Атмосферный воздух 3

Загрузка...

главная страница Рефераты Курсовые работы текст файлы добавьте реферат (спасибо :)Продать работу

поиск рефератов

Реферат на тему Атмосферный воздух 3

скачать
похожие рефераты • Точное совпадение: 3 реферата
подобные качественные рефераты
1 2 3 4    


Общие понятия


      Атмосферный воздухэто природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли.

        Толщина воздушной оболочки, окружающей земной шар, не меньше 1000 км – почти в четверть земного радиуса. Масса этой оболочки составляет примерно 5*1015  т.

        Непосредственно к земной поверхности примыкает тропосфера. Она простирается до высоты 8-10 км над полюсами и 18 км – над экватором. В этом слое идёт непрерывное перемешивание воздуха, что приводит к понижению температуры по мере приближения к Земле примерно по 6,5 °С  на каждый километр. В тропосфере сконцентрировано 75 % всей массы атмосферы, основное количество водяного пара и мельчайших частиц примесей, способствующих образованию облаков.

        Выше тропосферы примерно на 50 км простирается стратосфера. Для неё характерны слабые воздушные потоки, малое количество облаков и постоянство температуры (-56°С) до высоты примерно 25 км. Выше температура начинает повышаться в среднем на 0,6 °С на каждые 100 метров и на уровне 45-54 км достигает 0 °С.


 

           Состав воздуха (в процентах по объёму):
Азот (N)                          78%

Кислород (O2)                21%

Аргон (Ar)                      0,9%

Углекислый газ (CO2)    0,03%

Неон (Ne)                      

Гелий (He)                     в очень

Криптон (Kr)                 малых

Водород (H2)             количествах

Ксенон (Xe)   
        В атмосфере всегда присутствует водяной пар, количество которого непостоянно и колеблется от 0 до 4 % по объёму. Кроме того, в воздухе обычно содержатся различные примеси.
Значение атмосферы

        Человек ежегодно потребляет 12-15 кг воздуха, вдыхая каждую минуту от 5 до 100 литров, что значительно превосходит среднесуточную потребность в пище. Без пищи человек может прожить 5 недель, без воды – 5 дней, без воздуха – 5 минут. Воздух необходим всему живому на Земле.

        Атмосфера оберегает человечество от многочисленных опасностей из космоса. Метеориты под влиянием земного притяжения  с огромной скоростью (от 11 до 64 км/с) врезаются в атмосферу планеты, раскаляются там в результате силы трения о воздух и на высоте около 60-70 км по большей части сгорают.

        Атмосфера определяет световой и регулирует тепловой режимы Земли, способствует перераспределению тепла на земном шаре. Газовая оболочка предохраняет Землю от чрезмерного остывания и нагревания. Благодаря ей на Земле не бывает резких перепадов от морозов к жаре и обратно. Если бы Земля не была окружена воздушной оболочкой, то в течение одних суток амплитуда колебаний температуры достигла бы 200 °С: днём стояла бы сильная жара (выше 100 °С), а ночью – мороз (-100 °С). Была бы большая разница между зимними и летними температурами. Именно благодаря атмосфере средняя температура на Земле составляет приблизительно 15 °С.

        Газовая оболочка спасает всё живущее на Земле от космических излучений – ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей – если бы они достигли земной поверхности, то всё живущее на Земле мгновенно бы исчезло. Верхние слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают космические излучения.

        Велико значение атмосферы и в распределении света. Воздух атмосферы разбивает солнечные лучи на миллион мелких лучей, рассеивает их и создаёт то равномерное освещение, к которому мы привыкли. Наличие воздушной оболочки придаёт нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нём, рассеивает главным образом лучи с короткой длиной волны, то есть фиолетовые, синие и голубые. По мере удаления от Земли, а следовательно, уменьшения плотности и загрязнения воздуха, цвет неба становится темнее, воздушная оболочка приобретает густо-синюю, а в стратосфере – черно-фиолетовую окраску.

        Атмосфера является проводником звуков. Без неё на Земле царила бы тишина, невозможна была бы человеческая речь.  

 
Загрязнение атмосферы.
        Атмосферный воздух загрязняется путём внесения в него или образования в нём загрязняющих веществ, превышающих нормативы качества или уровень естественного содержания.

        Загрязняющее вещество – примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при определённых концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, растения и животных, другие компоненты окружающей природной среды или наносящие ущерб материальным объектам.

        Качество атмосферного воздуха – совокупность физических, химических и биологических свойств атмосферного воздуха, отражающих степень его соответствия гигиеническим и экологическим нормативам качества атмосферного воздуха.

        Гигиенический норматив качества атмосферного воздуха – критерий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздействие на здоровье человека.

       Экологический норматив качества атмосферного воздуха – критерий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздействие на окружающую природную среду.

        Предельно допустимая (критическая) нагрузка – показатель воздействия одного или нескольких вредных (загрязняющих) веществ на окружающую природную среду, превышение которого может принести к вредному воздействию на неё.

        Вредное (загрязняющее) вещество – химическое или биологическое вещество (либо их смесь), содержащееся в атмосферном воздухе,  которое в определённых концентрациях оказывает вредное воздействие на здоровье человека и окружающую природную среду.

        Особенности загрязнения атмосферы городов связаны с высокой концентрацией промышленных предприятий на городской территории, при которой многократно увеличиваются не только объёмы выбросов на единицу территории, но и структура этих выбросов.

        Вещества, загрязняющие атмосферу, могут быть твёрдыми, жидкими или газообразными. Они могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду непосредственно, после химических превращений в атмосфере, либо в сочетании с другими веществами.

        Газообразные и жидкие загрязняющие вещества могут различаться по химическому составу:

· Соединения серы неорганические (серная кислота H2SO4, гидросульфид) и органические (меркаптаны, диметилсульфид и др.);

· Соединения азота неорганические (азотная кислота HNO3, аммиак NH3, нитриты) и органические (амины, разбавители, растворитель и др.);

· Соединения галогенов неорганические (фтор F, фтороводород HF, хлор Cl, бром Br и др.) и органические (хлорированные углеводороды, например ДДТ, трихлорэтилен, хлороформ);


· Соединения углерода неорганические (оксид углерода CO, диоксид углерода CO2 , углеводороды) и органические (спирты, фенол, крезол, простые и сложные эфиры, альдегиды, бензол и его производные).


         Загрязняющие вещества можно сгруппировать по принципу их действия: аллергены, тяжелые металлы, радиоактивные вещества, канцерогены и мутагены.

        При классификации твёрдых загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, применяются различные критерии. Одна из наиболее часто употребляемых классификаций – по содержанию вредных примесей:

· первая группа – пыль, содержащая токсичные компоненты, например, тяжёлые металлы и другие биологически активные токсичные вещества – мышьяк (As), бериллий (Be), фтор (F), германий (Ge), марганец (Mn), ртуть (Hg), цианиды, радиоактивные вещества;

· вторая группа – пыль без биологически активных токсичных компонентов – пыль с фракциями асбеста, каменноугольная пыль, пыль от агломерирования руды, переработки хлопка, джута, шерсти и др.

        В атмосферной пыли можно обнаружить практически все химические элементы, хотя большинство из них присутствует в небольших количествах.

        При оценке загрязнения атмосферы важен период времени, в течение которого загрязняющие вещества сохраняются в ней.
       Время пребывания загрязняющих веществ в атмосфере:



Элемент или соединение

Среднее время пребывания в атмосфере

диоксид углерода (CO2)

5-10 лет

водород (H2)

4-8 лет

метан (CH4)

4-7 лет

оксид диазота (N2O)

2,5 -4 года

озон (O3)

0,3-2 года

оксид углерода (CO)

0,2-0,5 лет

диоксид азота (NO2)

8-11 суток

вода (H2O)

10 суток

оксид азота (NO)

9 суток

аммиак (NH3)

5-6 суток

ион аммония (NH4+)

6 суток

нитрат-ион (NO3-)

5 суток

диоксид серы (SO2)

2-4 суток



     
Антропогенные выбросы в атмосферу
        Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленность и автотранспорт. При этом в нашей стране  на теплоэлектростанции (ТЭС) приходится  27% загрязнений, на предприятия чёрной и цветной металлургии – 24% и 10%, нефтехимии – 16%, строительных материалов – 8,1%. На долю энергетики приходится более 40% общих выбросов пыли, 70 % окислов серы и более 50% окислов азота. Из общего объёма загрязняющих веществ, попадающих в воздух, на долю автотранспорта приходится 13,3%, однако в крупных городах России эта цифра достигает 60-80%.

    

Энергетика
         Советский Союз создал один из крупнейших в мире топливно-энегетических комплексов (ТЭК). Россия играла в нем решающую роль, поскольку – основные топливные ресурсы располагались на ее территории: на десятой части глобальной площади суши сосредоточено 45% мировых запасов природного газа, 12% нефти, 23% угля и 14% урана. ТЭК играет в российской экономике исключительно важную роль: его доля в промышленном производстве составляет около 30%, в экспорте почти 50%, а доля в налоговых доходах – более 40%. Экономический спад в России конца ХХ века отрицательно сказался на всех отраслях ТЭКа.

         Будучи одним из самых важных в российской экономике, энергетический сектор в то же время является крупнейшим загрязнителем окружающей среды:

·  предприятия ТЭКа выбрасывают в атмосферу почти половину всех вредных веществ, электроэнергетика занимает 1ое место среди всех отраслей хозяйственного комплекса страны по объему загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух от стационарных источников и до 70% общего объема парниковых газов.

·  АЭС выбрасывает в атмосферу более 250 видов загрязнителей, как радиоактивных, так и химических;

·  добывающие отрасли ТЭКа несут ответственность за 70% земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых;

·  электроэнергетика потребляет две трети свежей воды, идущей на нужды промышленности, и 20% всего объема водопотребления в стране;

·  в результате строительства гидроузлов большой мощности было затоплено 4,5 млн. га земли, по большей части плодородной сельскохозяйственной и покрытой лесами.

·    по официальным данным, ежегодно на землю проливается около 7%  добываемой нефти (17-20 млн. т), что помимо многомиллионных убытков наносит ни чем не сравнимый ущерб биоразнообразию уникальных северных ландшафтов в условиях вечной мерзлоты;

Теплоэлектроэнергетика
        В среднем по отрасли структура выбросов выглядит следующим образом: пыль – 31 %, диоксид серы (SO2) – 42 %, окислы азота – 23,5 %.

        Оксиды серы и азота относятся к классическим «неканцерогенным» веществам. Но их влияние на окружающую среду и здоровье человека также значительно. На теплоэнергетику приходится около половины всех выбросов оксида азота. Оксиды азота более токсичны. Они способствуют образованию фотохимического смога, приводят к накоплению в приземном слое озона (O3), усиливают парниковый эффект. Опасно и влияние оксида серы. В многочисленных исследованиях установлена связь между воздуха сернистым ангидридом и хроническими заболеваниями бронхитом, эмфиземой лёгких и астмой. Кроме того, диоксид серы (SO2) вызывает коррозию металлов и ведёт к разрушению различных строительных материалов. Массовые выбросы диоксида серы (SO2) являются причиной возникновения кислотных дождей, приводящих к гибели обитателей рек и озёр, поражению лесов, ухудшению свойств почв и другим неблагоприятным последствиям. Наконец, выбросы диоксида серы (SO2) совместно с другими загрязнителями приводят к уменьшению видимости и интенсивности туманов, что влияет как на климат, так и на усиление накопления примесей в приземном слое воздуха.

         Также при сжигании топлива в атмосферу поступают различные металлы. Так, доля энергетики суммарной антропогенной эмиссии элементов-примесей  составляет (в процентах от общего поступления из всех антропогенных источников): ванадий (V) – 85 %, хром (Cr) – 15 %, кобальт (Co) – 98 %, никель (Ni) – 77 %, медь (Cu) – 32 %, цинк (Zn) – 10 %, мышьяк (As) – 6 %, селен (Se) – 50 %, кадмий (Cd) – 9 %, сурьма (Sb) – 80 %, ртуть (Hg) – 20 %. Особенно опасны выбросы V2O5 и бериллия (Be) – веществ  с высокой токсикологической опасностью. Хотя их выбросы незначительны, например, бериллия (Be) за год поступает более 3 тыс. т, что, однако, превышает его промышленное производство, равное приблизительно 500 т. Опасные концентрации бериллия (Be) имеются в углях Донецкого бассейна, Кузнецкого бассейна, Подмосковного бассейна, а угли Южно-Якутского бассейна и Забайкалья в этом отношении сравнительно безопасны.

         Важнейшим глобальным аспектом воздействия тепловых станций является выброс парниковых газов. К парниковым газам относят диоксид углерода (CO2), метан (CH4), закись азота, гидрофтор-углероды, перфторуглероды и гексафторид серы. Их эмиссия может привести к глобальным изменениям климата, прежде всего, вызвать повышение среднегодовой температуры, в результате чего могут растаять огромные льды Антарктиды и Гренландии,  что приведёт к поднятию уровня мирового океана и, следовательно, затоплению низменных территорий.

        Особое внимание надо уделить таким продуктам недожога топлива, как канцерогенные вещества – пирен, перилен, антрацен, безатрацен и др. Они содержатся в нефти, каменноугольных смолах, в продуктах переработки углей и сланца. Для канцерогенных веществ не существует понятия предельно допустимая концентрация (ПДК), они опасны в любом количестве.

        Особенно распространено такое специфическое вещество, как бензапирен. Его концентрация велика в области городов, размещённых вблизи крупнейших электростанций на угле (Канск и Назарово Красноярского края, Губаха Пермской области, Новочеркасск Ростовской области, Черемхово Иркутской области).

        При использовании таких видов топлива, как уголь и мазут, образуется огромное количество выбросов и шлаков. Зола, представляющая собой летучий компонент, образующийся при сжигании топлива, также относится к числу вредных примесей. Она имеет сложный химический состав, при этом из оксидов в свободном состоянии в ней могут находиться только оксид кальция (CaO) и диоксид кремния (SiO2). Последний из них является сильным канцерогеном и может вызвать рак лёгких. Кроме того, многочисленные золошлакоотвалы являются источником загрязнения подземных вод. Загрязнены подземные воды в районе Курска, Нижнего Новгорода и др.

        Теплоэлектроэнергетика является отраслью промышленности, потребляющей огромное количество свежей воды: 77 % от общепромышленного объёма водопотребления. Большая часть вод расходуется на охлаждение различных агрегатов, в связи с чем теплоэлектростанции (ТЭС) являются источником теплового загрязнения. Выбросы больших объёмов тепла и влаги непосредственно в атмосферу приводят к увеличению влажности, облачности, количества осадков, туманов, гололёдов в радиусе до 3 км, особенно в осеннее-весенний период.

        Во многих субъектах РФ в основным загрязнителям атмосферы отнесены предприятия теплоэлектроэнергетики. Так, в объёме выброса вредных веществ от этих источников загрязнения доля энергетических предприятий в Ростовской области составляет 65,8 %, Смоленской области – 63,2 %, Рязанской области – 59,4 %, Приморский край – 57,1 %, Тульская область – 54,1 %, Ивановская область – 50,8 %, Московская область – 45,7 %, Ставропольский край – 45,2 %, Бурятия – 44,5 %, Еврейский автономный округ – 43,6 %, Омская область – 42,2 %. Костромская область – 40,4 %. Как правило, здесь преобладают области из Центрального экономического района.

    продолжение
1 2 3 4    

Добавить реферат в свой блог или сайт
Удобная ссылка:

Скачать реферат бесплатно
подобрать список литературы


вверх страницы


© coolreferat.com | написать письмо | правообладателям | читателям
При копировании материалов укажите ссылку.