Воздухоочистительные функции лесов

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………

I. Общая характеристика леса……………………………………………………

I.1. Лесной фонд планеты………………………………………………..

I.2. Значение лесов…………………………………………………………..

II. Состав атмосферного  воздуха………………………………………………….

III. Основные химические загрязнения атмосферы………………………………..

IV. Источники загрязнения  атмосферы в населенных местах……………………

IV. 1.Сжигание топлива  как источник загрязнения атмосферы……….

IV. 2.Автотранспорт как  источник загрязнения атмосферы…………..

V. Воздухоочистительные функции лесов. ………………………………………

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………

ИСПОЛЬЗУЕАЯ ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………….25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Атмосфера – воздушная  оболочка земли. Атмосферный воздух — один из главных источников жизни  на земле. Потребность человека в воздухе зависит от его состояния, условий работы и колеблется от 15 до 150 тыс. л в сутки. Воздух используется и во многих производствах, поскольку служит окислителем в процессах горения.

Атмосфера состоит из смеси газов и всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников.

По распространению  в пространстве загрязнения подразделяются на глобальные, региональные и локальные. Загрязнения могут быть от стационарных и подвижных источников.

Более устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников.

В России основное загрязнение  атмосферы создают ряд отраслей промышленности, автотранспорт и теплоэнергетика. Их участие в загрязнении атмосферы составляет (%): черная и цветная металлургия, нефтедобыча и нефтехимия, предприятия стройматериалов, химическая промышленность — 30; автотранспорт — 40; теплоэнергетика—30 (1991г.).

Самые распространенные токсичные вещества, загрязняющие атмосферу, — оксид углерода СО, диоксид серы SO₂, оксиды азота NO_X, углеводороды.

Выбросы промышленных предприятий  и автотранспорта накапливаются  в атмосфере. Химические атмосферные загрязнения, особенно газообразные, активно преобразуют леса.

Целью данной работы является изучение воздухозащитных свойств  леса.

 

 

 

I. Общая характеристика леса.

Лес — это совокупность земли, древесной, кустарниковой и  травяной растительности, животных, микроорганизмов и других компонентов окружающей среды, биологически взаимосвязанных и влияющих друг на друга в своем развитии.

Лес входит в сферу  высшего уровня интеграции живой  материи не только как система генетическая и не просто как слагаемое природной среды, но и как система экологическая, как носитель колоссальной энергии. По ряду важных для человечества свойств «зеленый океан» вполне сопоставим с Мировым океаном. Лес значительно влияет на энерго- и массообмен в биосфере, на ее функционирование, формирование природной обстановки, трансформацию гидрологических, геохимических и других факторов.

Характерная особенность  леса заключается в том, что образующие его компоненты связаны между  собой и с окружающей средой. Лесной фонд планеты.

I.1. Лесной фонд планеты.

Суммарная мировая биомасса лесов оценивается примерно в 2000 млрд т. Доля северных хвойных лесов (в основном это Россия, Канада и  США) составляет 14-15%, тропических — 55-60%. Лесные площади и ресурсы древесины на душу населения, соответственно, в Канаде — 9,4 га (815 м³), России — 5,2 (560 м³), Финляндии - 4,9 (351 м³), Швеции - 2,5 г (313 м³), США - 0,9 га (88 м³).

Леса России составляют 22% лесов мира. По данным государственного учета лесного фонда, общая площадь земель лесного фонда РФ на 1 января 2003 г. составляла 1178,6 млн га, или 69% территории России..

Покрытая лесной растительностью  площадь занимает 774,3 млн га.ных  — 34 млрд м³. В соответствии с Лесным кодексом РФ лесной фонд России является федеральной собственностью.

Одна из самых важных в экологическом отношении особенностей России — леса, которые по продуктивности в 4 раза уступают влажным тропическим лесам Амазонки. Но тропические леса с их чрезвычайно интенсивным обменом веществ сами же и используют 80—90% выделяемого ими кислорода, а растения умеренных широт — всего 30—40%. Так что именно северные леса выполняют роль легких планеты, да еще переувлажненные земли и болота, занимающие 22% российской территории. Кроме того, Россия — единственная крупная лесопромышленная страна, в которой площади под лесами в настоящее время увеличиваются. В силу этого наша Земля выступает районом компенсации глобальных нарушений природы, экологическим «донором» многих национальных экосистем. А еще Россия — источник биоразнообразия. На ее необъятной территории обитает 10% всех видов беспозвоночных, 8% насекомых, 14,5% рыб, 8% птиц, 1% пресмыкающихся и земноводных, 8% млекопитающих.

Еще до активного наступления  человека на природу леса занимали почти всю территорию Европы. В  настоящее время они сохранились на одной трети ее площади. Самым заселенным европейским государством является Финляндия, где лесами покрыто 70% территории. Беднее всех в этом отношении Великобритания – там на леса приходиться менее 6% площади страны. По-прежнему обширные лесные массивы сохраняются в Азии – в сибирских низменностях и на горных склонах, а также в тропических и субтропических областях на юго-востоке континента. Леса покрывают около двух третьих площади Северной и Южной Америки: на севере – хвойная тайга, в субтропиках – хвойные и лиственные леса и пальмы, в экваториальной зоне – вечнозеленые дождевые, или влажно-тропические леса (рис. 4). Кроме того леса, остаются доминирующим биомом на четвертой части территории Африки и приблизительно пятой части Австралии (рис. 5).

I.2. Значение лесов.

Леса играют большую  роль в развитии экономики, улучшении  окружающей среды, повышении благосостояния народа. Сами деревья – мощнейшие  создатели биомассы; это поставщики топлива, а главное – древесины  для строек и поделок, технического сырья, дубильных, лекарственных, красящих и многих других полезных веществ. Без дубильного экстракта, получаемого из коры лесных деревьев, не обходится, например, кожевенная промышленность. Из древесины изготавливают более 20 тысяч видов изделий и продуктов. Без нее не может обойтись ни одна отрасль народного хозяйства. Из древесины получают пластмассу, удобрения, взрывчатые вещества. Из древесных опилок получают спирт, сахар, синтетический каучук. Древесина идет на изготовление шпал, тары, фанеры, она используется в целлюлозно-бумажной и мебельной промышленности.

Все компоненты лесов  связаны между собой и с  окружающей средой. Лесной фитоценоз  находится под воздействием внешней  среды и сам оказывает влияние на нее. Так, солнечную энергию — главный источник в растительных сообществах — в лесу в процессе фотосинтеза поглощают в основном кроны деревьев и тем самым накапливают органическое вещество. Основная масса солнечной энергии отражается от поверхности крон и почвы на прогалинах и уходит в атмосферу, незначительная часть расходуется на транспирацию.

Влияние леса на ход процессов, протекающих в природных комплексах, весьма разнообразно. Лесные экосистемы очень важны для жизни биосферы: они обогащают атмосферу кислородом и поддерживают уровень содержания в ней диоксида углерода. Леса играют большую роль в круговороте воды. Лесные почвы фильтруют воды, стекающие с полей и промышленных площадок, и очищают их от многих вредных примесей. Лесные экосистемы испаряют в атмосферу влагу и благотворно влияют на климат, повышая влажность воздуха. ¹

 

 

¹. Ю.В. Новиков Экология, окружающая среда и человек -  М.: ЮНИТИ, 1998

 

II. Состав атмосферного воздуха.

Воздух, которым мы дышим, представляет собой смесь газов, составляющих атмосферу, т. е. газовую  оболочку, окружающую земной шар. В составе воздуха имеются постоянные составные части атмосферы, а также в переменных количествах — различные примеси природного происхождения и загрязнения, обусловленные деятельностью человека. В естественных условиях в воздухе всегда присутствует водяной пар, кислород, азот, двуокись углерода, озон.

Кроме перечисленных  газов, воздух содержит в непостоянных количествах взвешенные вещества, представленные жидкими и твердыми аэрозолями. Взвешенные вещества в воздухе могут иметь  природное происхождение, поступать вследствие деятельности человека, а также образовываться в результате реакций взаимодействия в атмосфере. Роль космической пыли ничтожна (около 0,0001%), вулканическая пыль вызывает временное загрязнение воздуха после извержения крупных вулканов. Несколько большую роль играет наземная пыль — почвенная, растительная, от лесных пожаров и морская, образующаяся вследствие испарения воды из брызг и капель и представленная кристаллами солей. Содержание наземной пыли сильно колеблется в зависимости от времени года, наличия растительности. Значительно большую роль в содержании взвешенных веществ в воздухе играют промышленные выбросы, создающие загрязнение атмосферного воздуха. Промышленная пыль характеризуется разнообразием качественного и количественного состава, что определяет ее биологическое действие и гигиеническое значение.

 

 

 

 

 

 

 

III. Основные химические загрязнения атмосферы

Различают естественные примеси, обусловленные природными процессами, и антропогенные, возникающие  в результате хозяйственной, военной деятельности человечества. Тот уровень загрязнения атмосферы, который создается примесями от природных источников, называется фоновым, он обычно имеет малые отклонения от средне-многолетнего значения.

Загрязнения антропогенного происхождения отличаются многообразием видов примесей и многочисленностью источников их выброса. При этом наиболее устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека.

В атмосферу примеси  поступают в виде твердых и жидких частиц, газов и паров. Газы и пары образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы — аэрозоли (дисперсные системы), которые подразделяют на пыль (размеры частиц более 1 мкм), дым (размеры твердых частиц менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм) Пыль, в свою очередь, может быть крупнодисперсной (размер частиц более 50 мкм), среднедисперсной (50—10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм). В зависимости от размера жидкие частицы подразделяются на супертонкий туман (до 0,5 мкм), тонкодисперсный туман (0,5—3,0 мкм), грубодисперсный туман (3—10 мкм) и брызги (свыше 10 мкм). Следует отметить, что аэрозоли чаще полидисперсные, т. е. содержат частицы различного размера.

Основными химическими  примесями, загрязняющими атмосферу, являются следующие.

Диоксид углерода (СО₂) — наиболее крупнотоннажный загрязнитель антропогенного характера. Это бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, продукт полного окисления углерода (сжигание угля, нефти, газа и т. п.). Часть СО₂, поступающего в атмосферу, вовлекается в фотосинтез, а избыточная часть участвует в создании парникового эффекта.

Оксид углерода (СО) известен под названием «угарный газ». Представляет собой газ, не имеющий запаха, цвета и вкуса. Образуется вследствие неполного сгорания углеродсодержащего топлива (из-за недостатка кислорода) и при низкой температуре.

Поступая в легкие, СО образует с гемоглобином крови  прочные соединения и тем самым  блокирует поступление кислорода  в кровь. Максимальная разовая ПДК СО — 5 мг/м³, а среднесуточная — 3 мг/м³. При 14 мг/м³ возрастает вероятность смерти от инфаркта миокарда. Столь экстремальные концентрации часто наблюдаются в районах повышенной антропогенной нагрузки на окружающую среду: в часы пик на транспорте или при инверсиях (т. е. в условиях слабого воздушного обмена), благоприятствующих возникновению смога.

Диоксид серы (SO₂) образуется в процессе сгорания различных видов топлива, содержащих серу, а также при переработке (с участием кислорода) сернистых руд при высокой температуре. Общемировой выброс SO₂ оценивается почти в 200 млн т в год. Его концентрация особенно велика в районах расположения тепловых электростанций, металлургических и горнообогатительных заводов. Диоксид серы — активный участник формирования кислых дождей.

Длительное или массированное воздействие SO₂ на организм человека может привести к воспалению или отеку легких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и даже остановке дыхания. Максимальная разовая ПДК для этого газа составляет 0,5 мг/м³, среднесуточная — 0,05 мг/м³. Отметим, что растения гораздо чувствительнее к воздействию SO₂, нежели человек.

Оксиды азота (оксид NO и диоксид NO₂) обычно объединяются одной общей формулой NO_x. При всех процессах горения, в которых участвует воздух, образуется прежде всего оксид, который достаточно быстро окисляется до диоксида азота. Последний представляет собой красно-белый газ с неприятным запахом, сильно воздействующий на слизистые оболочки человека.

Согласно оценкам, количество оксидов азота, поступающих в  атмосферный воздух, составляет 65—70 млн т в год. При этом от общего количества транспорт дает 55%, энергетика — 28%, промышленные предприятия — 14%, бытовой сектор и мелкие потребители — 3%. В атмосфере при интенсивном солнечном освещении диоксид азота довольно быстро превращается в азотную кислоту — компонент кислых дождей. Кроме того, при ярком солнечном свете оксиды азота активно реагируют с бензиновыми парами и другими углеводородами, образуя низкоатмосферный озон. Следствием этих процессов является образование смога, представляющего собой красно-бурую дымку, часто окутывающую города с сильно развитой промышленностью и энергетикой.