Тема 5.1. Джерела та екологічні наслідки забруднення атмосфери

План

1.Загальна характеристика атмосфери.

2.Парниковий ефект.

3.Озонова проблема.

4.Смог.

5.Кислотні дощі.

6.Ядерна ніч, ядерна зима.

7.Фізичні забруднення атмосфери.

8.Основні заходи боротьби із забрудненнями атмосфери.

1. Загальна характеристика атмосфери.

Атмосфера Землі ( з грецького – atmos - пара, sphaira – куля) – це газова оболонка Землі, в якій газове середовище обертається разом із Землею як єдине ціле.

Маса атмосфери – (5,15 – 5,9) * 10¹⁵ т. Атмосфера як компонент біогеоценозу являє собою шар повітря в підгрунті, грунті і над його поверхнею , в межах якого спостерігається взаємний вплив компонентів біогеоценозу.

Основними компонентами атмосфери є: азот – 78%, кисень – 21%, аргон – 0,9%, вуглекислий газ, метан, вода – 0,1%. (Для порівн. Венера складається з СО₂, СН₄, NН_3.) Киснево-азотний склад атмосфери є результатом життєдіяльності живих організмів.

За останній період в біосфері спостерігається дисбаланс кисню ( в бік зменшення його процентного вмісту в атмосфері). Дисбаланс кисню в атмосфері формується внаслідок таких процесів:

• з одного боку, протягом історичного періоду (близько 10 тис. років) площа лісів скоротилася з 6,2 млрд. гектарів до 4,2 млрд. га,що вплинуло на виділення вільного кисню;

• з іншого боку, людина, нарощуючи темпи своєї діяльності, спалює все більше вуглеводнів (вугілля), споживаючи при цьому природні запаси; тому постійно зростає вміст СО₂ ( за рахунок антропогенної діяльності щорічно спалюється понад 14 млрд. т, а кисню вилучається кількість, еквівалентна для дихання 50 млн. чол.)

Склад атмосфери ( знизу вгору):

• тропосфера (до 18 км);

• стратосфера (до 50 км);

• мезосфера ( до80 км);

• термосфера (до 1000 км);

• екзосфера ( до 1900 км);

• геокорона ( до 20 000 км);

• космічний простір.

Основна маса повітря (90%) знаходиться у тропосфері.

Важливе значення для біосфери має озоносфера – шар стратосфери, збагачений озоном, захищає живі організми від згубної дії УФ – променів.

Структурні параметри атмосфери: температура, тиск, густина, володіє просторово часовою змінністю – широтою, річною, сезонною, добовою тощо.

2. Парниковий ефект

Клімат Землі залежить від стану атмосфери: протягом геологічної історії змінювався клімат, чергувалися епохи значного похолодання (льодовиковий період), епохи потепління (танення льодовикових щитів в Євразії, Північній Америці). Останнім часом вчені метеорологи б’ють тривогу: атмосфера Землі розігрівається швидше, ніж в минулому. Це зумовлено антропогенною діяльністю:

а)підігрівання атмосфери шляхом спалювання великої кількості вуглецю, нафти, газу, роботи атомних електростанцій тощо;

б)спалювання органічного палива, знищення лісів призводить до накопичення вуглекислого газу. За останні 20 років вміст СО₂ у повітрі збільшився більш ніж на 17%. В атмосфері СО₂ діє як скло в парнику: він вільно пропускає до поверхні Землі сонячні промені, але утримує тепло розігрітої поверхні Землі. Це викликає розігрівання атмосфери, відоме під назвою парникового ефекту . У найближчі десятиріччя середньорічна температура на Землі за рахунок парникового ефекту збільшиться в середньому на 1,5 – 2 ⁰ С.

В чому небезпека парникового ефекту?

• Підвищення температури викличе значні кліматичні зміни, які матимуть для людей негативні наслідки;

• парниковий ефект змінить такі важливі величини як кількість опадів, шар хмар, океанічні течії, розміри полярних крижаних шапок; внутрішні райони континентів стануть сухішими, узбережжя вологішими, зими коротші, літо триваліше тощо;

• основні кліматичні зони в Північній півкулі змістяться на північ на 400 км, що викличе потепління в зонах тундри, танення шару вічної мерзлоти; глобальне потепління викличе танення льодовиків Гренландії, Арктики, Антарктиди, рівень Світового океану підвищиться на 6-10 м, затопить близько 20% суші. (Модель парникового ефекту – клімат Венери).

Позитивні наслідки парникового ефекту:

• при глобальному потеплінні клімату збільшиться випаровування з поверхні океану, що спричинить зволоження клімату;

• відбудеться інтенсифікація фотосинтезу із збільшенням концентрації СО₂ для деяких сільськогосподарських культур: в Англії, Швеції, Австралії (напр. сорго, зернові тощо).