболевания, болезни печени, желчного пузыря, органов чувств. Особенно тревожный показатель - младенческая смертность, в столице ее уровень в несколько раз выше, чем в Европе. Только каждый четвертый выпускник московской средней школы полностью здоров. Да и откуда взяться здоровью у юного поколения, если в Москве не менее 40-45% вступающих в брак страдают хроническими недугами. Мнение врачей однозначно: повинна в этом главным образом отравленная окружающая среда. Ежегодно московский автотранспорт выбрасывает на каждого москвича 120 кг всякой заразы. Но экологическая катастрофа надвигается не только на столицу.

Санкт-Петербург если в чем-то и  отстал от столицы, то только не в темпах загрязнения атмосферы. В Северной Пальмире автомобильный транспорт  ежегодно выбрасывает в атмосферу  около двухсот тонн загрязняющих веществ. По официальным данным, вклад  машин в насыщение воздуха  вредными примесями превышает 70%. Естественно, это не может не сказываться на здоровье населения. Только за пять лет, с 1992 по 1997 год, страдающих бронхиальной астмой среди маленьких петербуржцев стало больше на 20%, болезнями эндокринной  системы - на 15%, онкологическими заболеваниями - на 67%. По данным санитарных врачей, в 12 районах города каждый второй житель испытывает на себе негативное воздействие  загрязненного воздуха. Это выражается в кашле, затрудненном дыхании, общем  ухудшении самочувствия. В некоторых  наиболее неблагоприятных местах страдают до 88% населения.