atmosphere - Профессиональное училище №27 пгт Кугеси

«Атмосфера и дыхание живой природы»
Петров Александр Сергеевич
Руководитель – Ермилова Калерия Васильевна, преподаватель физики
РГОУ НПО «Профессиональное училище № 27 п. Кугеси»
Пока дышу, надеюсь.
Латинское изречение
Наличие атмосферы - одно из главных условий жизни на Земле. Имеют значения все
ее свойства: соотношения основных компонентов, прозрачность, динамика воздушных масс,
насыщенность электромагнитным излучением, количество и качество примесей. Источники
загрязнения могут быть естественными (природными) и антропогенными (вызванными
деятельностью человека).
Масштабы загрязнений бывают: локальными, региональными, глобальными. По
характеру загрязнения делят на: биологические, химические, физические.
Загрязнения атмосферного воздуха – это изменение его состояния, которое оказывает
негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.
Естественное загрязнение вызвано природными процессами. К ним относятся
вулканическая деятельность, выветривание горных пород, массовое цветение растений,
лесные и степные пожары.
Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных веществ в результате
деятельности человека: сжигание твердого и жидкого топлива, выплавка цветных и черных
металлов, добыча и переработка минерального сырья.
Человек потребляет в сутки в среднем 1 кг пищи, 2 л воды и около 25 кг воздуха.
Поэтому, если даже относительное содержание загрязненных веществ в тропосфере и
невелико, их суммарное количество, поступающее в организм при дыхании, может оказаться
токсичным.
Мы решили провести исследование состава воздуха и проанализировать,
насколько чист воздух, которым мы дышим. В задачи входило:
- изучить состав воздуха, которым мы дышим;
- выявить связь между состоянием окружающей среды и физическими процессами;
- выявить основные источники загрязнения воздуха;
- установить вредные последствия грязного воздуха.
Атмосфера состоит на 78% из азота, на 21% - кислорода, на 1% - из аргона, остальное
– углекислый газ, пары воды, гелий, неон, криптон, водород. Кроме газов в воздухе
содержится пыль. Пыль есть практически везде. Только в море на расстоянии 1000 – 1200 м
от берега ее нет. За прошедшее столетие количество пыли в атмосфере возросло почти в 20
раз! При сжигании топлива в атмосферу попадает огромное количество зольных веществ. В
течение последних ста лет за счет сжигания топлива в атмосферу добавилось 400 млрд. т.
углекислого газа, а площади лесов, которые являются основным его потребителем,
значительно сократилось. Уменьшилось поглощение углекислого газа и водами океана
вследствие его загрязнения нефтепродуктами. Ежегодный прирост СО2 ныне составляет 14
млрд. т.
Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере усиливает парниковый
эффект.
Крупный рогатый скот выделяет в атмосферу около 50 млн. т.метана.
Распыляется в воздухе асфальт и бетон дорог, резина покрышек автомобилей. Химизация
сельского хозяйства сопровождается попаданием в атмосферу все большего количества
химических веществ.
Количество аэрозолей (х106 т/год), поступающих в атмосферу от разных источников
Испарение морской воды……………………………………………………...
350-650
Эрозия и обработка почвы…………………………………………………….
200-300
Извержение вулканов………………………………………………………….
70-80
Лесные пожары………………………………………………………………...
70-75
Сжигание топлива……………………………………………………………...
24-30
Промышленные выбросы……………………………………………………...
12-15
Сельскохозяйственная деятельность…………………………………………. 4-5
Всего……………………………………………………………………………. 730-1145
Установили связь между состоянием окружающей среды и физическими процессами.
Виды загрязнений
Физические процессы или явления, способствующие
загрязнению
Вредные вещества
Диффузия, движение воздушных масс
Разрушение озонового слоя
Разрушение молекул озона
Парниковый эффект
Переизлучение тепла Землей, рост температуры
Автомобиль за год сжигает в своем двигателе газовый запас кислорода для 20-30
человек. Один автомобиль выделяет 10-12 вредных компонентов, многие из которых
токсичны. Вещества, содержащиеся в выхлопных газах (СО, СО2, SО2, NО2 и другие) наносят
большой вред окружающей среде.
Мы выяснили, насколько вредны выбросы автотранспорта. Коварным газом является
оксид углерода (II) СО, или угарный газ. В легких он соединяется с гемоглобином крови в
200-300 раз быстрее, чем кислород. При сильном отравлении человек может погибнуть от
кислородного голодания. Зарегистрированы случаи, когда, попадая в районы интенсивного
автомобильного движения, люди теряли сознание. Угарный газ угнетает также активность
ферментов клеток печени, сердца, мозга, повышает уровень сахара в крови.
Выбросы сернистого газа SО2 и оксидов азота вызывают заболевания дыхательных
путей. Кроме того, соединения азота неблагоприятно действуют на кровь и кровеносные
сосуды. Считается, что оксиды азота в десять раз опаснее, чем оксид углерода (II). Они
являются причиной возникновения в воздухе нитрозоаминов – сильных канцерогенов.
Содержащиеся в выбросах автомобилей газы, такие, как углекислый, сернистый,
оксиды азота, растворяясь в дождевой воде, образуют кислоты. Кислотные осадки (дождь,
туман, снег), оседая на почву и вступая с ней во взаимодействие, способствуют образованию
ионов алюминия и других токсичных металлов, что приводит к загрязнению как
поверхностных, так и грунтовых вод. Алюминий, например, способен вызвать болезнь
Альцгеймера, заключающуюся в преждевременном старении и развитии умственной
неполноценности.
При сжигании топлива происходят выбросы и твердой фазы (сажи). Попадая в
поверхностные воды, сажа способствует повышению их щелочной реакции. В саже
содержится сильное канцерогенное вещество – бензопирен. Высокая заболеваемость
злокачественными опухолями у людей, длительное время дышавших воздухом с
бензопиреном, установлена статистически. Особенно много бензопирена выделяется на
холостом ходу, во время разгона, торможения, а также при езде по плохим дорогам.
Еще одним чрезвычайно вредным компонентом автомобильных выхлопов является
свинец. По международной классификации – это один из наиболее токсичных элементов.
Вследствие применения этилированного бензина в атмосферу выбрасывается ежегодно
около 200 тыс.т. свинца. Он вызывает заболевания крови, нарушение функций почек,
нервные расстройства, отрицательно влияет на синтез белка и наследственность.
По экспериментальным исследованиям талой воды из снега, взятого с проезжей части
дороги, сделали следующие выводы:
- попадая в поверхностные воды, сажа способствует повышению их щелочной реакции. Это
хорошо видно по изменению окраски лакмусовой бумаги в синий цвет;
- одним из компонентов автомобильных выхлопов является свинец. При добавлении в талую
воду из снега сульфата образуется осадок желтого цвета, что говорит о наличии свинца в
нем.
Изучив доклад Минприроды России о состоянии окружающей среды в стране и
доклад Федерального государственного учреждения «Чувашский республиканский центр по
гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» о атмосферном воздухе г.Чебоксары
пришли к следующим выводам:
- в 30 городах России дышать опасно для здоровья, а в 6 регионах страны 75 и более
процентов городского населения живут в условиях высокого загрязнения воздуха. Самый
закопченный город России – Братск. Местный алюминиевый завод, завод ферросплавов,
целлюлозно-картонный комбинат и другие предприятия превратили город в одну большую
коптильню. Среднегодовая концентрация сероуглерода и формальдегида выше предельно
допустимых в 7-8 раз! Очень грязен Норильск. Предприятиями 140-тысячного города
выбрасываются в воздух за год 1,9 млн. тонн диоксида серы. Это на 700 тысяч тонн больше,
чем все (!) выбросы всех предприятий и автомобилей 12-миллионной Москвы! В Башкирии,
Оренбургской, Самарской областях и Ханты-Мансийском автономном округе «портят
воздух» предприятия нефте- и газодобывающей промышленности и переработки сырья. В
Свердловской и Кемеровской областях – металлургические гиганты. Во всех мегаполисах – в
основном автомобили;
- уровень загрязнения воздуха г. Чебоксары высокий и определяется значением ИЗА5 – 8,04;
СИ = 2,4 для бенз(а)пирена, НП=0, где ИЗА – индекс загрязнения атмосферы, СИ –
стандартный индекс, НП – наибольшая повторяемость превышения ПДК разовыми
концентрациями примеси. В число приоритетных примесей вошли: формальдегид (ИЗА4,05), бенз(а)пирен (ИЗА–2,02), взвешенные вещества (ИЗА-0,94), диоксид азота (ИЗА–0,62),
фенол (ИЗА-0,41).
По результатам исследования пришли к выводам:
- загрязнение воздушного океана представляет угрозу как здоровью человека, так и
окружающей среде в целом, так как таким воздухом дышит человек и вся живая природа;
- воздух, которым мы дышим, не везде чистый. Чистый воздух в проветренном помещении, в
лесу, в сельской местности, после дождя, в горах, на море;
- грязный воздух – причина очень многих болезней. Грязный воздух поражает верхние
дыхательные пути и легкие. Ринит, бронхит, астма, аллергия на все и вся – вот болезни
жителей загазованных городов. Опасен смог и для сердца. Грязный воздух – причина рака.