Экология. Экология 1 вариант. Атмосфера
 Скачать 75 Kb.
|
|
Содержание Состав атмосферы 3 Переработка вторичных ресурсов 7 Список использованной литературы 13 Состав атмосферы Атмосфера (от греч. atmos — пар и spharia — шар) — воздушная оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Развитие атмосферы было тесно связано с геологическими и геохимическими процессами, протекающими на нашей планете, а также с деятельностью живых организмов. Нижняя граница атмосферы совпадает с поверхностью Земли, так как воздух проникает в мельчайшие поры в почве и растворен даже в воде. Верхняя граница на высоте 2000-3000 км постепенно переходит в космическое пространство. Благодаря атмосфере, в которой содержится кислород, возможна жизнь на Земле. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания человека, животными, растениями. Если бы не было атмосферы, на Земле была бы такая же тишина, как на Луне. Ведь звук — это колебание частиц воздуха. Голубой цвет неба объясняется тем, что солнечные лучи, проходя сквозь атмосферу, как через линзу, разлагаются на составляющие цвета. При этом рассеиваются больше всего лучи голубого и синего цветов. Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действует на живые организмы. Также она удерживает у поверхности Земли тепло, не давая нашей планете охлаждаться[4]. Атмосфера — это смесь газов, состоящая из азота (78,08 %), кислорода (20,95 %), углекислого газа (0,03 %), аргона (0,93 %), небольшого количества гелия, неона, ксенона, криптона (0,01 %), озона и других газов, но их содержание ничтожно. Современный состав воздуха Земли установился более сотни миллионов лет назад, однако резко возросшая производственная деятельность человека все же привела к его изменению. В настоящее время отмечается увеличение содержания СО2 примерно на 10-12% [7]. Входящие в состав атмосферы газы выполняют различные функциональные роли. Однако основное значение этих газов определяется прежде всего тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности Земли и атмосферы. Азот, самый распространенный газ в атмосфере, химически мало активен. Кислород, в отличие от азота, химически очень активный элемент. Специфическая функция кислорода — окисление органического вещества гетеротрофных организмов, горных пород и недоокисленных газов, выбрасываемых в атмосферу вулканами. Без кислорода не было бы разложения мертвого органического вещества. Роль углекислого газа в атмосфере исключительно велика. Он поступает в атмосферу в результате процессов горения, дыхания живых организмов, гниения и представляет собой, прежде всего, основной строительный материал для создания органического вещества при фотосинтезе. Кроме этого, огромное значение имеет свойство углекислого газа пропускать коротковолновую солнечную радиацию и поглощать часть теплового длинноволнового излучения, что создаст так называемый парниковый эффект, о котором речь пойдет ниже [4]. Влияние на атмосферные процессы, особенно на тепловой режим стратосферы, оказывает и озон. Этот газ служит естественным поглотителем ультрафиолетового излучения Солнца, а поглощение солнечной радиации ведет к нагреванию воздуха. Средние месячные значения общего содержания озона в атмосфере изменяются в зависимости от широты местности и времени года в пределах 0,23-0,52 см (такова толщина слоя озона при наземных давлении и температуре). Наблюдается увеличение содержания озона от экватора к полюсам и годовой ход с минимумом осенью и максимумом весной. Характерным свойством атмосферы можно назвать то, что содержание основных газов (азота, кислорода, аргона) с высотой изменяется незначительно: на высоте 65 км в атмосфере содержание азота — 86 %, кислорода — 19, аргона — 0,91, на высоте же 95 км — азота 77, кислорода — 21,3, аргона — 0,82 %. Постоянство состава атмосферного воздуха по вертикали и по горизонтали поддерживается его перемешиванием. Кроме газов, в воздухе содержатся водяной пар и твердые частицы. Последние могут иметь как естественное, так и искусственное (антропогенное) происхождение. Это цветочная пыльца, крохотные кристаллики соли, дорожная пыль, аэрозольные примеси. Когда в окно проникают солнечные лучи, их можно увидеть невооруженным глазом. Особенно много твердых частиц в воздухе городов и крупных промышленных центров, где к аэрозолям добавляются выбросы вредных газов, их примесей, образующихся при сжигании топлива. Концентрация аэрозолей в атмосфере определяет прозрачность воздуха, что сказывается на солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Наиболее крупные аэрозоли — ядра конденсации (от лат. condensatio — уплотнение, сгущение) — способствуют превращению водяного пара в водяные капли. Значение водяного пара определяется прежде всего тем, что он задерживает длинноволновое тепловое излучение земной поверхности; представляет основное звено больших и малых круговоротов влаги; повышает температуру воздуха при конденсации водяных наров. Количество водяного пара в атмосфере изменяется во времени и пространстве. Так, концентрация водяного пара у земной поверхности колеблется от 3 % в тропиках до 2-10 (15) % в Антарктиде [7]. Среднее содержание водяного пара в вертикальном столбе атмосферы в умеренных широтах составляет около 1,6-1,7 см (такую толщину будет иметь слой сконденсированного водяного пара). Сведения относительно водяного пара в различных слоях атмосферы противоречивы. Предполагалось, например, что в диапазоне высот от 20 до 30 км удельная влажность сильно увеличивается с высотой. Однако последующие измерения указывают на большую сухость стратосферы. По-видимому, удельная влажность в стратосфере мало зависит от высоты и составляет 2-4 мг/кг. Изменчивость содержания водяного пара в тропосфере определяется взаимодействием процессов испарения, конденсации и горизонтального переноса. В результате конденсации водяного пара образуются облака и выпадают атмосферные осадки в виде дождя, града и снега. Процессы фазовых переходов воды протекают преимущественно в тропосфере, именно поэтому облака в стратосфере (на высотах 20-30 км) и мезосфере (вблизи мезопаузы), получившие название перламутровых и серебристых, наблюдаются сравнительно редко, тогда как тропосферные облака нередко закрывают около 50 % всей земной поверхности. Количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, зависит от температуры воздуха. В 1 м3 воздуха при температуре -20 °С может содержаться не более 1 г воды; при 0 °С — не более 5 г; при +10 °С — не более 9 г; при +30 °С — не более 30 г воды. Вывод: чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нем содержаться. Воздух может быть насыщенным и не насыщенным водяным паром. Так, если при температуре +30 °С в 1 м3 воздуха содержится 15 г водяного пара, воздух не насыщен водяным паром; если же 30 г — насыщен. Абсолютная влажность — это количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха. Оно выражается в граммах. Например, если говорят «абсолютная влажность равна 15», то это значит, что в 1 м3 содержится 15 г водяного пара. Относительная влажность воздуха — это отношение (в процентах) фактического содержания водяного пара в 1 м3воздуха к тому количеству водяного пара, которое может содержаться в 1 мЛ при данной температуре. Например, если по радио во время передачи сводки погоды сообщили, что относительная влажность равна 70 %, это значит, что воздух содержит 70 % того водяного пара, которое он может вместить при данной температуре. Чем больше относительная влажность воздуха, т. с. чем ближе воздух к состоянию насыщения, тем вероятнее выпадение осадков. Всегда высокая (до 90 %) относительная влажность воздуха наблюдается в экваториальной зоне, так как там в течение всего года держится высокая температура воздуха и происходит большое испарение с поверхности океанов. Такая же высокая относительная влажность и в полярных районах, но уже потому, что при низких температурах даже небольшое количество водяного пара делает воздух насыщенным или близким к насыщению. В умеренных широтах относительная влажность меняется по сезонам — зимой она выше, летом — ниже. Особенно низкая относительная влажность воздуха в пустынях: 1 м1 воздуха там содержит в два-три раза меньше возможного при данной температуре количество водяного пара. Для измерения относительной влажности пользуются гигрометром (от греч. hygros — влажный и metreco — измеряю). При охлаждении насыщенный воздух не может удержать в себе прежнего количества водяного пара, он сгущается (конденсируется), превращаясь в капельки тумана. Туман можно наблюдать летом в ясную прохладную ночь [5]. Облака — это тог же туман, только образуется он не у земной поверхности, а на некоторой высоте. Поднимаясь вверх, воздух охлаждается, и находящийся в нем водяной пар конденсируется. Образовавшиеся мельчайшие капельки воды и составляют облака. В образовании облаков участвуют и твердые частицы, находящиеся в тропосфере во взвешенном состоянии. Облака могут иметь различную форму, которая зависит от условий их образования. Самые низкие и тяжелые облака — слоистые. Они располагаются на высоте 2 км от земной поверхности. На высоте от 2 до8 км можно наблюдать более живописные кучевые облака. Самые высокие и легкие — перистые облака. Они располагаются на высоте от 8 до 18 км над земной поверхностью [6]. Переработка вторичных ресурсов. По оценкам специалистов, в России накопилось более 80 млрд т отходов, при этом ежегодно образуется еще около 2,7 млрд т промышленных и 40 млн т твердых бытовых (ТБО). Более 90 % промышленных отходов составляют хвосты добычи и обогащения полезных ископаемых. Острота проблемы усугубляется тем, что быстрыми темпами сокращаются запасы невозобновляемых природных ресурсов. Между тем отходы производства и потребления являются одним из источников экономии первичного сырья и материалов. Экологические вопросы, неудовлетворительное использование отходов способны стать предметом дискуссий на переговорах о присоединении России к ВТО. Это может обернуться ростом требований к нашей стране и к тем предприятиям, которые в условиях возможного ухудшения конъюнктуры на мировых рынках сырья будут ограничены в возможностях финансирования природоохранных мероприятий, что повлечет за собой экономические санкции со стороны международного сообщества [1]. Средний уровень использования промышленных отходов составляет в России примерно 36 %, а ТБО - лишь около 3,5 %. Высоким уровнем использования характеризуются традиционно ликвидные виды вторичного сырья, в частности лом и отходы черных металлов (свыше 88 %). Плохо используются золы и шлаки ТЭС (10,4 %), полимерные отходы (8,3 %), изношенные шины (4,7 %). Доля вторичного сырья в производстве важнейших видов продукции составила в 2002 году в среднем около 11 %,ав производстве стали - 27 %. Выбытие больших объемов военной, промышленной и бытовой электроники создает предпосылки рационального использования электронного скрапа в качестве источника вторичного сырья, особенно цветных и драгоценных металлов. Так, в 2002 году в России из вторичного сырья извлечено более 3 т золота, в том числе более 1 т-из лома и отходов, полученных при утилизации вооружения и военной техники. В то же время уровень использования важнейших видов отходов в экономически развитых странах составляет 60-90 %. В последние годы в России разработаны технологии и оборудование по предварительной подготовке отходов к их использованию в качестве вторичного сырья. Так, АО "Кузполимермаш" выпускает линии по переработке полимеров, НПО "Пакс" - роторные измельчители, экструдеры, предприятия "Дубна", "Инпрон", "Экотром" - оборудование для переработки ртутьсодержащих отходов и т.д. Ряд предприятий и организаций создали технологии по переработке отходов во вторичное сырье. Так, ФГУП "Гинцветмет" внедрил практически безотходную утилизацию аккумуляторов. Экологическая фирма "СЭЛТА" разработала экологически чистые и санитарно-безопасные установки по демеркуризации ртутьсодержащих ламп, а ЗАО "Кубаньцветмет" реализует технологию раздельной переработки ртутьсодержащих отходов. Однако предприниматели слабо информированы и об имеющихся технологиях и возможностях производства оборудования по переработке отходов. Государству целесообразно предпринять меры для формирования соответствующей базы данных. Необходимо, чтобы требование об утилизации выводимых из эксплуатации изделий и оборудования, а также способы достижения этой цели закладывались при разработке проектов [2]. В целом для решения проблем использования отходов требуется сосредоточить усилия на следующих направлениях: - использование отходов в качестве вторичного сырья для производства продукции из черных, цветных и драгоценных металлов, а также целлюлозы, пластиков, стекла, резины, дерева; - обеззараживание, складирование и термическая обработка; - использование крупнотоннажных промышленных отходов добычи и переработки полезных ископаемых. О реальных возможностях наращивания сбора и переработки отходов свидетельствует опыт ряда городов России: Москва, Московская область, Петербург, Тольятти, Орел и др. - по внедрению технологии селективного отбора полезных компонентов из ТБО, в том числе алюминиевых банок, оказанию платных услуг по сбору и переработке холодильников, стиральных машин, газовых плит, автомобилей. Есть основания полагать, что и в других регионах достаточно предпосылок для увеличения сбора и использования отходов [6]. Одной из основных причин слабой организации этой работы считаются пробелы в правовом обеспечении. Законодательная база представлена федеральными законами "Об отходах производства и потребления", "О лицензировании отдельных видов деятельности", постановлениями правительства, принятыми во исполнение этих законов, в том числе касающиеся лицензирования заготовки, переработки и реализации лома черных и цветных металлов. Правительство РФ постановлением от 12 июня 2003 года утвердило нормативы платы за выбросы в атмосферу загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, за их сбросы в поверхностные и подземные водные объекты, а также за размещение отходов производства и потребления. Нормативная документация состоит из ГОСТов и ОСТов, строительных и санитарных норм и правил, документов, принимаемых Минздравом, МПР, Госстроем, Госстандартом и Минпромнауки России. Последнее занимается отходами промышленного производства. Назрела необходимость принять общие и специальные технические регламенты в этой сфере, гармонизированные с соглашениями и директивами ВТО и ЕС, а также международными стандартами в области экологического управления и утилизации отходов. Еще Д.И. Менделеев утверждал, что "нет отходов, а есть неиспользованное сырье". Уже ему было ясно: это следствие несовершенных технологий производства. Сегодня тем более к отходам нельзя относиться по-другому. В решении проблемы отходов производства одной из составляющих государственной промышленной политики должно считаться создание малоотходных и безотходных технологий, чистых технологических процессов и промышленных производств, комплексное использование всех компонентов сырья. Для этого было бы целесообразно использовать механизм продвижения инновационных проектов. Одним из важных аспектов поддержки бизнеса, занятого производством продукции из вторичного сырья и отходов производства, могла бы стать финансовая поддержка НИОКР, направленных на создание конструкторско-технологической базы для производства специального оборудования для переработки отходов на малых предприятиях. Для упорядочения рынка вторичных ресурсов, координации работы сборщиков и переработчиков отходов требуется проведение единой политики в отрасли. Создание системы управления вторичными ресурсами продиктовано необходимостью стимулировать организационными методами использование отходов производства и потребления. Признанием явной недостаточности руководства одними экономическими методами является тот факт, что к этому пришли многие западноевропейские страны даже в условиях развитой рыночной экономики [3]. В связи с этим очевидна необходимость разработки концепции развития рынка вторичных ресурсов. В ней необходимо отразить совершенствование организационных методов, дополнение административных подходов нормативными требованиями и экономическими мерами. Методы регулирования через лицензирование отдельных видов деятельности, технические регламенты и национальные стандарты, государственную экологическую экспертизу и экологический контроль позволят стимулировать спрос на продукцию из вторичного сырья, избежать чрезмерной бюрократизации управленческих систем, осуществлять государственное управление сферой заготовки и переработки вторичного сырья в условиях свободного предпринимательства, обеспечить заинтересованность предприятий и организаций. Предприятиям и организациям в целях установления общих правил, координации и содействия предпринимательской деятельности, представления прав и защиты общих имущественных и иных интересов в органах исполнительной власти, в судах и других организациях целесообразно создавать ассоциации, которые могут объединяться в более крупные организации, как, например, союз "Росвторресурсы". Такого рода ассоциированные структуры уже функционируют, например, ЗАО "Втормет" и НП "Межрегиональный центр вторичной цветной металлургии", учредителями которого являются более 40 предприятий. Формирование упорядоченной системы взаимодействия и управления смежными сегментами рынка вторичных ресурсов, а также поддержка со стороны государства, позволит, по нашему мнению, проводить общую техническую, ценовую и поведенческую политику на рынке, обеспечивать его динамичное развитие и прогнозируемость, будет способствовать установлению прочных связей между хозяйствующими субъектами, эффективности их работы [1]. Совершенствуя организацию работы в области сбора и использования отходов, целесообразно обратить внимание на опыт стран ЕС. В целях стимулирования деятельности в обращении отходов там получила практика предоставления предприятиям по их сбору и переработке налоговых льгот, льготных кредитов и транспортных тарифов. Кроме того, введена система платежей на использование упаковки и возмещение затрат по сбору и переработке отдельных видов продукции. Все более широкое распространение получает государственное и межгосударственное нормирование уровня переработки наиболее распространенных отходов, формирование национальных планов и программ их использования и развития рынка вторичного сырья, увеличение субсидий, усиление ответственности производителя за утилизацию своей продукции. Европейский парламент принял в 1994-2000 годах директиву 94/62 ЕЭС -упаковка и обращение с отходами, которая введена в действие с 2000 года, 2000/53/ЕС - транспортные средства, выведенные из эксплуатации (вводится с 2006 г.), 2000/96/ЕС - утилизация продукции электротехнической и радиоэлектронной промышленности (с 2007 г.). Эти директивы предусматривают введение норм использования, внедрение механизма взимания залоговых цен и платежей на возмещение затрат за сбор и переработку некоторых видов импортируемых товаров после их использования, а также принцип ответственности производителя за утилизацию поставляемой упаковки, автомобилей, продукции электротехнической и электронной промышленности. Они же позволяют иностранным партнерам предъявлять требования к российским экспортерам в части соблюдения принципа ответственности за организацию сбора и переработки своей продукции после ее использования. Встречные требования, по нашему мнению, могут предъявляться и к иностранным поставщикам отечественными импортерами продукции. Таким образом, основными факторами низкого уровня использования вторичного сырья являются: - недостаточность лишь рыночных стимулов для сбора и рентабельной переработки значительной массы отходов; - недоиспользование инструментов государственного регулирования в этой области; - недостатки в организации сбора и удаления ТБО; - слабая информированность делового сообщества об имеющемся производственном аппарате для этих целей [1]. Список использованной литературы Бойчук Л. Д., Соломенно Э. М., Бугай О. В. Экология и охрана окружающей среды: Учеб пособие - М.: Университетская книга, 2003 - 284 с Серебряков В. В. Основы экологии: Учебник - М.: Знание-Пресс, 2002 - 300 с Сухарев С. М., Чудак С. O., Сухарева O. Ю. Технология и охрана окружающей среды: Учеб пособие - М.: Мир - 2000, 2004 - 256 с Петров К. М. Общая экология: взаимодействие общества и природы. СПб.: Химия, 2002. Федоров В. Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: МГУ, 2010. Христофорова Н. К. Основы экологии. Владивосток: Дальнаука, 2005. Чернова Н. М., Былова А. М. Экология. М.: Просвещение, 2003. |