Презентація з екології у 11 класі - "Негативні наслідки забруднення компонентів біосфери"

Виконала Гриценко Л.І.

Природне середовище - це мегаекзосфера постійних взаємодій і взаємопроникнення елементів і процесів чотирьох її складових екзосфер (приповерхневих оболонок, геосфер): атмосфери, літосфери, гідросфери й біосфери - під впливом екзогенних (зокрема космічних) та ендогенних факторів і діяльності людини. Кожна з екзосфер має свої складові елементи, структуру та особливості.

Атмосфера — це повітряна оболонка, яка оточує Землю і пов'язана з нею силою тяжіння.

Гідросфера— це водна оболонка Землі між атмосферою і земною корою, представлена сукупністю океанів, морів і континентальних водних мас.

Літосфера — це зовнішня тверда оболонка Землі, що охоплює всю земну кору й частину верхньої мантії; вона складається з осадових, вивержених і метаморфічних порід.

Біосфера - область існування живих організмів на Землі.

Атмосферні небезпеки

Парниковий ефект —відкрив у 1829 Жозеф Фур'є і визначив це поняття так - це явище в атмосфері Землі, при якому енергія сонячних променів, відбиваючись від поверхні Землі, не може повернутися в космос, оскільки затримується молекулами різних газів. Головний внесок у формування парникового ефекту вносять водяна пара і вуглекислий газ, що містяться в атмосфері. Відомо, також, що спектр поглинання атмосфери у вікнах прозорості визначається не тільки впливом вуглекислого газу, але і таких газових компонентів, як озон, фреони і багато інших, включаючи й аерозолі.

Причини виникнення парникового ефекту 1) Зростання концентрацій в атмосфері багатьох газових компонентів, які присутні у промислових викидах: оксидів азоту, сірки, метану, чотири хлористого і чотири фтористого вуглецю, фреонів і ін.; 2) заміна лісів культурними посадками; 3) спалювання викопного палива для виробництва енергії; 4) збільшення кількості пилу в атмосфері, особливо дрібнодисперсних аерозолів у стратосфері.

Наслідки дії праникового ефекту 1) На поверхні Землі підвищується температура. Парниковий ефект змінить кількість опадів, вітру, хмар, океанські плини: внутрішні райони континентів стануть більш сухими, а узбережжя — вологими, зими — коротшими і теплішими, а літо — довшим і жаркішим; 2) Основні кліматичні зони змістяться на північ приблизно на 400 км, що може викликати потепління в зоні тундри, танення льоду вічної мерзлоти у високих широтах; 3) Затоплення більшої частини найбільш придатних для життя й оброблення земель; 4) Ерозія, засолення й опустелювання сільськогосподарських угідь.

Викиди парникових газів в атмосферу України складають 250 млн. тонн у рік, і по цьому показнику наша країна входить у першу десятку держав — найбільших емітентів "парникових газів". Ріст обсягів промислового виробництва через відсталість українських технологій вважається небезпечним. Поновлення ж цих технологій в Україні найближчим часом не передбачається, оскільки передчасно очікувати іноземних інвестицій у ті галузі, що саме і є зараз головними джерелами викидів шкідливих речовин — машинобудування, агропромисловий комплекс, нафтопереробна промисловість, транспорт.

Кислотний дощ — це усі види метеорологічних опадів: дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом, — кислотність яких вища від нормальної. Мірою кислотності є значення рН, якщо кислотність води нижче 5,5, то опади вважаються кислотними. Джерела викидів речовин, через які утворюються кислотні дощі: теплові електростанції, автотранспорт, металургійні і хімічні підприємства, авіація. Причиною виникнення кислотних дощів є сірчастий газ, який виникає у наслідок спалювання нафти, сланців, виробницті металів та сірчаної кислоти. В атмосфері він зєднується з прами води і утворює срічану кислоту - основний токсичний компонент кислотних дощів.

У водяних екосистемах кислотні опади викликають загибель риб та інших водяних мешканців. Підкислення води рік і озер серйозно впливає і на сухопутних тварин, тому що багато звірів і птахів входять до складу харчових ланцюгів, що починаються у водяних екосистемах. Разом із загибеллю озер стає очевидною і деградація лісів. Понад 15% лісів страждають від кислотних дощів, що зменшує фотосинтез,а одже, і надходження кисню до атмосфери. Кислотні дощі роз'їдають метали, фарби, синтетичні з'єднання, руйнують архітектурні пам'ятники. Для боротьби з кислотними дощами необхідно направити зусилля на скорочення викидів кислотоутворюючих речовин вугільними електростанціями. А для цього необхідно: використання низько сірчисте вугілля чи його очищення від сірки; установка фільтрів для очищення газоподібних продуктів; застосування альтернативних джерел енергії.

Озонова діра – локальне атмосферне явище на полюсах Землі, що виникає під час падіння концентрації озону в озоновому шарі у весняну пору року, коли накопичений у стратосфері за довгу полярну ніч молекулярний хлор починає під дією сонячного випромінювання розпадатися на атоми й активно руйнувати озон, перетворюючи його на кисень.

В атмосфері озон сконцентрований у так званому озоновому шарі, на висоті приблизно 30 км у межах стратосфери. У цьому шарі відбувається поглинання ультрафіолетових променів, випромінюваних Сонцем, - інакше сонячна радіація зробила б неможливим існування життя на Землі в сучасному її вигляді. В 1985 р. Джозеф Фарман разом зі своїми співробітниками з Британської антарктичної служби вперше повідомив, що з кінця 1970х років над Антарктидою відбувалося значне потоншення озонового шару. Виміри супутника «Німбус-7», зроблені Арліном Крюгером з Годдардовського центра космічних польотів НАСА, показали, що з роками дефіцит озону збільшувався від однієї південної весни до іншої. В вересні та жовтні втрачається біля 70% озону над Антарктидою, що дорівнює приблизно 3% всього озону атмосфери.

Було висунуто ряд гіпотез щодо пояснення виникнення озонової діри. Було відправлено декілька експедицій для того, щоб відсіяти невірні гіпотези. В 1987 році в Монреалі відбулася Міжнародна конференція, присвячена загрозі озоновому шару, на якій промислово розвинені країни домовилися про скорочення, а в остаточному підсумку й про припинення виробництва хлорфторвуглеводнів (ХФУ) - хімічних речовин антропогенного похождення, що руйнують озоновий шар. Вміст озону в атмосфері зменшується через надходження до неї великої кількості фріонів (вони утворюють хлор, що руйнує озоновий шар), а також через збільшення викидів оксидів азоту космічними кораблями, літаками, автомобилями, ТЕЦ. Розвинені країни зобовязались не збільшувати виробництво фреономістких виробів, а з часом і зменшити його на 50%, для зменшення впливу на озоновий шар.

Смог - це скупчення шкідливих газів у нижніх шарах атмосфери внаслідок посиленої роботи численних котелень, які спалюють вугілля, мазут і соляр. Смог виникає через велику загазованість територій міст автотранспортом та внаслідок шкідливих викидів у повітря підприємствами, які переважають в індустріальних містах.

Розрізняють смоги лондонського типу (вологі) і фотохімічні (сухі). Вологі смоги – це такі, що утворені густим туманом, перемішаним з димом, газовими відходами промислових підприємств і автомобільного транспорту. Класичним прикладом їх стали смоги в столиці Великобританії. Особливо пам’ятним був смог у 1952р. Кількість смертельних випадків у той час перевищувала середній показник на 4000. Протягом цього трагічного періоду загальна кількість шкідливих домішок у повітрі перевищувала норму у 5 разів, а середній вміст сірчистого газу – у 6 разів. В умовах міського середовища можливе утворення другого типу смогів – фотохімічного. Вони виникають при наявності великої кількості різноманітних забруднюючих речовин, низькій відносній вологості повітря, надлишку сонячного випромінювання і безвітряній погоді (або при дуже незначній швидкості вітру) у вигляді пелени їдких газів і аерозолів підвищеної концентрації. Виникненню смогів сприяють рельєф та наявність інверсії – підвищення температури при підйомі вгору. Смоги такого типу найкраще вивчені в умовах м. Лос-Анджелеса (США), яке з півночі, півдня і сходу оточують гори і передгір’я, утворюючи своєрідну пастку для повітря. Такі умови сприяють вкрай повільному переміщенню повітря, а отже, створенню інверсій. Фотохімічні смоги, враховуюяи місце їх найяскравішого виявлення, нерідко називають лосанджелеськими. Останнім часом смоги такого типу спостерігаються не лише на західному узбережжі Тихого океану у США , а й в багатьох інших промислово розвинутих країнах світу.

Смоги понижують видимість, посилюють корозію будівель і металоконструкцій, а також дуже шкідливо впливають на здоров’я людини. Інтенсивний або дуже тривалий смог може бути причиною зростання захворюваності. Зменшення освітленості порушує процес метаболізму, фотосинтезу та ін. Це призводить до зміни коду ДНК і ці зміни передаються по спадковості.

Гідросферні небезпеки

Під забрудненням водойм розуміють потрапляння у значних кількостях і концентраціях забруднювачів, які послаблюють біосферні функції водойм та порушують нормальні умови середовища. Забруднення води проявляється у зміні фізичних, органолептичних властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запаху, смаку), збільшенні вмісту сульфатів, хлоридів, нітратів, токсичних важких металів, зменшенні розчиненого у воді кисню повітря, появі радіоактивних елементів, хвороботворних бактерій тощо. Забруднювачем водойми може бути будь-який фізичний агент, хімічна речовина або біологічний вид, який потрапляє у водне середовище або виникає у ньому в кількостях, які виходять за звичайні межі - природних коливань або середнього природного росту. Серед фізичних агентів забруднювачами можуть бути тепло, радіоактивні речовини. Хімічними забруднювачами водойм є нафта і нафтопродукти, пестициди, важкі метали, діоксини, синтетичні поверхнево-активні речовини. Надзвичайно небезпечними забруднювачами води є біологічні види, наприклад, віруси та інші хвороботворні мікроорганізми.

Хімічне забруднення - найпоширеніше та найстійкіше. Воно може бути органічне (феноли, нафтенові кислоти, пестициди та ін.), неорганічне (солі, кислоти, луги), токсичне (миш'як, сполуки ртуті, свинцю, кадмію та ін.) і нетоксичне. Неорганічне забруднення залежно від вмісту у воді інших речовин призводить до зміни рН водного середовища до значення 5,0 або вище 8,0, тоді як риба в прісній і морській воді може існувати тільки в діапазоні рН 5,0-8,5.

Бактеріальне забруднення - проявляється у появі у воді патогенних бактерій, вірусів, найпростіших, грибків тощо.

Радіоактивне забруднення - виникає внаслідок проведення ядерних випробувань, аварій на атомних підприємств та накопичення радіоактивних відходів. Воно надзвичайно небезпечне навіть при дуже малих концентраціях у воді радіоактивних речовин. Радіоактивні речовини можуть накопичуватись вибірково певними групами живих організмів до рівня, небезпечного або для самого організму, або для тих, хто ними живиться.

Механічне забруднення - характеризується потраплянням у воду різних механічних домішок (пісок, шлаки, сміття, мул тощо).

Теплове забруднення пов'язане з підвищенням температури води в результаті її змішування з теплими технологічними водами підприємств. Теплове забруднення поверхні водойм і прибережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями і деякими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох випадках зумовлює підвищення температури води у водоймах на 6-8 °С. Площа плям нагрітих вод у прибережних районах може досягати 30 км2. Більш стійка температурна стратифікація перешкоджає водообміну поверхневим і донним шарам. Розчинність кисню зменшується, а споживання його зростає, оскільки з ростом температури підсилюється активність аеробних бактерій, що розкладають органічну речовину. За цих умов підсилюється видова різноманітність фітопланктону й усієї флори водоростей і одночасно сприяє "цвітінню" води.