СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
8.49M
Категория: ЭкологияЭкология

Антропогенные и природные источники загрязнения атмосферы

1.

Л Е К Ц ИЯ 2
Антропогенные и природные
источники загрязнения атмосферы
Лектор: кандидат с.-х. наук, доцент кафедры ИПиЭ
Ломонос Ольга Леонидовна

2.

План лекции
1. Строение, состав и значение
атмосферы. Атмосферный воздух.
2. Источники и виды загрязнения атмосферы.
Основные химические соединения, загрязняющие
атмосферный воздух.
3. Способы нормирования качества атмосферного
воздуха, предельно допустимые концентрации
вредных веществ.
4. Основные направления и мероприятия по защите
воздушного бассейна.

3.

Атмосфера – газовая оболочка
Земли, вращающаяся вместе с ней,
имеющая
слоистое
строение
и
состоящая из нескольких сфер.

4. СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

5.

1. ТРОПОСФЕРА
– самый нижний и наиболее плотный слой
атмосферы (высота у полюсов 8-10 км, над
экватором – 16-18 км).
Данный атмосферный слой содержит:
– до 80% всей массы воздуха;
– почти весь водяной пар;
– здесь находится основное количество
атмосферных примесей;
– образуются облака, возникают грозы, дожди и
другие физические процессы, формирующие
погоду и определяющие климатические условия
на Земле.

6.

2. СТРАТОСФЕРА
– слой толщиной примерно 40 км, расположенный
выше тропосферы до высоты 50-55 км от
поверхности океана.
Здесь сконцентрирована основная часть озона
(О3), образуя озоновый слой (на высоте 20-25
км);
Количество кислорода и азота уменьшается;
Количество легких газов (водорода и гелия) увеличивается.

7.

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ
задерживает жесткое ультрафиолетовое излучение,
способное оказывать неблагоприятное влияние на
организм человека и вызывать патологические
изменения.

8.

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
- это природная смесь газов
приземного слоя атмосферы.

9.

Составляющие
атмосферного воздуха
3 группы :
1. Постоянные
2. Переменные
3. Случайные

10.

1. Постоянные составляющие
их соотношение в тропосфере и стратосфере
постоянно
1. азот (78%),
2. кислород (21%),
3. инертные газы (аргон – 0,93%, неон, гелий,
метан, криптон, водород и др.).
Инертные газы попадают в атмосферу в процессе
распада естественных изотопов урана, радия, тория.

11.

2. Переменные составляющие
их содержание меняется
1. пары воды (0,5-0,6%)
2. углекислый газ (0,03%).

12.

3. Случайные составляющие
это естественные выделения
в результате:
1. жизнедеятельности организмов
2. лесных и других видов пожаров
3. деятельности вулканов
4. выветривания горных пород.

13.

ЗНАЧЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
1. Оказывает благоприятное воздействие
на климат Земли, регулируя перепад
суточных температур.
Без атмосферы суточные колебания температуры
достигали бы 200 0С: днем +100 0С и выше, а ночью –
- 100 0С.
Средняя температура воздуха у поверхности Земли равна
+15 0С и нет больших амплитуд колебаний.

14.

2. Участвует в распределении света.
Свет проходит через атмосферу,
рассеивается и тем самым создает
равномерное освещение.
Поэтому днем на Земле светло даже тогда,
когда нет Солнца.

15.

3. Участвует в распространении звука.
Атмосфера – среда, в которой
распространяется звук.
Человеческая речь без нее была бы не возможна.

16.

4. Защищает людей от различных
опасностей космического происхождения:
метеоритов, космических излучений, в том
числе жесткого ультрафиолетового и
рентгеновского излучений благодаря
частичному поглощению и рассеиванию.
До 95% УФ-лучей задерживается
озоновым слоем.

17.

5. В атмосфере формируется
погода и климат.
Помним, что в стратосфере образуются облака,
возникают грозы, дожди и другие физические
процессы, формирующие погоду и климат
планеты.

18.

6. Атмосфера участвует в
жизнедеятельности живых организмов:
1. Источник углекислого газа для фотосинтеза и
кислорода для дыхания.
2. Среда обитания живых организмов.
3. Оказывает влияние на теплообмен и другие
физиологические процессы организмов.
4. Способствует опылению и распространению
семян растений.

19.

7. Атмосферный воздух используется как
природный ресурс.
1. Из атмосферного азота производят минеральные
азотные удобрения, азотную кислоту и ее соли.
2. Получают кислород.
3. Аргон и азот используются в металлургии,
химической и нефтехимической промышленности.

20.

План лекции:
1. Строение, состав и значение атмосферы. Атмосферный
воздух.
2. Источники и виды загрязнения атмосферы.
Основные химические соединения,
загрязняющие атмосферный воздух.
3. Способы нормирования качества атмосферного
воздуха, предельно допустимые концентрации вредных
веществ.
4. Основные направления и мероприятия по защите
воздушного бассейна.

21.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ поступление в атмосферный воздух
не характерных для него физических,
химических, биологических веществ или
изменение их естественной концентрации.

22.

Источники
загрязнения
атмосферы
Естественные
(природные)
Искусственные
(антропогенные)

23.

1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ (природные)
- вызванные природными процессами.
К основным природным источникам относятся:
выбросы при извержении вулканов
пыль космического происхождения
пыль от выветривания горных пород
пыльные бури
ветровые эрозии
дым от лесных и торфяных пожаров
продукты растительного и животного
происхождения (массовое цветение растений и др.).

24.

Характер
естественного
загрязнения
Распределительный
(выпадение
космической пыли)
Кратковременный
стихийный
(лесные пожары,
извержение вулканов)

25.

УРОВЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
АТМОСФЕРЫ
от естественных источников
является
ФОНОВЫМ
и мало изменяется с течением времени.

26.

2. ИСКУССТВЕННЫЕ
(АНТРОПОГЕННЫЕ)
- связанные с выбросом различных
загрязняющих веществ в процессе
хозяйственной деятельности человека.

27.

Искусственные
(антропогенные)
СТАЦИОНАРНЫЕ
МОБИЛЬНЫЕ
(передвижные)

28.

Основные антропогенные стационарные
источники загрязнения атмосферы
Объекты теплоэнергетики
Промышленные предприятия
Сельскохозяйственные предприятия

29.

Объекты теплоэнергетики
Тепловые электростанции (ТЭС)
Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)
Котельные установки

30.

При сжигании различных видов топлива
в атмосферный воздух выделяются
Зола
Сажа
Оксиды серы и азота
Угарный и углекислый газ
Органические кислоты
Бенз(а)пирен

31.

Наиболее крупные загрязнители
атмосферы среди отраслей
промышленности
Черная и цветная металлургия
Химическая и нефтехимическая
промышленность
Машиностроение

32.

Загрязнение атмосферного воздуха
промышленными предприятиями
Пыль
Оксид углерода
Оксиды азота и серы
Соединения мышьяка, фосфора, свинца,
фтористые и цианистые соединения
Органические кислоты
Бенз(а)пирен

33.

Основная причина загрязнения воздуха от
автотранспорта заключается в НЕПОЛНОМ и
НЕРАВНОМЕРНЫМ сгорании топлива.
Выхлопные газы содержат около 200
химических соединений:
оксид углерода
углеводороды
оксиды азота и серы
альдегиды
сажа
бенз(а)пирен
соединения свинца.

34.

Сельское хозяйство
Применение минеральных
удобрений и пестицидов
Животноводческие комплексы

35.

Применение минеральных
удобрений и пестицидов
Нитраты
Аммиак
Тяжелые металлы
Хлор

36.

Животноводческие комплексы
Выбросы метана и аммиака

37.

По своей природе и воздействию на
организм человека различают
1. ХИМИЧЕСКОЕ
2. ФИЗИЧЕСКОЕ
3. БИОЛОГИЧЕСКОЕ
4. РАДИОАКТИВНОЕ загрязнение
атмосферы.

38.

1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ загрязнение газообразными веществами и
аэрозолями.
Основные загрязнители атмосферного воздуха:
Оксид и диоксид углерода (СО , СО2)
Оксиды азота (NO, NO2)
Диоксид серы (SO2)
Углеводороды (CnHm)
Альдегиды
Тяжелые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr)
Фреоны
Пары кислот, щелочей, растворов солей

39.

2. ФИЗИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
включает
ТЕПЛОВОЕ
ШУМОВОЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ

40.

ТЕПЛОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
характерно
для промышленных центров и крупных
городов
связано
с поступлением в атмосферу
отработанных газов с более высокой
температурой.

41.

ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
(звук и ультразвук, вибрация)
это раздражающий шум
антропогенного характера,
превышающий естественный уровень
природного шумового фона.

42.

ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Значительный и продолжительный шум приводит
снижению производительности труда
преждевременному расстройству и
разрушению слухового аппарата
сердечно-сосудистым заболеваниям
поражению нервной системы и т.д.

43.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Основные источники:
Линии электропередач
Радио- и телестанции
Средства радиолокации и радиосвязи
Городской электротранспорт
Компьютеры, микроволновые печи и т.д.
Последствия воздействия:
Поражение сердечно-сосудистой, пищеварительной
систем
Развитие психических расстройств.

44.

3. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
вирусы
бактерии
грибы
гельминты

45.

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
В основном обусловлено долгоживущими
радиоактивными изотопами
Продуктами испытания ядерного оружия
Выбросы радиоактивных веществ с
действующих АЭС

46.

Загрязнение атмосферного воздуха
негативно влияет
Здоровье и самочувствие человека.
Состояние животных и растений.
Сельское и народное хозяйства.

47.

1. Проявления на здоровье человека.
1. Болезни дыхательных путей – бронхит,
астма.
2. Рахит и авитаминоз – следствие УФ
недостаточности (частицы дыма и сажи
поглощают солнечный свет).
3. Раковые, опухолевые образования – влияние
канцерогенных веществ, стронция.
4. Ухудшение общего состояния - головные боли,
тошнота, слабость, снижение трудоспособности,
снижение иммунитета, ощущение дискомфорта.

48.

2. Проявления на животных.
Загрязнители попадают через
дыхательные пути и с кормом.
В результате:
1. Животные болеют, теряют массу.
2. Возможен падеж животных.
3. Происходят генетические преобразования.

49.

3. Проявления на растении.
Нарушается:
1. Фотосинтез (пигментов, пластид).
2. Газообмен (торможение клеточного дыхания, уменьшение
количества устьиц).
3. Водный обмен.
4. Минеральное питание и транспорт веществ.
5. Процессы роста и развития растения (деформация
побегов и листьев, нарушение соотношения массы надземных и
подземных органов).
6. Процессы семя- и плодообразование (всхожесть и
жизнеспособность семян и проростков).

50.

4. Вызывает потери в народном хозяйстве.
Окислы серы, азота, углерода:
1. Наносят ущерб жилищно-коммунальному
хозяйству городов (ускоряют процессы
разрушения металлических конструкций,
крыш и фасадов зданий).
2. Наносят ущерб памятникам архитектуры и
искусства.

51.

5. Наносит ущерб
сельскому хозяйству.
1. Недобор урожая с.-х. культур.
2. Снижение продуктивности с.-х.
животных.

52.

Загрязнение атмосферного воздуха
приводит:
• К глобальным изменениям в биосфере
• К ощутимому экономическому ущербу

53.

План лекции
1. Строение, состав и значение атмосферы. Атмосферный
воздух.
2. Источники и виды загрязнения атмосферы. Основные
химические соединения, загрязняющие атмосферный
воздух и их воздействие на организм человека.
3. Способы нормирования качества атмосферного
воздуха, предельно допустимые концентрации
вредных веществ.
4. Основные направления и мероприятия по защите
воздушного бассейна.

54.

НОРМИРОВАНИЕ качества
атмосферного воздуха
ПРОЦЕСС установления
максимально допустимых
предельных концентраций вредных
веществ в атмосфере для защиты
людей и окружающей среды.

55.

Нормирование
качества атмосферного воздуха
осуществляется с целью установления
обоснованных предельно
допустимых нормативов
воздействия на атмосферный воздух,
гарантирующих безопасность здоровья
населения и окружающей среды.

56.

Гигиенические нормативы
отражают
предельно допустимое содержание
вредных веществ в атмосферном
воздухе, при котором отсутствует
вредное воздействие
на здоровье человека.

57.

Экологические нормативы
отражают
предельно допустимое содержание
вредных веществ в атмосферном
воздухе, при котором отсутствует
вредное воздействие
на окружающую среду в целом.

58.

Критерии для НОРМИРОВАНИЯ
Главнейший КРИТЕРИЙ,
который используется для оценки
воздуха
ПДК

59.

Предельно допустимая
концентрация (ПДК) загрязняющего
вещества в атмосферном воздухе
это максимальная концентрация,
не оказывающая в течение всей жизни прямого
или косвенного неблагоприятного действия на
настоящее или будущее поколения;
не снижающая работоспособности человека;
не ухудшающая его самочувствия и санитарнобытовых условий жизни.

60.

Для оценки состояния атмосферного
воздуха выделяют 3 вида ПДК:
Предельно допустимая МАКСИМАЛЬНАЯ
РАЗОВАЯ концентрация токсичного вещества
в воздухе населенных мест (ПДК м.р.)
Предельно допустимая СРЕДНЕСУТОЧНАЯ
концентрация токсичного вещества в воздухе
населенных мест (ПДК с.с.)
Предельно допустимая СРЕДНЕГОДОВАЯ
концентрация токсичного вещества в воздухе
населенных мест (ПДК с.г.)

61.

ПДК м.р. – предельно допустимая
максимальная разовая концентрация
вещества в воздухе населенных мест,
мг/м3.
Эта концентрация примеси в атмосфере
при вдыхании в течение 20-30 минут не
должна вызвать рефлекторных реакций
в организме человека.

62.

ПДК с.с. - предельно допустимая
среднесуточная концентрация токсичного
вещества в воздухе населенных мест.
Не оказывает на человека прямого или
количественного вредного воздействия
при неограниченном продолжительном
вдыхании (мг/м3).

63.

ПДК с.г. - предельно допустимая среднегодовая
концентрация токсичного вещества в воздухе рабочей
зоны, мг/м3.
Концентрация примеси в атмосфере,
определяемая как среднее значение из
среднесуточных концентраций или из
разовых концентраций, измеряемых по
полной программе контроля не менее
200 суток в год.

64.

Для оценки состояния атмосферного
воздуха на территории Республики
Беларусь действуют
единые нормативы предельно
допустимых концентраций
загрязняющих веществ в атмосферном
воздухе.

65.

ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ
учету, нормированию, мониторингу и
контролю
подлежат концентрации
1. ОКСИДА УГЛЕРОДА
2. ДИОКСИДА АЗОТА
3. ДИОКСИДА СЕРЫ
4. ФОРМАЛЬДЕГИДА
5. АММИАКА
6. ФЕНОЛА
7. СЕРОВОДОРОДА

66.

Для
оценки
степени
суммарного
загрязнения атмосферы рядом веществ
используется комплексный показатель –
индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).
ИЗА позволяет учитывать концентрации
примесей всех веществ и представить
уровень загрязнения одним числом.

67.

Комплексный индекс загрязнения атмосферы
I(m), учитывающий m загрязняющих веществ,
рассчитывается по формуле:
English     Русский Правила