Тепловое загрязнение - файл n1.rtf

Тепловое загрязнение
Скачать все файлы (138.9 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.rtf139kb.31.03.2014 22:40скачать

n1.rtf

Содержание


  1. Сокращение генофонда планеты.…………………………………………....3

  2. Тепловое загрязнение……………………………………………………….10

  3. Формальдегид CH2=O……………………………………………………….12

Список литературы………………………………………………………………...14


  1. Сокращение генофонда планеты.

Человек издавна оказывал влияние на природу, воздействуя как на отдельные виды растений и животных, так и на сообщества в целом. Но лишь в текущем столетии рост населения, а главным образом качественный скачок в развитии науки и техники привели к тому, что антропогенные воздействия по своему значению для биосферы вышли на один уровень с естественными факторами планетарного масштаба. Преобразование ландшафтов в города и иные поселения человека, в сельскохозяйственные угодья и промышленные комплексы охватило уже более 20% территории суши. Расход кислорода в промышленности и транспорте составляет в масштабе всей биосферы порядка 10% планетарной продукции фотосинтеза; в некоторых странах техногенное потребление кислорода превышает его производство растениями. В наши дни воздействие человека на природные системы становится направляющей силой дальнейшей эволюции экосистем.

Наибольшее значение имеет влияние человека на возобновимые ресурсы (относящиеся к исчерпаемым). К этой группе относятся все формы живого и биокосного вещества: почвы, растительность, животный мир, микроорганизмы и т.д. Совокупность возобновимых ресурсов - не что иное, как глобальная экосистема Земли (или генофонд); она существует на основе фундаментальных закономерностей экологии. Для того чтобы эксплуатация биологических ресурсов была разумной и способствовала действительному прогрессу социальной, культурной и научно-технической жизни человечества, нужно четко представлять себе механизмы влияния различных сторон деятельности человека на природные системы, знать закономерности реакции биологических объектов на антропогенные воздействия и на этой основе переходить к управлению экосистемами с целью поддержания их устойчивости и продуктивности.

1). Технологические формы воздействия человека на биосферу:

Загрязнение биосферы. Различного рода загрязнения атмосферы, почвы и гидросферы определяются выбросом промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, содержащих вещества, не имеющие природных разрушителей и обладающие токсическим воздействием на живые организмы.

Промышленное влияние на атмосферу включает изменение ее исходного газового состава - уменьшение содержания кислорода и существенное увеличение двуокиси углерода (СО2). Наряду с этим в последнее время наблюдается прогрессирующее загрязнение ее пылью и газообразными веществами промышленных выбросов. В частности, весьма опасными оказываются кислотные выбросы, а также иногда токсичные газы. Пылевые загрязнения атмосферы помимо прямого патологического воздействия на дыхательные органы человека и животных снижают проницаемость атмосферы для солнечного излучения, а также участвуют в возникновении “парникового эффекта”.

Промышленная деятельность человека приводит и к загрязнению почв. Основные компоненты такого загрязнения - промышленные и бытовые отбросы, отходы строительства зола тепловых электростанций, выбросы пустой породы в местах разработки полезных ископаемых и т.п. Эти загрязнения не только скрывают под собой плодородный слой почвы, но и содержат ряд химических элементов, которые в больших количествах токсичны для растений и микроорганизмов: сера, медь, цинк, мышьяк, алюминий, фтор и др.

При геолого-разведочных работах составные части промывочных жидкостей, используемых при бурении (каустическая сода, хлорид натрия) а также дизельное топливо, битум засоряют почвы и ведут к их заслению. В большинстве случаев это приводит к локальной гибели растительности.

Большую экологическую опасность представляет широкое применение ядохимикатов в сельском хозяйстве, при озеленительных работах в городах и т.д. Рассчитанные на борьбу с вредными насекомыми и сорняками, пестициды ядовиты и для многих других живых организмов, а также для человека. В ряде случаев зафиксировано парадоксальное явление - применение ядохимикатов приводило к повышению численности вредителей за счет уничтожения их естественных врагов и паразитов. Передаваясь по пищевой цепи, токсиканты способствуют гибели хищных зверей и птиц, а также накапливаются в пищевых продуктах, потребляемых человеком.

Одной из острейших проблем современности стало загрязнение пресных вод. Рост численности населения и прогрессивное развитие различных отраслей промышленности ведут к нарастающим масштабам загрязнения рек, озер и других континентальных водоемов бытовыми и промышленными стоками, токсичными для человека и многих других живых организмов. В частности, весьма губительны отходы целлюлозно-бумажной промышленности. В водоемах, принимающих сточные воды таких предприятий, погибает почти все население беспозвоночных животных и рыб.

Среди промышленных выбросов особую опасность для живого населения водоемов представляют нефтепродукты, кислоты, соли и различного рода токсиканты, которые вносят существенные изменения в степень солености водоемов, кислородный режим и другие параметры водной среды. Во многих водоемах загрязнение промышленными и сельскохозяйственными отходами приводит к замене основных промысловых рыб на менее ценные. Например, сиговые, лососевые и осетровые рыбы оказываются в особо неблагоприятных условиях и постепенно замещаются карповыми и окуневыми (плотва, лещ, окунь, ерш).

Загрязнение пресных водоемов особенно опасно на фоне общей нехватки пресной воды. Уже сейчас половина человечества испытывает “водное голодание”, причем это относится и к высокоразвитым странам.

Акватория Мирового океана также служит местом бесконтрольного сброса различных (в том числе и радиоактивных) отходов. Особенно широко распространено и весьма опасно загрязнение морских вод нефтепродуктами. В случаях аварий появление “нефтяных островов” вызывает катастрофическую по масштабам гибель водных птиц и многих других животных. Описаны и случаи пестицидного отравления морских рыб. Пестициды, попадая в воду, легко разносятся течениями.

Борьба с различными формами загрязнения биосферы - проблема, лишь условно относимая к экологическим. Разработка различного рода очистных сооружений - задача чисто техническая и во многом решенная, хотя и не всегда эти сооружения используются в должной мере. Поэтому важен и юридический аспект проблемы - соблюдение законодательства, ограничивающего выброс промышленных отходов в окружающую среду.

Эксплуатация биологических ресурсов. Катастрофические результаты влияния человека на природу впервые были восприняты через список истребленных человеком видов растений и животных. Масштабы такого влияния впечатляющи: только за историческое время зарегистрировано исчезновение более 100 видов крупных млекопитающих и примерно столько же видов и подвидов птиц.

Главные причины уничтожения птиц и млекопитающих - неумеренная охота и борьба с вредителями. При этих формах воздействия вымирание видов шло главным образом через нарушение механизмов воспроизводства популяций из-за резкого снижения их численности и плотности населения.

Однако не меньшее число видов исчезло с лица Земли по чисто экологическим причинам, таким, как коренное изменение свойственных виду биотопов, нарушение биоценотических связей в виде появления новых хищников, возбудителей болезней и т.п.

Проблема переэксплуатации не менее значима и в водной среде. Крайнее выражение перепромысла - исчезновение вида и замена его менее ценными для человека.

Не менее разрушительной оказалась деятельность человека по отношению к растительности. С давних пор во всех странах мира шла неумеренная вырубка лесов. В результате многие страны (например, Греция) практически лишились леса, поскольку восстановление его не происходило из-за деятельности коз и других домашних животных.

Борьба с вредными последствиями переэксплуатации биологических ресурсов - задача экологическая. Она предусматривает изучение параметров популяций эксплуатируемых видов и разработку на этой основе норм воздействия промысла, не нарушающих, а, напротив, стимулирующих репродукцию в масштабах, полностью компенсирующих уровень промыслового изъятия.

Охрана природы не может ограничиваться только “запретительными” мерами (частичный или полный запрет охоты или иных форм эксплуатации конкретных ресурсов, создание сети заказников, заповедников и т.п.). Запрещение охоты, исключение деятельности хищников и другие способы охраны животных иногда могут не увеличивать, а снижать численность популяций. В популяциях зверей и птиц, на которых долго не охотятся, увеличивается количество старых, больных и ослабевших особей. Для усиления жизнеспособности популяции многих видов копытных приходится проводить выборочный отстрел зверей или допускать существование некоторого количества хищников, уничтожающих из стада в первую очередь больных и слабых животных. В противном случае проявляются признаки вырождения, и численность охраняемых животных падает.

Для сохранения природных ресурсов нужно не исключать вмешательство человека в дела природы, а разумно направлять деятельность, чтобы она обеспечивала восстановление и увеличение природных богатств. Использование должно проводиться с учетом взаимосвязи природных комплексов, обеспечивающей восстановление и увеличение используемых ресурсов. В этом случае исчезнет необходимость в запретах природопользования.

2). Экологические формы воздействия человека на биосферу.

Наряду с прямыми влияниями человечество всеми формами своей деятельности неизбежно и неустранимо вносит косвенные изменения в состав и условия существования природных сообществ. Развитие транспорта и связи, грандиозные масштабы гидростроительства и мелиорации, изменение ландшафтов в связи с созданием городов и введением индустриальных методов сельского хозяйства - все это независимо от желания человека коренным образом изменяет условия существования окружающих его экосистем и отдельных видов.

Влияние транспорта. Известно, что с развитием транспорта резко увеличивается переселение животных за пределы их естественного ареала. Растения и животные “путешествуют” вместе с грузами, прикрепляясь к днищам кораблей, проникая в железнодорожные вагоны, трюмы судов, салоны самолетов. Вместе с грузами доставляются крысы, домовые мыши, амбарные вредители, семена сорняков и др.

Масштабы непредумышленного расселения растений и животных весьма впечатляющи. Отмечено, что в крупные порты регулярно завозятся многие десятки видов. По прошествии некоторого времени нередко наблюдается “демографический взрыв” интродуцированного вида, выражающийся в резком повышении численности и часто сопровождающийся неблагоприятными воздействиями на те или иные условия жизни человека.

Акклиматизация. Аналогичные закономерности часто проявляются и при направленной акклиматизации видов, представляющих ценность для человека. Стихийная, экологически непродуманная интродукция вида в новые условия может окончиться неудачей при неблагоприятных экологических факторов, либо при недостаточной численности исходной колонизирующей группы. В случае благоприятного сочетания “стартовых” условий искусственная акклиматизация чаще всего приводит через некоторое время к резкому повышению численности интродуцента, что не всегда соответствует первоначальным планам, либо к изменению видовых характеристик.

В озере Балхаш интродуцированный судак вытеснил окуня. Примером интродукции, не сопровождающейся вытеснением местных видов, было внедрение в Каспийское море полихеты. Размножившись в большом количестве, этот вид сформировал устойчивую кормовую базу ценных промысловых рыб.

Изменение ландшафтов. В современных условиях антропогенное изменение ландшафтов представляет собой наиболее мощный и постоянный фактор, оказывающий влияние на видовой состав, структуру и экологические связи в экосистемах:

1. Антропогенные изменения ведут к обеднению видового состава и упрощению биоценотических связей в экосистеме, это снижает устойчивость экосистем к внешним воздействиям и приводит к нарушению равновесия внутрисистемных взаимосвязей.

2. Связанное с деятельностью человека введение в исходный тип ландшафта элементов мозаичности увеличивает биологическое разнообразие и усложняет связи в биоценозе; это повышает устойчивость антропогенных биоценозов такого типа.

3. Антропогенные (“культурные”) ландшафты всегда в чем-то несут черты, свойственные каким-либо естественным. Это определяет их пригодность, и даже привлекательность для организмов определенных жизненных форм. На этом строится формирование биотических комплексов антропогенных экосистем.

Вместе взятые, эти свойства антропогенно измененных ландшафтов определяют реакцию живых организмов на новые условия и лежат в основе антропогенных изменений преобразуемых человеком экосистем.

Синантропизация фауны. Дифференцированная реакция разных видов - наиболее общая закономерность биоценотического ответа на антропогенные преобразования ландшафтов. Основная причина вымирания животных в последние столетия заключается не в физическом их истреблении, а в нарушении условий нормального существования и воспроизведения.

Сказанное определяет стратегию человека по отношению к исчезающим видам. Для их сохранения следует направленно охранять оставшиеся популяции на специальных заповедных территориях, сохранивших “эталоны” нетронутых зональных экосистем, или в заказниках, а если уж это невозможно - сохранять их в искусственных условиях.

Но в составе экосистем, подвергающихся антропогенному воздействию, всегда есть виды, получающие в измененных ландшафтах достаточные возможности для реализации экологических требований к среде, а в ряде случаев - даже определенные преимущества.

Практически синантропными стали насекомые и клещи, которых мы теперь относим к амбарным вредителям, заселяющим зернохранилища. Исходно эти виды обитали в норах грызунов и питались остатками их корма и запасами. Огромные скопления зерна, создаваемые человеком, вполне соответствуют этой экологической форме - виды постепенно адаптировались к обитанию в этих благоприятных условиях.

Примеров “тяготения” рядов видов к районам деятельности человека накоплено много. Это явление особенно выражено там, где в сознании населения успешно укоренились идеи охраны природы и гуманного отношения к животным.

На тех же экологических основах строится формирование фауны городов. Особенности городской архитектуры открывают широкие возможности для поселения многих видов птиц и других животных. Часть из них прямо связаны с каменными строениями, имеющими множество ниш, щелей, уступов, карнизов (сизые голуби и стрижи). Другие виды заселяют городские парки, бульвары и другие озелененные участки города (белки, дрозды, зяблики и др.) или искусственные водоемы (утки). Часть видов связана с городскими свалками (грачи, вороны, галки, голуби). Подземные коммуникации широко используются грызунами.

Таким образом глобальная экологическая проблема состоит в трудностях преодоления экологического кризиса, возникшего на нашей планете из-за разрушительного воздействия людей на природу. В качестве основных проявлений экологического кризиса чаще всего называют следующие:

1. Загрязнение воздушного и водного бассейнов Земли, образование парникового эффекта, “озоновых дыр”, “кислотных дождей”, отравленных рек и озер, целых зон экологического бедствия с заболеваниями людей и т.д.

2. Глобальные изменения климата, угрожающие в будущем климатической катастрофой (общее потепление, неустойчивость погоды, засухи, таяние полярных ледниковых шапок, повышение уровня Мирового океана, затопление огромных территорий, плодородных земель и т.д.).

3. Сокращение пахотных угодий и ухудшение плодородия почв из-за их чрезмерной эксплуатации, эрозии, отравления, засоления, заболачивания, опустынивания, поглощения городами и промышленностью и т.д.

4. Уничтожение и вымирание лесов, обеднение животного и растительного мира, огромное количество отходов и т.д.

Среди путей решения экологической проблемы можно выделить следующие:

1. Разработка и осуществление согласованной международной программы охраны окружающей среды, включающей такие мероприятия, как:

2. Постоянное, полное и правдивое информирование людей о состоянии среды их обитания и формирование экологического мировоззрения в обществе.

3. Создание обоснованного природоохранного законодательства, в котором должны быть предусмотрены высокая ответственность за его нарушение и действенные стимулы, побуждающие к охране окружающей среды.

4. Переход к новой, экологичной технологической культуре (рациональные подходы к использованию природных ресурсов).


  1. Тепловое загрязнение.

Тепловое загрязнение - сброс тепловых отходов в окружающую среду, в результате чего происходит техногенное изменение температурного режима.

Сброс тепловых отходов в окружающую среду, в результате чего происходит техногенное изменение температурного режима компонентов геосфер: Тепловое загрязнение водоемов Тепловое загрязнение атмосферы Тепловое загрязнение верхних слоев литосферы.

Концентрация большого числа источников тепловой энергии в определенных местах (например, в больших городах-мегаполисах) создает предпосылки формирования так называемых тепловых куполов - прогретых объемов геологического пространства и атмосферы .

Источники теплового загрязнения: горячие цеха и подземные газоходы металлургических предприятий теплотрассы сборные коллекторы коммуникационные туннели туннели метрополитена обогреваемые подземные сооружения сбросы горячих технологических вод в реки и открытые водоемы установки, используемые для промораживания слабых и плывунных грунтов при строительстве подземные хранилища сжиженного газа.

В промышленных центрах и крупных городах атмосфера подвергается тепловому загрязнению в связи с тем, что в атмосферу поступают вещества с более высокой температурой, чем окружающий воздух. Температура выбросов обычно выше средней многолетней температуры приземного слоя воздуха. Из труб промышленных предприятий, выхлопных труб двигателей внутреннего сгорания, при отоплении домов, лесных пожарах выделяются вещества, нагретые до 60 градусов Цельсия и более. Среднегодовая температура атмосферного воздуха над крупными городами и промышленными центрами на 6-7 градусов выше температуры воздуха прилегающих территорий. Специалисты отмечают, что в последние 25 лет средняя температура тропосферы поднялась на 0,7 градусов Цельсия.

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв.км.

Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

Биологические эффекты теплового загрязнения водоемов: Тепловая гибель рыбы Для каждого вида существует свой интервал температур, наиболее благоприятный для его выживания Неспособность водных обитателей регулировать температуру тела Понижение концентрации кислорода

Отрицательные эффекты теплового загрязнения: Прогретый (или промороженный) грунт взаимодействует с растениями, животными и микробными сообществами, для которых грунтовая толща является средой обитания Техногенные изменения температурного режима могут ухудшать условия жизни и работы людей Коррозионное повреждение тепло- и газопроводов, канализации и т.п.

Борьба с тепловым загрязнением с инженерной точки зрения идентична работе по энергосбережению. Чем на более высоком уровне находится энергосберегающая политика и работа, тем более интенсивно ведётся борьба с тепловым загрязнением.

В проблеме теплового загрязнения присутствует и, будет присутствовать такой аспект: всегда стремиться найти полезное применение тепловым отходам, а не просто сбрасывать тепло. Ниже приведены некоторые достаточно привлекательные способы утилизации тепловых отходов электростанций:

1) орошение сельскохозяйственных земель (правда, это ведёт к возрастанию безвозвратных потерь воды, раздел;

2) использование в тепличном хозяйстве;

3) подогрев свежей воды, поступающей на электростанцию, для предупреждения осаждения солей на стенках трубопроводов;

4) поддержание северных морских гаваней в свободном ото льда состоянии;

5) перегонка мазута и других тяжёлых нефтепродуктов;

6) аквакультура – разведение рыб для вылова, выращивание тепло-любивых видов в северных районах;

7) получение дополнительной электроэнергии, например, с помощью термоэлементов;

8) защита животных в природе путём устройства подогреваемых зимой прудов для водоплавающей птицы;

9) ликвидация туманов и очистка посадочных и рулевых дорожек при обеспечении безопасности в аэропортах.

3. Формальдегид CH2=O.

Формальдегид – раздражающий газ, обладающий общей ядовитостью. Он оказывает общетоксическое действие. Вызывает поражение ЦНС, легких, печени, почек, органов зрения. Возможно кожно-резорбтивное действие. Формальдегид обладает аллергенным, мутагенным, сенсибилизирующим, канцерогенным действием.

Формальдегид широко применяется в производстве: в медицинской, химической и лесной промышленности, и без него многие предприятия просто бы остановились, со всеми вытекающими последствиями. То есть формальдегид кормит сотни тысяч людей!

Применяют формальдегид при изготовлении пластмасс, а основная часть формальдегида идет на изготовление ДСП и других древесностружечных материалов. В них феноло-формальдегидная смола составляет 6-18% от массы стружек. Такой состав значительно удешевляет такую мебель, и делает ее более доступной для каждого.

ПДК формальдегида очень низок 0,5 мг/мі, этот фактор не может не беспокоить.

Выделение формальдегида, а значит и его концентрация в помещении, зависит от температуры воздуха, и максимальна она, при теплых, влажных условиях, особенно в закрытых непроветриваемых помещениях.

Симптомы хронического отравления формальдегидом (то есть когда в помещении постоянно присутствует довольно высокая концентрация формальдегида) - бледность, упадок сил, бессознательное состояние, депрессия, затрудненное дыхание, головная боль, не редко судороги по ночам.

Формальдегид при длительном воздействии негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему.

Некоторые средства защиты и контроля:

1). Система контроля загазованности А-8М

Система автоматического контроля загазованности предназначена для непрерывного одновременного многоканального контроля атмосферы рабочей зоны с измерением и индикацией численных значений концентраций указанных газов в каждой из точек контроля. Система индивидуального контроля загазованности обеспечивает непрерывный мониторинг концентрации газов по восьми каналам измерения. Связь с датчиками осуществляется по унифицированному сигналу 4-20 мА. Сигнал 4-20 мА дает возможность подключать к пульту датчики сторонних производителей.

2).Газоанализатор Комета-М, переносной многокомпонентный

Газоанализатор переносной КОМЕТА-М предназначен для мониторинга воздуха рабочей зоны посредством измерения и цифровой индикации содержания кислорода, токсичных, горючих и вредных газов с выдачей светового и звукового сигналов при достижении порогового уровня концентрации.

3).Датчик формальдегида CH2O IP65

Датчик выносной формальдегида системы А-8М предназначен для определения концентрации опасных концентраций газа в рабочей зоне. В датчике используется инновационный чувствительный сенсор формальдегида. Унифицированный токовый сигнал датчика подходит для любых систем сбора информации. Датчик выполнен с пыле- влагозащитой IP65. Рекомендуемый порог срабатывания 0,5 мг/м3. Диапазон измерения до 10 мг/м3.

Список литературы.

  1. Коробкин В.А., Передельский Л.В. Экология. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001

  2. Константинов В.М. Охрана природы: Учеб. Пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.:Издательский центр «Академия», 2000

  1. Техника защиты окружающей среды / Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. – М.: Химия, 1989г.

  1. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.:Издательский центр «Академия», 2002

  2. Химия окружающей среды / Под ред. Дж. О.-М. Бокриса: Химия, 1982 г.


Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации