4. Источники, созданные человеком

Основные источники загрязнения воздуха, возможные последствия и пути решения проблемы

4. Источники, созданные человеком

Загрязнение воздуха представляется одним из главных факторов, влияющих на экологию. К основным источникам загрязнения атмосферного воздуха относят промышленные выбросы, лесные пожары, испарение солей с поверхности океанов и другие природные и антропогенные факторы.

Виды загрязнителей воздуха

Для выявления причин загрязнения воздуха нужно понимать, какие вещества участвуют в этом.

1. Химические элементы. К основному виду загрязнения относят газообразные вещества, попадающие в атмосферу планеты. Загрязнение атмосферы происходит такими веществами как диоксид серы, альдегиды, тяжёлые металлы, оксиды углерода, радиоактивные изотопы, аммиак, и углеводороды.

2. Физические загрязнители. К физическим явлениям, обуславливающим загрязнение атмосферного воздуха, относятся:

  • радиоактивное излучение, в том числе космическое;
  • твёрдые частицы и иные загрязняющие атмосферный воздух вещества;
  • шумовое воздействие (слишком громкие звуки, колебания на низких частотах, которые вызывают дезориентацию у птиц и нарушают баланс экосистем);
  • тепловые выбросы;
  • электромагнитное воздействие.

3. Механические загрязнители. Механическое воздействие на воздух считается подвидом физического. Веществами, загрязняющими атмосферу, являются пыль, получаемая при производстве цемента; угольная сажа; частицы резины, поднимающиеся в небо от истирающихся покрышек и т.д.

4. Биологические загрязнители. К естественным факторам, влияющим на состояние воздуха, относят преимущественно микробное загрязнение. Основным загрязнителем называют грибные споры и бактерии, поднимающиеся в небо. Свою роль играют вирусы, вегетативные формы жизни, а также отходы жизнедеятельности.

Основные источники загрязнения

Технологический прогресс позволил сформировать довольно чёткую классификацию. Теперь у учёных есть средства обнаружения загрязнителей, разработаны критерии, позволяющие оценить ущерб экологии.

1. Естественные источники. Иногда влияние природных катаклизмов было во много раз серьёзнее, чем вред, нанесённый природе человечеством. Примером такой ситуации служит упавший метеорит, из-за которого предположительно началось вымирание динозавров. Основные факторы, влияющие на экологию:

  • извержения вулканов;
  • ветер;
  • испарение солей из Мирового океана;
  • вызванные молниями пожары.

Арбол де Пьедра (дерево скальных пород), известное каменное дерево, образованное порывами ветра в пустыне Силоли в Эдуардо Аваро, Национальный заповедник Андской фауны в Боливии

2. Ветровая эрозия. Сильный ветер способен кардинально изменить ландшафт планеты. Влияние ветра на атмосферу проявляется в том, что пыль и камни поднимаются в небо. Засорённый пылью воздух опасен для птиц.

В сочетании с другими видами загрязнения, например, радиоактивным, это создаёт повышенную опасность для флоры и фауны. Дышать таким воздухом опасно.

3. Вулканическая деятельность. Из-за извержений вулканов в атмосферу поднимаются тысячи тонн сажи и раскалённых газов. Происходит тепловое и пылевое загрязнение воздуха. Вулканический пепел смертельно опасен при попадании в дыхательные пути. Жертвами извержений становятся птицы и обитатели воды и суши.

4. Испарение солей с поверхности океанов и морей. Этот процесс не относится к главным причинам загрязнения атмосферы, но оказывает на неё влияние.

В год испаряется около 450 000 кубических километров воды. При её конденсации выделяется много теплоты, поэтому большую часть энергии атмосфера получает в виде пара.

5. Продукты жизнедеятельности флоры и фауны. Источником проблем бывают бактерии и грибные споры, переносимые ветром, а также разлагающиеся экскременты животных. Выделяющиеся при этом газы поднимаются в воздух. Сюда же относится гниение останков растений.

6. Лесные пожары. Ежегодно в России сгорает до 40 млн гектаров леса. Причиной возгорания обычно служит удар молнии в сухое дерево. В результате пожара в небо поднимаются тонны сажи и пепла.

Частицы космической пыли

7. Космическая пыль. Любая планета подвергается бомбардировке космическими частицами, оставшимися после образования звёздных систем. Небольшие частицы сгорают в атмосфере, более крупные достигают поверхности Земли. Метеорит оставляет кратер, из-за чего в небо поднимаются тысячи тонн пыли и камней.

Источники, созданные человеком

Антропогенные источники засорения воздуха — следствие технического прогресса и развития человеческого вида.

1. Промышленные выбросы. Больше всего атмосферу загрязняют предприятия черной и цветной металлургии, а также химические производства. Заводы выбрасывают колоссальное количество газов и твёрдых веществ:

  • диоксида серы;
  • свинца;
  • сероуглерода;
  • ксилола.

2. Энергетические предприятия. ТЭС работают на ископаемом топливе (угле), выбрасывая в воздух СО2. Среди других загрязнителей угарный газ, тяжёлые металлы (соединения свинца), углеводороды, сажа и несгоревшие частицы горючего.

3. Выхлопные газы. На транспорт приходится 17 % глобального выброса парниковых газов. ДВС выделяют оксид углерода и азота, диоксид серы, сажу и углеводороды. При частичном сгорании топлива наносится более серьезный урон атмосфере.

Бензиновые и дизельные двигатели одинаково опасны для окружающей среды. Наибольший вред наносит легковой автотранспорт, так как он более распространён, хотя грузовик потенциально опаснее: двигатели большего объёма выбрасывают больше вредных веществ.

4. Добыча нефти и полезных ископаемых. Большую опасность представляют пожары на местах добычи нефти. Природные месторождения содержат достаточно топлива, чтобы горение продолжалось неделями, пока пожарные пытаются погасить пламя. За это время смог накрывает огромную территорию.

5. Использование химикатов в сельском хозяйстве. Ветер переносит пестициды на новые территории, в результате они попадают в почву и воду. Загрязнение атмосферы происходит в результате развития животноводства. Скот на пастбищах выделяет метан в виде кишечных газов. Этот газ выделяется также из коровьего навоза.

6. Курящие люди. При сгорании табака в окружающую среду выделяются:

азот59%
кислород13,4%
оксид углерода IV13,6%
оксид углерода II4%
цианистый водород0,1%
глицерин и спирты0,1%
альдегиды и кетоны0,1%
углеводороды0,1%
фенолы0,003%
никотин0,002%

Влияния на атмосферу в целом они не оказывают, но ухудшают качество воздуха в отдельном помещении.

7. Линии электропередач. ЛЭП служат одним из источников загрязнения потому, что вокруг проводов существует электромагнитное поле высокой напряжённости. На воздух оно не влияет, но пагубно сказывается на живых организмах. Пчёлы, например, становятся агрессивнее. На находящихся вблизи ЛЭП растениях чаще встречаются внешние деформации.

Возможные последствия

Локальные последствия загрязнения атмосферы наблюдаются уже давно. Экологи спорят, приведёт ли оно к глобальному изменению климата.

  1. Разрушение озонового слоя. Загрязнение атмосферы приведёт к истончению и разрушению озонового слоя. В результате под действием ультрафиолетовых лучей повысится естественный радиационный фон.

    Озоновый слой – защита земли от УФ лучей становится меньше и меньше с каждым годом

  2. Изменение климата .Несоблюдение предприятиями норм по очистке выбросов приведёт к ухудшению экологической обстановки на земле, в воде и воздухе. Из-за парниковых газов зимы в северном полушарии становятся теплее. Выпадает меньше снега, и он хуже впитывает вредные вещества.
  3. Влияние на животных и человека. Вредные вещества вызывают такие болезни как астма, рак лёгких и т.д. На людей с заболеваниями органов дыхания нависший над городами смог влияет больше всего.
  4. Кислотные дожди. Вещества, содержащиеся в выбросах, взаимодействуют с влагой, и дождь становится кислотным. Загрязнённые осадки вызывают заболевания у людей и животных, из-за токсичных дождей погибают леса.

    Как появляются кислотные дожди

Определение степени загрязнения воздуха

Уровень чистоты атмосферы выявляется анализом среднегодичной концентрации примеси в воздухе. Также учитываются среднее квадратическое отклонение и максимальная разовая концентрация примеси.

Индекс ИЗА — это интегральный показатель загрязнения атмосферы. Он показывает длительную загрязнённость воздуха, и учитывает как концентрации, так и воздействие опасных факторов на здоровье.

Текущее состояние атмосферы

В России в зоне наибольшего риска находятся Челябинская, Свердловская, Оренбургская и Иркутская области, так как там хорошо развита промышленность, есть вредные производства. В число самых чистых городов входят Севастополь, Горно-Алтайск.

Индустриальный пейзаж в Карабаше, Челябинская область, Россия

Методы борьбы с проблемой

Экологи и правительства прорабатывают меры, как бороться с загрязнением воздуха. Некоторые идеи уже реализуются на практике, однако комплексных преобразований нет.

  1. Снижение промышленных выбросов. Предполагается установка продвинутых фильтров на трубы предприятий, чтобы избежать попадания в атмосферу наиболее вредных веществ.
  2. Современные методы утилизации и переработки отходов. Вместо сжигания или захоронения отходов предполагается использование грануляторов, дробилок, сушилок и т.д. Большим шагом к решению проблемы станет массовая переработка вторсырья.
  3. Использование альтернативных источников энергии. Солнечные, волновые и ветровые электростанции пока не могут удовлетворить потребность человечества в электричестве, однако их количество постепенно увеличивается.
  4. Посадка зелёных насаждений. Растения выделяют кислород и впитывают вредные вещества из атмосферы. Посадка деревьев и кустов позволяет противодействовать влиянию выбросов.
  5. Организация эко ферм. Основанные на экологически чистом труде фермерские хозяйства, не применяющие пестициды, снижают наносимый планете вред.
  6. Прочие варианты решения проблемы. Ученые разрабатывают инновационные способы очистки среды:
    • очищающие воздух билборды;
    • бетон, поглощающий смог;
    • распыление химикатов, убирающих смог.

Борьба с загрязнением атмосферы на законодательном уровне

В мире вводятся ограничения на выброс вредных веществ в атмосферу. Законом регулируется соответствие ДВС экологическим стандартам. В Российской Федерации рассматривается законопроект по введению нового экологического налога.

Источник: https://cleanbin.ru/problems/air-pollution

6. Источники, созданные человеком

4. Источники, созданные человеком

За последниенесколько десятилетий человек создалнесколько сотен искусственныхрадионуклидов и научился использоватьэнергию атома в самых разных целях: вмедицине и для создания атомного оружия,для производства энергии и обнаруженияпожаров, для изготовления светящихсяциферблатов часов и поиска полезныхископаемых.

Все это приводит к увеличениюдозы облучения, как отдельных людей,так и населения Земли в целом. Индивидуальныедозы, получаемые разными людьми отискусственных источников радиации,сильно различаются.

В большинствеслучаев эти дозы весьма невелики, ноиногда облучение за счет техногенныхисточников оказывается во много тысячраз интенсивнее, чем за счет естественных.Как правило, для техногенных источниковрадиации упомянутая вариабельностьвыражена гораздо сильнее, чем дляестественных.

Кроме того, порождаемоеими излучение обычно легче контролировать,хотя облучение, связанное с радиоактивными осадками от ядерных взрывов, почтитак же невозможно контролировать, каки облучение, обусловленное космическимилучами или земными источниками.

7. Ядерная эпоха планеты

радиациязагрязнение среда облучение

В июле 1996 годаМеждународный суд юстиции в Гаагепризнал ядерное оружие незаконным. Аза 51 год до этого события, т. е. в августе1945 года над японскими городами Хиросимаи Нагасаки взорвались атомные бомбы.

Это были первые ядерные взрывы не навоенных полигонах, а над обычнымигородами, в которых жили обычные люди,не подозревающие о той страшной участи,которую им уготовили военные и политики.

Обычные люди почему-то всегда расплачиваютсяза чью-то глупость или жестокость.

Два японских городастали как бы огромной лабораторией,которая показывала миру ужасающиерезультаты последствий ядерныхбомбардировок. Жители Хиросимы и Нагасакидо сих пор испытывают на себе отголоскитого события.

Так до сих пор значительночаще у пострадавших от радиоактивногооблучения (их было около 300 тысяч человеки их называют “хибакуся”) встречаетсярак щитовидной железы, рак молочнойжелезы у женщин и другие злокачественныеобразования.

Шли годы. В тойстране, которая называлась СоветскимСоюзом и которой сегодня нет, политикии военные очень долго готовились квойне.

Подготовка к войне шла под лозунгом”За мир во всем мире!” Под этимлозунгом на секретных военных заводахвыполнялись важные государственныевоенные заказы, под этим лозунгом навоенных полигонах проводились испытаниянового ракетного вооружения и рвалисьатомные бомбы.

Самое примечательноесостояло в том, что вся эта полувоеннаяжизнь происходила в строгой секретности,так что простые граждане, которые вслучае войны становятся мишенью длялетчиков- бомбардиров, ничего о ней неведали.

С развалом СоветскогоСоюза и снятием покрова секретности совсего того, о чем раньше и думать-то былоопасно, бывшие граждане СССР узналимного интересного о той стране, в которойони жили и которую считали гарантоммира и стабильности. Если же сосредоточиться,так сказать, на ядерной теме, тогда оченькстати вспомнить Чернобыльскую аварию.Это был еще один “звонок”предупреждающий о том, что человек имеетдело с силой, которою он не можетуправлять.

В 1963 году в Москвебыл подписан “Договор о запрещениииспытаний ядерного оружия в атмосфере,в космическом пространстве и под водой”.Договор был подписан правительствамиСССР, США и Великобритании. В настоящеевремя его участниками стали около 120государств.

После 1963 года навсех полигонах мира было произведеноболее 1500 ядерных взрывов или почти втри раза больше, чем до подписаниядоговора.

Более того, за прошедшие 30 летнекоторые государства тайно создавалии создают ядерное оружие и даже водностороннем порядке расторгаютДоговор о нераспространении ядерногооружия и пытаются торговать атомнымибомбами.

Американские ядерные взрывыпроводились в пустынях Невада иАламогордо, в штатах Колорадо, Нью-Мексика,на Маршалловых островах и трех атоллахв Тихом океане, на острове Амчитка уберегов Аляски и других местах. Всегобыло проведено около 1100 ядерных испытаний,в том числе в атмосфере 200.

Советские ядерныевзрывы гремели вблизи Семипалатинска,на Новой Земле, в Западном Казахстане,Якутии, Поволжье и в десятках другихмест бывшего СССР. Было произведено 715взрывов, в том числе в атмосфере 212.

На территорииКазахстана было проведено 498 ядерныхвзрывов, в том числе на Семипалатинскомполигоне 25 наземных (из всех 27 в бывшемСССР), 82 воздушных, 6 высотных и 343подземных.

Французы взрывалина атоллах Моруроа и Фангатауфа в Тихомокеане, на полигоне Реггон в Алжире. Онипровели около 190 взрывов, а том числе 40— в атмосфере.

Англичане испытывалисвое ядерное оружие на острове Монтебелло,в местечке Эму Филдс и Маралинга(Австралия), на острове Рождества в Тихомокеане, Они произвели свыше 40 испытаний(часть совместно с американцами), в томчисле 22 — в атмосфере.

Китайцы произвелина полигоне Лобнор 45 испытаний, в томчисле в атмосфере — 22.

Источник: https://studfile.net/preview/8178592/page:4/

3.1.6. Источники, созданные человеком

4. Источники, созданные человеком

Источники, использующиеся в медицине.  Радиация используется как в диагностике, так и для лечения. Самый распространенный медицинский прибор — рентгеновский аппарат. В диагностике также используют радиоизотопы. В лечении рака используется лучевая терапия.

В принципе облучение в медицине направлено на исцеление больного. Однако нередко дозы оказываются неоправданно высокими. Для уменьшения облучения при диагностике необходимо усовершенствование оборудования и повышение квалификации персонала.

Со времени открытия рентгеновских лучей самым значительным достижением в разработке методов рентгенодиагностики стала компьютерная томография. Применение этого метода при обследовании почек позволило уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз, яичников – в 25 раз, семенников — в 50 раз.

Попытки оценить среднюю дозу, получаемую населением при рентгенологических обследованиях, до недавнего времени ограничивались стремлением определить тот уровень облучения, который может привести к генетическим последствиям.

Его называют генетически значимой эквивалентной дозой (ГЗД). Величина ГЗД определяется двумя факторами: 1) вероятностью того, что пациент впоследствии будет иметь детей; 2) дозой облучения половых желез.

В Англии в 1977 году ГЗД составила примерно    120 мкЗв, в Австралии 150 мкЗв, столько же в Японии и около 230 мкЗв в СССР.

Средняя эффективная эквивалентная доза, получаемая от всех источников облучения в медицине, в промышленно развитых странах составляет примерно половину средней дозы от естественных источников. Таким образом, коллективная эффективная эквивалентная доза для всего населения Земли от рентгенологических обследований составляет примерно 1 600 000 чел.-Зв в год.

Ядерные взрывы. Максимум ядерных испытаний, проводимых в США и СССР, приходится на 1954-1958 гг., 1961-1962 гг. В 1963 году эти страны подписали договор об ограничении испытаний ядерного оружия в атмосфере, под водой и в космосе. После этого лишь Франция и Китай испытывали ядерное оружие в атмосфере.

При ядерном испытании часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места испытания, какая-то часть подхватывается ветром и перемещается на большие расстояния.

Находясь в воздухе в среднем в течение месяца, радиоактивные вещества во время этих перемещений постепенно выпадают на землю.

Однако большая часть радиоактивного материала выбрасывается в стратосферу (на высоте 10…50 км), где он остается многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара.

Радиоактивные осадки содержат несколько сотен различных радионуклидов, однако большинство из них имеет небольшую концентрацию или быстро распадается.

  В основном большой вклад в ЭЭД облучения населения дают четыре радионуклида: углерод-14, цезий-137, цирконий-95 и стронций-90. Цезий-137 и стронций-90 имеют период полураспада приблизительно 30 лет.

А у углерода-14 период полураспада равен 5730 годам.

Годовые дозы облучения четко коррелируют с испытаниями ядерного оружия в атмосфере.

В 1963 году коллективная среднегодовая доза, связанная с ядерными испытаниями, связанная с испытаниями ядерного оружия, составила около 7 % дозы облучения от естественных источников, в начале 80-х – до 1 %.

Суммарная ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза от всех ядерных взрывов в атмосфере, произведенных к настоящему времени, составляет 30000 000 чел.-Зв. К 1980 году человечество получило лишь 12 % этой дозы, остальную часть оно будет получать еще миллионы лет.

Атомная энергетика. Атомные электростанции — это источник облучения, вокруг которого идут интенсивные споры. При нормальной работе атомных станций выбросы радиоактивных веществ в окружающую среду невелики.

К концу 1984 года в 26 странах работало 345 ядерных реакторов.

Их мощность составляла 13 % суммарной мощности всех источников электроэнергии и была равна 200 ГВт, а к 2000 году мощность всех АЭС составила около 1000 ГВт.

Атомные ЭС являются лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Следующий этап — производство ядерного топлива.

Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергают вторичной обработке, чтобы извлечь из него уран и плутоний. Заканчивается цикл захоронением радиоактивных отходов.

На каждой стадии ядерного топливного цикла в окружающую среду попадают радиоактивные вещества.

Добыча урановых руд производится открытым (15 %) и закрытым способами. Неподалеку от шахт располагают обогатительные фабрики, создающие проблему долговременного загрязнения, поскольку в отвалах — “хвостах” скапливается огромное количество радиоактивных отходов, которые будут активными миллионы лет.

Урановый концентрат, поступающий с обогатительной фабрики, подвергается дальнейшей переработке и очистке на специальных заводах и превращается в ядерное топливо, готовое к использованию в ядерном реакторе. В результате такой переработки образуются газообразные и жидкие радиоактивные отходы.

По данным НКДАР ООН, весь ядерный топливный цикл дает ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу облучения за счет короткоживущих изотопов около 5,5 чел.-Зв на каждый гигаватт-год, вырабатываемый на АЭС электроэнергии.

Из них процесс добычи руды дает вклад 0,5 чел.-Зв, обогащение руды — 0,04 чел.-Зв, производство ядерного топлива — 0,002 чел.-Зв, эксплуатация ядерных реакторов — около 4 чел.-Зв, процессы, вызванные  регенерацией топлива — 1 чел.-Зв.

90 % всей дозы облучения, обусловленной короткоживущими изотопами, население получает в течение года после выброса, 98 % — в течение 5 лет. Почти вся доза от короткоживущих изотопов приходится на людей, живущих не далее нескольких тысяч километров от АЭС.

Ядерный топливный цикл сопровождается образованием большого количества долгоживущих радионуклидов, которые распространяются по всему земному шару. НКДАР оценивает коллективную эффективную эквивалентную дозу облучения такими изотопами в 670 чел.-Зв на каждый гигават-год вырабатываемой электроэнергии, из которых на первые 500 лет после выброса приходится менее 3 %.

Таким образом, от долгоживущих радионуклидов все население Земли получает такую же среднегодовую дозу облучения, как и население, живущее вблизи АЭС, от короткоживущих радионуклидов.

Годовая коллективная ЭЭД облучения от всего ядерного цикла в 1980 году составила около 500 чел.-Зв, в 2000 г. — около 10 000 чел.-Зв, что составило всего 1 % от естественного фона.

Источник: http://libraryno.ru/3-1-6-istochniki-sozdannye-chelovekom-radiac_bezop/

Book for ucheba
Добавить комментарий