ЭКОЛОГИЯ
&Закон, что дышло?[ – говорят некоторые
предприниматели в поисках сиюминутной выгоды.
12 Просчеты в развитии и размещении производительных сил. Во время войны эвакуировали заводы на Восток и
Сибирь и, конечно, без учета природных факторов размещали эти предприятия.
13 Отсутствие в стране стройной системы экологического образования, отсюда нехватка квалифицированных
специалистов в области охраны окружающей среды.
14 : , . .
15 Межнациональные конфликты и войны отодвинули вопросы экологии на задний план. Население занято
проблемами каждодневного выживания (Дагестан, Чечня): ему не до природной среды. Возникает угроза разрушения
коммуникаций, трубопроводов, особенно опасны аварии на АЭС, нефтепроводах и т.д.
16 Экологические последствия демилитаризации, деатомизации. Милитаризм – один из главных нарушителей
экосистемы в прошлом – в наши дни продолжает отравлять природную среду. Угрозы природной среде: захоронение
токсичных и ядерных отходов &Маяк[, уничтожение ядерного и химического оружия.
В СССР произведено 100 000 т химического оружия, числится около 40 000 т. Где оно? Большая часть произведенного
химического оружия вылита, закопана и т.д.!
Наше отечество ставит уникальный эксперимент. Нигде и никогда в истории люди так подолгу и упорно не жили в
такой грязи. Поэтому все то, что касается хронических эффектов, накопление эффектов поколений, все то, что Запад не знает
по причине своевременного переосмысления в пользу сохранения природы, мы имеем в полной мере.
Человечеству необходимо осознать, что ухудшение состояния окружающей среды является большей угрозой для
нашего будущего, чем военная агрессия; что за ближайшие несколько десятилетий человечество способно ликвидировать
нищету и голод, избавиться от социальных пороков, возродить культуру и восстановить памятники архитектуры, лишь бы
были деньги, а возродить разрушенную природу деньгами невозможно. Потребуются столетия, чтобы приостановить ее
дальнейшее разрушение и отодвинуть приближение экологической катастрофы в мире.
7 ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
7.1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АТМОСФЕРЫ И ЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Одной из основных экологических проблем является загрязнение атмосферного воздуха. Воздух – один из
основных природных ресурсов. Атмосфера является определяющим условием жизни на планете. Известно, что
человек может прожить без пищи – 5 мес, без воды – 5 сут, а без воздуха – меньше 5 мин. Качество атмосферы
определяет жизнь и здоровье людей, существование растительного и животного мира. Больше всего подвержен
загрязнениям воздушный бассейн.
В слое толщиной 5,5 км сосредоточена ½ массы всей атмосферы, а в слое 40 км – 99 % всей массы атмосферы.
Нижняя часть атмосферы (приблизительно 15 км) – тропосфера. В ней наблюдается интенсивное турбулентное
перемешивание, дуют ветры и, таким образом, температура резко уменьшается с высотой (на 1 км приблизительно 6
°С). На высоте приблизительно 55 км она минимальна – 3 °С и далее идет интенсивный рост температуры.
Состав воздуха в основном: N2 – 79 %, О2 – 20 … 21 %, и незначительное количество СО2, инертных газов,
водорода. Ср. м. м. – 29 г/моль.
Атмосфера Венеры состоит из СО2 – 90 %, поэтому там нет жизни. За счет фотосинтеза, осуществляемого
растениями, происходит образование кислорода по реакции:
6СО2 + 6Н2О + hv → С6Н12О6 + 6О2 ↑.
Одной из важнейших экологических проблем в большинстве стран является загрязнение воздуха. Город с
населением 1 млн. человек выбрасывает ежегодно в атмосферу 10 млн. т водяного пара, 2 млн. т газов (SO2, CO2, NO2
и т.д.). Примерно 20 тыс. т пыли и 150 т тяжелых металлов (Pb, Zn, Cd и т.д.).
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 90-е годы в 27-ми из 54-х обследованных стран
концентрация SO2 превысила стандартные нормы (40 – 60 мкг/дм3). Список городов с повышенным загрязнением
воздуха открывает Милан, далее Тегеран, Сеул, Рио-де-Жанейро, Париж, Пекин, Мадрид.
Основным показателем, характеризующим состояние атмосферы, является концентрация вредных веществ и ее
соотношение с ПДК или нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ).
ПДВ определяются на основе ПДК с учетом рассеивания выбросов и наложения их на фоновое загрязнение.
Также учитывается суммарное воздействие нескольких источников загрязнения.
Для продуктов сгорания (CO2, SO2 и пр.) расчет ПДВ производят по формуле
AF mn
N
С Н V T Δ
=
2
(ППД- ф )
ПДВ ,
где ПДК – предельно допустимая концентрация; Сф – фоновая концентрация выбрасываемого вещества, равная
нулю; Н – высота трубы, м; V – объем выбросов, м3/с; ΔТ – превышение температуры выбросов над температурой
воздуха; N – число источников загрязнения; А – безразмерный коэффициент, определяющий условия рассеивания
примесей в атмосфере, для РФ равен 120; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания примесей
(для газов F = 5); m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из источников выбросов: m ≅
0,4; n = 1 … 3.
Очень часто выбросы предприятия больше ПДВ и оно их не может сократить ни при каких условиях
(Байкальский целюлозно-бумажный комбинат, который работает до сих пор – диоксиновый источник).
Для таких предприятий установлены нормативы временно согласованных выбросов (ВСВ), рассчитываемых на
долгосрочную программу снижения выбросов.
ВСВ t1, t2, … – время
реализации
природоохранных
мероприятий
ПДВ
t1 t2 t3 t4 t5
В настоящее время в крупных промышленных городах концентрация различных примесей в атмосфере
превышает ПДК.
7.1.1 Парниковый эффект
Систематические наблюдения за содержанием диоксида углерода в атмосфере показывают его рост. Известно,
что СО2 в атмосфере, подобно стеклу в оранжерее, пропускает лучистую энергию Солнца к поверхности Земли, оно
задерживает инфракрасное (тепловое) излучение Земли и тем самым создает так называемый тепличный
(парниковый) эффект.
Глобальные изменения климата тесно связаны с загрязнением атмосферы промышленными отходами и
выхлопными газами. Влияние человеческой цивилизации на климат Земли – реальность, последствия которой
ощущаются уже сейчас. Ученые считают, что сильная жара в 1988 г. и засуха в США – в какой-то мере следствия так
называемого эффекта – глобального потепления атмосферы земли в результате повышения содержания в ней
углекислого газа из-за вырубки лесов, поглощающих его, и сжигание такого топлива, как уголь и бензин, при
котором происходит выброс этого газа в атмосферу. Углекислый газ и другие загрязнители действуют подобно
пленке или стеклу в парниках: они пропускают солнечное тепло к Земле и удерживают его здесь. В целом
температура на земле в первые 5 мес 1988 г. была выше, чем в любой аналогичный период за те 130 лет, как
ведутся измерения. Можно утверждать, что причиной изменения температуры стало давно ожидавшееся глобальное
потепление, связанное с загрязнением окружающей среды. Тенденция к потеплению является не естественным
явлением, а следствием парникового эффекта.
На 80-е гг., указали ученые, пришлись четыре самых теплых года последнего столетия, и 1988 г. побил все
предыдущие рекорды. Компьютерные прогнозы обещают дальнейшие потепления в 90-е гг. и в новом тысячелетии.
Как известно, главным по значению «парниковым» газом является водяной пар. За ним следуют углекислый
газ, обеспечивающий в 80-х гг. 49 % дополнительного по сравнению с началом прошлого века увеличения
парникового эффекта, метан (18 %), фреоны (14 %), закись азота N2O (6 %). На остальные газы приходится 13
%.
предприниматели в поисках сиюминутной выгоды.
12 Просчеты в развитии и размещении производительных сил. Во время войны эвакуировали заводы на Восток и
Сибирь и, конечно, без учета природных факторов размещали эти предприятия.
13 Отсутствие в стране стройной системы экологического образования, отсюда нехватка квалифицированных
специалистов в области охраны окружающей среды.
14 : , . .
15 Межнациональные конфликты и войны отодвинули вопросы экологии на задний план. Население занято
проблемами каждодневного выживания (Дагестан, Чечня): ему не до природной среды. Возникает угроза разрушения
коммуникаций, трубопроводов, особенно опасны аварии на АЭС, нефтепроводах и т.д.
16 Экологические последствия демилитаризации, деатомизации. Милитаризм – один из главных нарушителей
экосистемы в прошлом – в наши дни продолжает отравлять природную среду. Угрозы природной среде: захоронение
токсичных и ядерных отходов &Маяк[, уничтожение ядерного и химического оружия.
В СССР произведено 100 000 т химического оружия, числится около 40 000 т. Где оно? Большая часть произведенного
химического оружия вылита, закопана и т.д.!
Наше отечество ставит уникальный эксперимент. Нигде и никогда в истории люди так подолгу и упорно не жили в
такой грязи. Поэтому все то, что касается хронических эффектов, накопление эффектов поколений, все то, что Запад не знает
по причине своевременного переосмысления в пользу сохранения природы, мы имеем в полной мере.
Человечеству необходимо осознать, что ухудшение состояния окружающей среды является большей угрозой для
нашего будущего, чем военная агрессия; что за ближайшие несколько десятилетий человечество способно ликвидировать
нищету и голод, избавиться от социальных пороков, возродить культуру и восстановить памятники архитектуры, лишь бы
были деньги, а возродить разрушенную природу деньгами невозможно. Потребуются столетия, чтобы приостановить ее
дальнейшее разрушение и отодвинуть приближение экологической катастрофы в мире.
7 ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
7.1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АТМОСФЕРЫ И ЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Одной из основных экологических проблем является загрязнение атмосферного воздуха. Воздух – один из
основных природных ресурсов. Атмосфера является определяющим условием жизни на планете. Известно, что
человек может прожить без пищи – 5 мес, без воды – 5 сут, а без воздуха – меньше 5 мин. Качество атмосферы
определяет жизнь и здоровье людей, существование растительного и животного мира. Больше всего подвержен
загрязнениям воздушный бассейн.
В слое толщиной 5,5 км сосредоточена ½ массы всей атмосферы, а в слое 40 км – 99 % всей массы атмосферы.
Нижняя часть атмосферы (приблизительно 15 км) – тропосфера. В ней наблюдается интенсивное турбулентное
перемешивание, дуют ветры и, таким образом, температура резко уменьшается с высотой (на 1 км приблизительно 6
°С). На высоте приблизительно 55 км она минимальна – 3 °С и далее идет интенсивный рост температуры.
Состав воздуха в основном: N2 – 79 %, О2 – 20 … 21 %, и незначительное количество СО2, инертных газов,
водорода. Ср. м. м. – 29 г/моль.
Атмосфера Венеры состоит из СО2 – 90 %, поэтому там нет жизни. За счет фотосинтеза, осуществляемого
растениями, происходит образование кислорода по реакции:
6СО2 + 6Н2О + hv → С6Н12О6 + 6О2 ↑.
Одной из важнейших экологических проблем в большинстве стран является загрязнение воздуха. Город с
населением 1 млн. человек выбрасывает ежегодно в атмосферу 10 млн. т водяного пара, 2 млн. т газов (SO2, CO2, NO2
и т.д.). Примерно 20 тыс. т пыли и 150 т тяжелых металлов (Pb, Zn, Cd и т.д.).
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 90-е годы в 27-ми из 54-х обследованных стран
концентрация SO2 превысила стандартные нормы (40 – 60 мкг/дм3). Список городов с повышенным загрязнением
воздуха открывает Милан, далее Тегеран, Сеул, Рио-де-Жанейро, Париж, Пекин, Мадрид.
Основным показателем, характеризующим состояние атмосферы, является концентрация вредных веществ и ее
соотношение с ПДК или нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ).
ПДВ определяются на основе ПДК с учетом рассеивания выбросов и наложения их на фоновое загрязнение.
Также учитывается суммарное воздействие нескольких источников загрязнения.
Для продуктов сгорания (CO2, SO2 и пр.) расчет ПДВ производят по формуле
AF mn
N
С Н V T Δ
=
2
(ППД- ф )
ПДВ ,
где ПДК – предельно допустимая концентрация; Сф – фоновая концентрация выбрасываемого вещества, равная
нулю; Н – высота трубы, м; V – объем выбросов, м3/с; ΔТ – превышение температуры выбросов над температурой
воздуха; N – число источников загрязнения; А – безразмерный коэффициент, определяющий условия рассеивания
примесей в атмосфере, для РФ равен 120; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания примесей
(для газов F = 5); m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из источников выбросов: m ≅
0,4; n = 1 … 3.
Очень часто выбросы предприятия больше ПДВ и оно их не может сократить ни при каких условиях
(Байкальский целюлозно-бумажный комбинат, который работает до сих пор – диоксиновый источник).
Для таких предприятий установлены нормативы временно согласованных выбросов (ВСВ), рассчитываемых на
долгосрочную программу снижения выбросов.
ВСВ t1, t2, … – время
реализации
природоохранных
мероприятий
ПДВ
t1 t2 t3 t4 t5
В настоящее время в крупных промышленных городах концентрация различных примесей в атмосфере
превышает ПДК.
7.1.1 Парниковый эффект
Систематические наблюдения за содержанием диоксида углерода в атмосфере показывают его рост. Известно,
что СО2 в атмосфере, подобно стеклу в оранжерее, пропускает лучистую энергию Солнца к поверхности Земли, оно
задерживает инфракрасное (тепловое) излучение Земли и тем самым создает так называемый тепличный
(парниковый) эффект.
Глобальные изменения климата тесно связаны с загрязнением атмосферы промышленными отходами и
выхлопными газами. Влияние человеческой цивилизации на климат Земли – реальность, последствия которой
ощущаются уже сейчас. Ученые считают, что сильная жара в 1988 г. и засуха в США – в какой-то мере следствия так
называемого эффекта – глобального потепления атмосферы земли в результате повышения содержания в ней
углекислого газа из-за вырубки лесов, поглощающих его, и сжигание такого топлива, как уголь и бензин, при
котором происходит выброс этого газа в атмосферу. Углекислый газ и другие загрязнители действуют подобно
пленке или стеклу в парниках: они пропускают солнечное тепло к Земле и удерживают его здесь. В целом
температура на земле в первые 5 мес 1988 г. была выше, чем в любой аналогичный период за те 130 лет, как
ведутся измерения. Можно утверждать, что причиной изменения температуры стало давно ожидавшееся глобальное
потепление, связанное с загрязнением окружающей среды. Тенденция к потеплению является не естественным
явлением, а следствием парникового эффекта.
На 80-е гг., указали ученые, пришлись четыре самых теплых года последнего столетия, и 1988 г. побил все
предыдущие рекорды. Компьютерные прогнозы обещают дальнейшие потепления в 90-е гг. и в новом тысячелетии.
Как известно, главным по значению «парниковым» газом является водяной пар. За ним следуют углекислый
газ, обеспечивающий в 80-х гг. 49 % дополнительного по сравнению с началом прошлого века увеличения
парникового эффекта, метан (18 %), фреоны (14 %), закись азота N2O (6 %). На остальные газы приходится 13
%.