Экология Особенности, виды, источники загрязнения атмосферного воздуха Доцент кафедры общей психологии и психологии личности Мальцев Алексей Владимирович

Загрязнение атмосферы Земли Принесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

Виды загрязнения По источникам загрязнения выделяют два вида загрязнения атмосферы: естественное от деятельности человека

По характеру загрязнителя загрязнение атмосферы физическое химическое биологическое

Физическое механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы), электромагнитное (различные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны), шумовое (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое загрязнение (например, выбросы тёплого воздуха и т. п.)

Химическое газообразные вещества аэрозолями. На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха это: оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, атмосферная пыль и радиоактивные изотопы

Биологическое Загрязнение микробной природы. Например, загрязнение воздуха вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами, а также их токсинами и продуктами жизнедеятельности.

Искусственные (антропогенные) загрязнители Транспортные; Производственные; Бытовые;

Транспортные загрязнители, образующиеся при работе автомобильного, железнодорожного, воздушного, морского и речного транспорта

Производственные загрязнители, образующиеся как выбросы при технологических процессах, отоплении;

Бытовые загрязнители, обусловленные сжиганием топлива в жилом секторе и переработкой бытовых отходов

Основные загрязнители Оксид углерода Оксиды азота Диоксид серы Углеводороды Альдегиды Тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr) Аммиак Атмосферная пыль Радиоактивные изотопы

Факторы, влияющие на баланс солнечной энергии в атмосфере Земли (Парниковый эффект) Вода Углекислый газ Озон Аэрозоли

Нагрев Земли (парниковый эффект) Без наличия атмосферы средняя температура на Земле составила бы около –18° С вместо сегодняшних +15° С. Весь поступающий на Землю солнечный свет (около 180 Вт/м 2 ) приводит к тому, что Земля излучает инфракрасные волны как гигантский радиатор. А атмосфера их задерживает.

Климатические индикаторы за последние 0,5 млн лет: изменение уровня океана (синий), концентрация кислорода в морской воде (зеленый), концентрация СО 2 в антарктическом льду (желтый). Деление временной шкалы – лет. Пики уровня моря, концентрации СО 2 и минимумы кислорода совпадают с межледниковыми температурными максимумами.

Вода атмосферы 12,4 трлн.т. Среднегодовое количество осадков 780 мм Водяной пар обновляется 30 раз в год т.е. каждые 11 дней.

Озон Содержится в переменных количествах около одной миллионной доли на высоте от 10 до 30 км. Регулирует поток падающий на поверхность Земли биологически активного ультрафиолетового излучения

Озо́новый слой часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км в тропических широтах 25–30 км, в умеренных 20–25 км в полярных 15–20 км

Механизм образования, а также расходования озона был предложен С. Чэпманом в 1930 году под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175–200 нм и до 242 нм. О 2 + hν 2О. О 2 + O О 3.

Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом: О 3 + hν О 2 + О. О 3 + O 2О 2.

Азотный цикл (NO x ): N 2 O + O( 1 D) NO + NO, О 3 + NO NO 2 + О 2, NO 2 + О NO + О 2.

Водородный цикл (HO x ): Н 2 O + O OH + OH, ОН + О 3 НО 2 + О 2, НО 2 + О 3 ОН + 2О 2.

Хлорный цикл (ClO x ) Галогеновый: CFCl 3 (фреон) + hν CFCl 2 + Cl, Cl + O 3 ClO + O 2, ClO + O Cl + O 2.

Доля в расходовании озона различных химических семейств Давлен ие, гПа азот ное кислоро дное водородн ое галоген овое 1,310,100,260,410,21 3,780,500,140,110,25 8,930,680,110,080,13 21,90,460,120,190,20 55,80,120,030,480,14

Озоновая дыра в районе Антарктиды

Факторы влияющие на озоновый слой Содержание кислорода в атмосфере Выделение газов разрушающих озон - фреонов

Аэрозоли Рассеивают солнечную радиацию Способствуют конденсации воды Усиливают нагрев атмосферы

Углекислый газ Поглощает инфракрасные лучи, внося вклад в парниковый эффект

Известно более 40 различных фреонов Наиболее производимый ранее фреон R22 – CHF 2 Cl хлордифторметан (t кип –40,8° C). с 2010 года официально запрещено применять. В России пока не запрещен импорт холодильного оборудования, содержащего этот фреон, однако сам фреон фактически не ввозится, хотя пока и производится в стране. На замену фреону R22 должен прийти фреон R410A, а также R407C хлорофторокорбонаты (t кип –51,4° C), которые не являются галогеналканами и не разрушают озонового слоя.

Монреа́льский протоко́л по вещества́м, разруша́ющим озо́новый слой международный договор, разработанный с целью защиты озонового слоя с помощью снятия с производства некоторых химических веществ, которые ответственны в истощении озонового слоя. Договор был подготовлен к подписанию 16 сентября 1987 года и вступил в силу 1 января 1989 года.