Забруднення літосфери та її наслідки
Літосфера - верхня тверда оболонка земної кулі. Найважливішими її частинами є:
· поверхневий родючий шар, або грунт,
· земні надра (корисні копалини).
Грунт - особливе природне тіло, що утворилось на материнській породі під виливом природних ґрунтоутворюючих факторів (клімат, рослинність, тваринний світ, рельєф місцевості, геологічний вік території) та діяльності людини.
Ґрунт - це основа виробництва продуктів харчування та кормів, органічної сировини, накопичувач поживних речовин для рослин та води з опадів. Він діє як фільтр, буфер ґрунтових вод, утворює та очищує їх.
Сучасний стан ґрунтів такий, що він є не стільки природним тілом, скільки продуктом людської діяльності.
Шкідливий антропогенний вплив, а також розгул стихій, природних та посилених людиною, завдає ґрунтам величезної, інколи непоправної шкоди. Це, насамперед:
· водна і вітрова ерозія;
· погіршення ґрунтової структури;
· механічне руйнування та ущільнення ґрунту;
· постійне збіднення на гумус та поживні речовини;
· забруднення ґрунту мінеральними добривами, отрутохімікатами, мастилами та пальним;
· перезволоження та засоленість земель.
Причинами зниження продуктивності ґрунтів та погіршення їх властивостей, у тому числі й в Україні є і нераціональне використання земель, надмірна їх експлуатація.
Антропогенний вплив людини на ґрунти може бути прямим і непрямим:
|
|
|
1. Прямий вплив виявляється насамперед у сільськогосподарській діяльності людини.
2. Непрямий вплив людини на грунт виявляється у:
· вирубуванні лісів;
· будівництві штучних водойм;
· надмірному випасанні тварин;
· будівництві об'єктів видобувної та переробної промисловості, дамб тощо.
Деякі види антропогенних впливів на ґрунти, котрі зумовлюють зміну властивостей, наводяться .
Обробіток ґрунту-Важкі механічні агрегати (при оранці, боронуванні, розпушуванні) ущільнюють структуру ґрунту, а отже, змінюють умови існування в ньому організмів; посилюється взаємодія з атмосферою, вітрова та водна ерозія.
Сінокоси, збирання врожаю-Вилучення деяких хімічних елементів, збіднення ґрунтів, підвищення випаровування.
Випас худоби -Ущільнення ґрунту, знищення рослинності, яка скріплює грунт, ерозія, збіднення ґрунтів рядом хімічних елементів, висушування, біологічне забруднення.
Випалювання старої трави-Знищення ґрунтових організмів в поверхневих шарах, посилення випаровування.
Зрошення-Заболочення та засолення ґрунтів, зміна водно-повітряного режиму, теплового і поживного режиму ґрунту; підняття рівня ґрунтових вод і зміни їх хімічного складу.
Осушення-Зниження вологості, вітрова ерозія, зміна водно-повітряного режиму, теплового і поживного режиму ґрунту; зникнення боліт, міління річок.
|
|
|
Внесення добрив-Підкислення земель і втрат ними гумусу.
Застосування отруто-хімікатів та гербіцидів-Загибель ряду ґрунтових організмів, комах-запилювачів, накопичення небезпечних для живих організмів отрут, зміна складу ґрунту пригнічення біологічної активності ґрунтів.
Створення промислових та побутових звалищ-Зниження площі придатної для сільського господарства землі, отруєння ґрунтових організмів на прилеглих ділянках.
Стічні води-Зволоження, зміна складу ґрунтів, отруєння ґрунтових організмів, забруднення органічними та хімічними речовинами.
Знищення лісів-Посилення вітрової та водної ерозії, випаровування.
Робота наземного транспорту
Ущільнення ґрунту при руху поза дорогами, отруєння ґрунтів відпрацьованими газами та сипкими матеріалами
Викиди в атмосферу-Забруднення ґрунтів хімічними речовинами, зміна їх кислотності та складу .
Вивезення органічних відходів виробництва та фекалій на поля-абруднення ґрунтів небезпечними організмами, зміна їх складу .
Шум, вібрація, енерге-тичні випромінювання -повільнення росту рослин, загибель живих організмів.
|
|
|
Під впливом людської діяльності грунт руйнується у 100-1000 разів швидше, ніж у природних умовах.
Деградація грунтів - зниження родючості ґрунтів або втрата їх властивостей як природного тіла.
Якщо ж агротехнічні заходи проводити з суворим дотриманням технологічних вимог, то шкідливі їх наслідки є мінімальними. Найбільший вплив землеробства на навколишнє середовище виявився у прямому знищенні природної рослинності на величезній площі і заміні її культурними рослинами, тобто зміна біоценозів на агроценози. Природні угруповання - біоценози істотно відрізняються від створених людиною агроценозів.
Основними джерелами забруднення ґрунту є:
· Житлові будинки та побутові підприємства: у числі забруднюючих речовин переважає побутове сміття, харчові відходи, фекалії, будівельне сміття, відходи опалювальних систем, сміття громадських закладів (лікарень, їдалень, готелів, магазинів тощо).
· Промислові підприємства: у твердих і рідких промислових відходах постійно присутні ті речовини, які здатні спричиняти токсичний вплив на живі організми та їх угруповання. Наприклад:
o у відходах металургійної промисловості наявні солі кольорових та важких металів;
|
|
|
o машинобудівна промисловість засмічує довкілля ціанідами, сполуками арсену, берилію;
o при виробництві пластмас та штучних волокон утворюються відходи бензолу та фенолу; метанол, фенол, скипидар;
o кубовізалишки - характерні відходи целюлозно-паперової промисловості.
· Теплоенергетика: окрім утворення значних кількостей шлаків при спалюванні кам'яного вугілля в атмосферу потрапляє багато сажі, оксидів сірки, які у кінці-кінців надходять у грунт.
· Сільське господарство: мінеральні добрива, пестициди, хімічні засоби захисту рослин є джерелами забруднення ґрунту важкими металами (свинець, ртуть, цинк, манган); накопичення важких металів у ґрунті зумовлює зміни його складу і властивостей.
· Транспорт: при роботі двигунів внутрішнього згорання інтенсивно виділяються оксиди азоту, свинець, вуглеводні та інші речовини, які осідають на поверхні ґрунту або поглинаються рослинами. Крім того, під час руху автомобільного транспорту на трасах залишаються бензин, мастила, бруд із вмістом токсичних речовин, - все це дощовими потоками змивається в навколишні ґрунти.
Самоочищення ґрунтів практично не відбувається, або відбувається дуже повільно. Токсичні речовини накопичуються, що сприяє поступовим змінам хімічного складу ґрунту, порушенню єдності геохімічного середовища та живих організмів. З ґрунту токсичні речовини можуть надходити до організму рослин, тварин та людей і викликати небажані наслідки.
У ґрунтах накопичуються метали, наприклад, залізо, ртуть, свинець, мідь тощо. Ртуть потрапляє у грунт з пестицидами та промисловими відходами. Сумарні неконтрольовані викиди ртуті складають 4-5 тис. т щороку, а з кожної тонни добутого свинцю до 25 кг розсіюється у довкіллі. Значні кількості свинцю викидаються у атмосфері з вихлопними газами автомобілів. У кінцевому результаті сполуки свинцю з опадами потрапляють у ґрунти і водойми. У промислових районах вміст свинцю у ґрунтах у 25-27 разів вищий, ніж у сільськогосподарських. Техногенне надходження в довкілля міді і цинку щорічно складає 35 та 27 кг/км2 відповідно. Підвищений вміст цих металів у ґрунтах веде до уповільненого росту рослин та зниження врожайності.
Значна кількість відходів утворюється при видобуванні та збагаченні корисних копалин. При видобутку кам'яного вугілля пуста порода зберігається у териконах, загальне число яких більше 2000, з них більше 700 палаючих, які активно забруднюють атмосферу. Під териконами знаходиться більше десяти тисяч гектарів родючих земель.
На кожну тонну виробленого калійного добрива припадає 3-4 т галітових відходів. У місцях видобутку калійних руд накопичились сотні мільйонів тонн таких відходів, що містять в основному хлорид натрію.
На зрошуваних ґрунтах може виникнути небезпека засолення ґрунтів внаслідок неправильного поливу. Засолення - збільшення солоності ґрунту до рівня, що згубний для рослин, що відбувається внаслідок активного випаровування і транспірації поливних вод з паралельним накопиченням у ґрунті солей, які залишаються у ґрунтовому розчині. Тому зрошення вважають однією з форм спустошення.
Ерозія ґрунту і заходи боротьби з нею
Ерозія (лат. erosio – роз’їдання) грунту – це різноманітні процеси руйнування грунту і переміщення продуктів руйнування водою і вітром.
За походженням ерозію поділяють на:
Геологічна (природна) - є природним процесом, який відбувається поза впливом людини, під дією вітру і води. У природі існувала завжди як нормальний геологічний процес. Швидкість її була приблизно такою самою, як і процесу ґрунтоутворення. Відбувається дуже повільно, не завдає великої шкоди, не знижує родючості ґрунту, запобігти практично неможливо.
Прискорена (руйнівна) - є результатом діяльності людей: неправильного ведення землеробства, лісового господарства, будівництво, промисловість, транспорт, прокладання доріг тощо, коли порушується цілісність поверхні ґрунту, її дерновий захист, виникають борозни, канави, а за ними і яр. Проходить швидко.\Забруднення атмосфери - результат викидів забруднюючих речовин з різних джерел. Причинно-наслідкові зв'язки цього явища потрібно шукати в природі земної атмосфери. Так, забруднення переносяться по повітрю від джерел появи до місць їхнього руйнуючого впливу; в атмосфері вони можуть перетерплювати зміни, включаючи хімічні перетворення одних забруднень в інші, ще більш небезпечні речовини.
Забруднення атмосфери
Сталий зміст забруднень у повітрі (викиди) визначає ступінь руйнуючого впливу на даний регіон. Можна сказати, що ступінь забруднення атмосфери залежить від числа й маси викидів.
Оцінка результатів забруднення атмосфери включає негативний вплив на окремі об'єкти живої природи, тобто людей, тварин, рослини; на неживі складові природи, включаючи воду, ґрунт і ландшафт у цілому, і на будови й матеріали. У більше широкому змісті як такий негативний вплив можна розглядати саму забруднену атмосферу, клімат, а також ряд економічних і соціальних умов.
У загальному плані концепція забруднення атмосфери включає значне число дій й явищ, що ведуть до погіршення вихідної, природної якості її. У більше вузькому змісті, що відповідає концепції, погодженої в рамках країн, що входять у систему Комекон і ряду інших, забруднення атмосфери розуміється як викид твердих, рідких і газоподібних забруднюючих речовин. Уважається, що забруднюючі речовини - це ті, які впливають на навколишнє середовище або безпосередньо, після хімічних змін в атмосфері, або в сполученні з іншими речовинами.
Відповідно до концепції захисту атмосфери, прийнятої в деяких промислово розвинених країнах (наприклад, у Німеччині), забрудненням атмосфери вважається пряме або непряме введення в неї будь-якої речовини в такій кількості, що впливає на якість і сполуку зовнішнього повітря, наносячи шкоду людям, живій і неживій природі, екосистемам, будівельним матеріалам, природним ресурсам - всій навколишньому середовищу. Відповідно до цього визначення до забруднення атмосфери варто було б віднести викид більших кількостей водяної пари від градирень електростанцій, якби це привело до погіршення видимості через туман, утворенню ожеледі на дорогах, підвищенню корозійного впливу атмосфери й т.д.
У рамках Конвенції по великим міждержавним загрязненям повітря забрудненням атмосфери, крім викидів у повітря матеріальних часток, уважаються також, що приводять до збитку викиди, енергії. Отже, викиди теплоти шуму вібрацій і випромінювань (не тільки радіоактивних, але й електромагнітних, таких як мікрохвильові, радарні, ультрависокочастотні, тобто тих, які випускаються високовольтними лініями й т.д.) можуть уважатися видами забруднення.
Розглянемо докладніше деякі наслідки забруднення атмосфери
Парниковий ефект
Клімат Землі, що залежить головним чином від стану її атмосфери, протягом геологічної історії періодично змінювався: чергувалися епохи значного похолодання, коли більші території покривалися льодовиками, і епохи потепління. Але останнім часом учені метеорологи б'ють тривогу: схоже на те, що атмосфера Землі розігрівається значно швидше, ніж коли-небудь у минулому. Це обумовлено діяльністю людини, що, по-перше, розігріває атмосферу шляхом спалювання великої кількості вугілля, нафти, газу, а також роботи атомних електростанцій. По-друге, і це головне, спалювання органічного палива, а також знищення лісів приводить до нагромадження в атмосфері великої кількості вуглекислого газу. За останні 120 років зміст цього газу в повітрі збільшилося на 17%. У земній атмосфері вуглекислий газ діє як скло в теплиці або парнику: він вільно пропускає до поверхні Землі сонячні промені, але втримує тепло нагрітої Сонцем поверхні Землі. Це викликає розігрівання атмосфери, відоме як парниковий ефект. По підрахунках учених, у найближчі десятиліття середньорічна температура на Землі за рахунок парникового ефекту може збільшитися на 1,5 - 2 (С.
Ести людство не зменшить кількість забруднень атмосфери, і глобальна температура буде збільшуватися й далі, як це має місце протягом останніх 20 років, те дуже швидко клімат стане тепліше, ніж у який-небудь час на Землі за останні 100 000 років. Це викличе активне прискорення глобальної екологічної кризи.
Озонова діра в атмосфері
На висоті 20-50 км повітря одержить підвищена кількість озону. Озон утвориться в стратосфері за рахунок молекул звичайного, двохатомного кисню ПРО2, що поглинає тверде УФ випромінювання. Енергія променів УФ-В й УФ-С витрачається на фотохімічну реакцію утворення озону з кисню:3ПРО2 -> 2ПРО3 і тому до поверхні землі вони не доходять, туди проникає лише значно ослаблений потік «м'якого» УФ-С.
Останнім часом учені надзвичайно стурбовані зниженням змісту озону в озоновому шарі атмосфери. Над Антарктидою виявлена «діра» у цьому шарі, де зміст його менше звичайного на 40 – 50%. Ця озонова діра рік у рік збільшує свою площу й сьогодні вона вже більше материка Антарктида. Озонова діра обумовила посилення УФ - тла в країнах, розміщених у Південній півкулі, ближче до Антарктиди, насамперед у Новій Зеландії. Медики цієї країни б'ють тривогу, констатуючи значне підвищення кількості захворювань, обумовлених збільшеним УФ - фоном, таких, як рак шкіри й катаракта очей. Установлено, що ушкодженню озонового шару сприяє деякі хімічні речовини (наприклад, оксиди азоту), які попадають у стратосферу з висхідними повітряними плинами. Отут вони вступають у реакцію з озоном і розкладають його на кисень. Але в той же час оксидів азоту в атмосфері дуже мало, вони нестійкі й серйозно не впливають на кількість озону в стратосфері. Але з'явилося інше джерело озоноповреждающій речовин – це діяльність людини. Сучасна промисловість усе в більших кількостях використає так називані фреони (хлорфторметани, такі як CFCL3, CF2ClCBr). Вони широко використаються як холодоагенти в рефрижераторах і домашніх холодильниках, як аерозольні розприскувачі в балончиках з фарбою, лаком, парфумерією, для очищення напівпровідникових схем. Сьогодні у світі щорічно випускається кілька мільйонів тонн фреонів.
Для людей пари фреонів не шкідливі, але вони надзвичайно стійкі й можуть зберігатися в атмосфері до 80 років. Пари фреонів з висхідними повітряними плинами попадають у стратосферу, де під впливом УФ випромінювання Сонця їхні молекули розпадаються, звільняючи атома хлору. Ця речовина діє, як дуже сильний каталізатор, розкладаючи молекули озону до кисню. Один атом хлору здатний розкласти 100 000 молекул озону.
Під погрозою зникнення озонового шару керівники багатьох країн миру вирішили рішуче діяти. И в 1985 р. у Монреаль указами більшості країн миру був підписаний протокол про охорону атмосферного озону. Вирішено до 2000-го року зменшити на 50% використання фреонів, а незабаром і зовсім відмовитися від них, заміняючи їхніми безпечними сполуками.
Захист атмосфери
Захист атмосфери включає комплекс технічних й адміністративних мер, прямо або побічно спрямованих на припинення або принаймні зменшення зростаючого забруднення атмосфери, що є следствнем промислового розвитку. Територіально-технологічні проблеми включають як питання місця розташування джерел забруднення атмосфери, так й обмеження або усунення ряду негативних зффектов. Пошук оптимальних рішень по обмеженню забруднення атмосфери даним джерелом інтенсифікувався паралельно з ростом рівня технічних знань і промисловим розвитком, - розроблений ряд спеціальних заходів щодо захисту атмосфери. Крім того, починається інтегрування процесу пошуку оптимальних рішень по обмеженню ефектів забруднення атмосфери з комплексним підходом до захисту атмосфери, що і ссматривает взаємозв'язку між окремими складовими навколишнього середовища. Таким чином, дослідження ефектів забруднення атмосфери стає усе більше залежною, але не менш важливою частиною в області захисту атмосфери.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 99; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!