Реферат: Экологическая безопасность

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Петрозаводский государственный университет»

Кольский филиал

Кафедра экологии

Дисциплина «Экология»

Контрольная работа на тему:

«Экологическая безопасность»

 

 

студентки 2 курса (группаЗИС-2008/5.5)

заочного отделения факультетаИПМ

специальность 230201 –

«Информационные системы итехнологии»

Солодухиной Ольги Васильевны

Научный руководитель -

к. б. н., доцент СалтыковаСветлана Александровна.

Апатиты 2010

Содержание

Введение

Влияние загрязнения атмосферы

Основные источники загрязнения атмосферы

Влияние на здоровье человека

Нарушение озонового слоя

Вода и ее значение. загрязнение воды и способы ее очистки

Главные загрязнители воды

Методы очистки воды

Заключение

Литература

Введение

Человек — элемент биосферы. Всежизненные ресурсы — воздух, пищу, воду и значительную часть энергетических истроительных ресурсов — он получает из биосферы. В биосферу человек сбрасываети отходы — бытовые и промышленные. Долгое время такой тип человеческойдеятельности не нарушал равновесия биосферы. В настоящее время стихийноевзаимоотношение с природой представляет опасность для существования не толькоотдельных объектов, территорий, стран и т.п., но и для всего человечества.

Это объясняется тем, что человектесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовнымипотребностями, но в отличие от других организмов, эти связи достигли такихмасштабов и форм, что это приводит к практически полному вовлечению животногопокрова планеты (биосферы) в жизнеобеспечение современного человека, чтопоставило человечество на грань экологической катастрофы.

Человек, благодаря данному емуприродой разуму, стремится обеспечить себе «комфортные» условиясреды, быть независимым от ее физических факторов, например, от климата, отнехватки пищи, избавиться от вредных для него животных и растений (но совсем«не вредных» для остального живого мира) и т.п. Поэтому человек,прежде всего, отличается от других видов тем, что взаимодействует с природойчерез создаваемую им культуру. Но, как отмечал К. Маркс, «культура, еслиона развивается стихийно, а не направляется сознательно… оставляет после себяпустыню».

Остановить стихийное развитиесобытий помогут лишь знания о том, как ими управлять и, в случае с экологией,эти знания должны «овладеть массами», большей частью общества, чтовозможно лишь через всеобщее экологическое образование людей.

Влияние загрязнения атмосферы

Вопрос о воздействии человека наатмосферу находится в центре внимания специалистов и экологов всего мира. И этоне случайно, так как крупнейшие глобальные экологические проблемы современности- «парниковый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислотныхдождей, связанны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

Охрана атмосферного воздуха — ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Атмосферный воздухзанимает особое положение среди других компонентов биосферы.

Значение его для всего живого наЗемле невозможно переоценить. Человек может находиться без пищи пять недель,без воды — пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздухдолжен иметь определенную чистоту и любое отклонение от нормы опасно дляздоровья.

Атмосферный воздух выполняет исложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя Землю от абсолютнохолодного Космоса и потока солнечных излучений. В атмосфере идут глобальныеметеорологические процессы, формируется климат и погода, задерживается массаметеоритов.

Атмосфера обладает способностьюк самоочищению. Оно происходит при вымывании аэрозолей из атмосферы осадками,турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненныхвеществ на поверхности земли и т.д. Однако в современных условиях возможностиприродных систем самоочищения подорваны. Под массированным натискомантропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательныеэкологические последствия. По этой причине атмосферный воздух уже не в полноймере выполняет свои защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающиеэкологические функции.

Основные источники загрязнения атмосферы

В настоящее время основной вкладв загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующиеотрасли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные игородские котельные и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи инефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производствостройматериалов.

На Западе ситуация немного иная.Так, например, основное количество вредных выбросов в США, Великобритании иГермании приходится на автотранспорт (50-60%), тогда как на долютеплоэнергетики значительно меньше (16-20%).

К природнымисточникам загрязненияотносятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космическогопроисхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного имикробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается вкачестве фонового, который мало изменяется со временем.

Главный природный процессзагрязнения приземной атмосферы — вулканическая и флюидная активность Земли. Крупныеизвержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнениюатмосферы. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенновыбрасываются огромные количества газов, которые на большой высотеподхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстроразносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязненного состоянияатмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.

Антропогенные источники загрязненияобусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:

1. Сжигание горючих ископаемых,которое сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год.

2. Работа тепловыхэлектростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделениясернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.

3. Выхлопы современныхтурбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородамииз аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы).

4. Производственная деятельность.

5. Загрязнение взвешеннымичастицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций,шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).

6. Выбросы предприятиямиразличных газов.

7. Сжигание топлива в факельныхпечах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель — монооксидуглерода.

8. Сжигание топлива в котлах идвигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота,которые вызывают смог.

9. Вентиляционные выбросы (шахтныестволы).

10. Вентиляционные выбросы счрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители,ультрафиолетовые источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1мг/м3. В больших количествах озон является высокотоксичным газом.

При процессах сгорания топливанаиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит вмегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкогораспространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и другихэнергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе,природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферноговоздуха достигает здесь 40-50%. Мощным и чрезвычайно опасным факторомзагрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) ииспытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносомрадионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характеромзагрязнения территории.

Высокая опасность химических ибиохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийныхвыбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов,которые могут вызвать эпидемии среди населения и животных.

В настоящее время в приземнойатмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенногопроисхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного исельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, втом числе сильно токсичные. Главными антропогенными загрязнителями атмосферноговоздуха кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажиявляются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенныерадионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространенные ввоздушном бассейне России диоксин, бенз (а) пирен, фенолы, формальдегид,сероуглерод. Твердые взвешенные частицы представлены главным образом сажей,кальцитом, кварцем, гидрослюдой, каолинитом, полевым шпатом, реже сульфатами,хлоридами. В снеговой пылиспециально разработанными методамиобнаружены окислы, сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжелых металлов, а такжесплавы и металлы в самородном виде.

В Западной Европе приоритетотдается 28 особо опасным химическим элементам, соединениям и их группам. Вгруппу органических веществ входят акрил, нитрил, бензол, формальдегид, стирол,толуол, винилхлорид, анеорганических — тяжелые металлы (As,Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), газы (угарный газ, сероводород, оксиды азота исеры, радон, озон), асбест. Преимущественно токсическое действие оказываютсвинец, кадмий. Интенсивный неприятный запах имеют сероуглерод, сероводород,стирол, тетрахлорэтан, толуол. Ореол воздействия оксидов серы и азотараспространяется на большие расстояния. Вышеуказанные 28 загрязнителей воздухавходят в международный реестр потенциально токсичных химических веществ.

Основные загрязнители воздухажилых помещений — пыль и табачный дым, угарный и углекислый газы, двуокисьазота, радон и тяжелые металлы, инсектициды, дезодоранты, синтетические моющиевещества, аэрозоли лекарств, микробы и бактерии. Японские исследователипоказали, что бронхиальная астма может быть связана с наличием в воздухе жилищдомашнихклещей.

Для атмосферы характерначрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещениемвоздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокимискоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосферарассматривается сейчас как огромный «химический котел», которыйнаходится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных иприродных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуютсявысокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгораниитоплива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и приосаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть ворганизм человека через органы дыхания.

Выявлена тенденция совместногонакопления в твердых взвешенных частицах приземной атмосферы Европейской Россиисвинца и олова; хрома, кобальта и никеля; стронция, фосфора, скандия, редкихземель и кальция; бериллия, олова, ниобия, вольфрама и молибдена; лития,бериллия и галлия; бария, цинка, марганца и меди. Высокие концентрации вснеговой пыли тяжелых металлов обусловлены как присутствием их минеральных фаз,образовавшихся при сжигании угля, мазута и других видов топлива, так и сорбциейсажей, глинистыми частицами газообразных соединений типа галогенидов олова.

Влияние на здоровье человека

Загрязнение атмосферного воздухавоздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различнымиспособами — от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного ипостепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Во многихслучаях загрязнение воздушной среды нарушает структурные компоненты экосистемыдо такой степени, что регуляторные процессы не в состоянии их вернуть впервоначальное состояние и в результате механизм гомеостаза не срабатывает.

Физиологическое воздействие начеловеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самымисерьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образуетсерную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Особенночетко эта связь прослеживается при анализе детской легочной патологии и степениконцентрации диоксида серы в атмосфере крупных городов. Согласно исследованиямамериканских ученых, при уровне загрязнения SO₂ до 0, 049 мг/міпоказатель заболеваемости (в человека-днях) населения Нэшвилла (США) составлял8,1%, при 0, 150 — 0,349 мг/мі — 12% и в районах с загрязнением воздуха выше0,350 мг/мі — 43,8%. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается напылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути.

Пыль, содержащая диоксид кремния(SiO₂),вызывает тяжелое заболевание легких — силикоз. Оксиды азота раздражают, а втяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки, например глаз, легких,участвуют в образовании ядовитых туманов и т.д. Особенно опасны они, еслисодержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другимитоксичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрацияхзагрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т.е. усиление токсичностивсей газообразной смеси.

Широко известно действие начеловеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлениипоявляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потерясознания, возможен летальный исход (даже спустя 3-7 дней). Однако из-за низкойконцентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает массовыхотравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией исердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых частицнаиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать влимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистыеоболочки.

Весьма неблагоприятныепоследствия, которые могут сказаться на огромном интервале времени, связаны стакими незначительными по объему выбросами, как свинец, бензапирен, фосфор,кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызываютонкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т.д. Пыль,содержащая соединение свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами ивызывает генетические изменения в клетках организма.

Последствия воздействия на организмчеловека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьмасерьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального исхода.

Влияние выхлопных газовавтомобилей на здоровье человека

Вредные

вещества

Последствия воздействия на организм человека Оксид углерода Препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти Свинец Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы; вызывает снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и др. тканях, поэтому опасен в течение длительного времени Оксиды азота Могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям, раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию Озон Раздражает слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких; снижает сопротивляемость к простудным заболеваниям; может обострять хронические заболевания сердца, вызывать астму и бронхит

Токсичные выбросы

(тяжелые металлы)

Вызывают онкологические заболевания, нарушение функции половой системы и дефекты у новорожденных

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ вбольших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред нетолько человеку, но и отрицательно влияют на животных, состояние растений иэкосистемы в целом.

 

Нарушение озонового слоя

Озоновый слой охватывает весьземной шар и располагается на высотах 10-50 км с максимальной концентрацией озонана высоте 20-25 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любойчасти планеты, достигая максимума весной в приполярной области.

Впервые истощение озонового слояпривлекло внимание общественности в 1985 г., когда над Антарктидой было обнаруженопространство с пониженным (до 50%) содержанием озона, получившее название«озоновой дыры». С тех пор результаты измерений подтверждаютповсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете.

В настоящее время истощениеозонового слоя признано всеми как серьезная угроза экологической безопасности. Снижениеконцентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать все живое на Землеот жесткого ультрафиолетового излучения (Уф радиация). Живые организмы весьмауязвимы для УФ — излучения, т.к энергии даже одного фотона из этих лучейдостаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул.Не случайно, поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленнысолнечные ожоги, наблюдается увеличение заболевания людей раком кожи и др. Кромекожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.),подавление иммунной системы и т.д.

Вода и ее значение. загрязнение воды и способы ееочистки

Существование биосферы ичеловека всегда было основано на использовании воды. Человечество всегдастремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу многообразноедавление. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептическихсредств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличениисодержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов,сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивныхэлементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Россия обладает одним из самыхвысоких водных потенциалов в мире — на каждого жителя России приходится свыше30000 мі /год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засоренияоколо 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевоговодоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненнуюнедоброкачественную воду.

Главные загрязнители воды

Установлено, что более 400 видоввеществ могут вызвать загрязнение воды. В случае превышения допустимой нормыхотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому,общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Различают химические,биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей кнаиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетическиеповерхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. Оченьопасно загрязняют воду биологические загрязнители: вирусы и другиеболезнетворные микроорганизмы; и физические — радиоактивные вещества, тепло идр.

Процессы загрязненияповерхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:

Сброс в водоемы неочищенныхсточных вод.

Смыв ядохимикатов ливневымиосадками.

Газодымовые выбросы.

Утечки нефти и нефтепродуктов.

Приоритетныезагрязнители водных экосистем по отраслям промышленности

Отрасль промышленности Преобладающий вид загрязняющих компонентов

Нефтегазодобыча,

нефтепереработка

Нефтепродукты, СПАВ, фенолы, аммонийные соли, сульфиды

Целлюлозно-бумажный комплекс

Лесная промышленность

Сульфаты, органические вещества, лигнины, смолистые и жирные вещества, азот Машиностроение, металлообработка, металлургия

Тяжелые металлы, взвешенные вещества, фториды, цианиды, аммонийный азот,

нефтепродукты, фенолы, смолы

Химическая промышленность Фенолы, нефтепродукты, СПАВ, ароматические углеводороды, неорганика Горнодобывающая, угольная Флотореагенты, неорганика, фенолы, взвешенные вещества Легкая, текстильная, пищевая СПАВ, нефтепродукты, органические красители и др.

Кромеповерхностных вод постоянно загрязняются и подземные воды, в первую очередь врайонах крупных промышленных центров. Загрязняющие вещества могут проникать кподземным водам различными путями: при просачивании промышленных ихозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и др.,по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины,карстовые воронки и др.

Кестественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные подземныеводы или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные водыпри эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.

Важноподчеркнуть, что загрязнения подземных вод не ограничиваются площадьюпромпредприятий, хранилищ отходов и т.д., а распространяются вниз по течениюпотока на расстояния до 20-30 км и более от источника загрязнения. Это создаетреальную угрозу для питьевого водоснабжения.

Загрязнениеводных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, вчастности, для человека. Для здоровья человека неблагоприятные последствия прииспользовании загрязненной воды, а также при контакте с ней (купание, стирка,рыбная ловля и др.) проявляются либо непосредственно при питье, либо врезультате биологического накопления. При непосредственном контакте человека сбактериально загрязненной водой, а также при проживании или нахождении близводоема различные паразиты могут проникнуть в кожу и вызвать тяжелыезаболевания, особенно характерные для тропиков и субтропиков. В современныхусловиях увеличивается опасность и таких эпидемических заболеваний как холера,брюшной тиф, дизентерия и др.

Средиводоохранных проблем одной из важнейших является разработка и внедрениеэффективных методов обеззараживания и очистки поверхностных вод, используемыхдля питьевого водоснабжения.

 

Методы очистки воды

Начиная с 1896 г. и донастоящего времени метод обеззараживания воды хлором является в нашей страненаиболее распространенным способом борьбы с бактериальным загрязнением. Однакооказалось, что хлорирование воды несет в себе серьезную опасность для здоровьялюдей. Исключить этот опасный для здоровья людей эффект и добиться сниженияканцерогенных веществ в питьевой воде возможно путем замены первичногохлорирования на озонирование или обработку ультрафиолетовыми лучами, а также иприменением безреагентных методов предочистки на биологических реакторах.

Следует заметить, что обработкаводы озоном или ультрафиолетовыми лучами практически полностью вытеснилахлорирование на станциях очистки воды во многих странах Западной Европы. Внашей стране этих экологически эффективных технологий ограничено из-за высокойстоимости переоборудования водоочистных станций.

Современная технология очисткипитьевой воды от других экологически опасных веществ — нефтепродуктов, СПАВ,пестицидов, хлорорганических и других соединений основывается на использованиисорбционных процессов с применением активированных углей или их аналогов — графитминеральных сорбентов.

Все большее значение в охране поверхностныхвод от загрязнения и засорения приобретают агролесомелиорация игидротехнические мероприятия. С их помощью можно предотвращать заиление изарастание озер, водохранилищ и малых рек. Выполнение этих работ позволитуменьшить загрязненный поверхностный сток и будет способствовать чистотеводоемов.

Заключение

Каждый должен понимать, чтосохранение и умножение богатств данных нам природой, возможно, есличеловеческое общество, каждый человек в своей практической деятельности будетисходить из общей задачи сохранения биосферы.

Экологическое сознание означаетпонимание того, что биосфера, производство и общество — это единое целое, чтобиосфера — это та система, которую легко нарушить и намного труднее и дорожевосстановить. Экологическое сознание означает чувство ответственности заприроду перед обществом и перед самой природой, так как человек — только одиниз ее элементов.

В наше время новое мышлениеотражается и в отношении к природе. Спасение природы стало одним из категорическихусловий сохранения жизни на Земле. Мы должны вводить мировые стандарты, активноучаствовать в международном экологическом сотрудничестве. Законодательнозакрепить порядок строжайшей научной экспертизы и учета общественного мненияпри решении вопросов, связанных с размещением новых производств.

Литература

1.   Бурков В.Н., Щепкин А.В. Экологическая безопасность. М.: ИПУ РАН, 2003.

2.   Гринин Н.С., Новиков В.Н. / Экологическая безопасность. Учебное пособие.- М.: " Фаир-пресс", 2000.

3.   Кривошеин Д.А., Муравей Л.А., Роева Н.Н. / Экология и безопасностьжизнедеятельности. М.: «ЮНИТИ — ДАНА», 2000.

4.   Карпенков С.Х. / Концепции современного естествознания. Учебник дляВузов. — М.: Высшая школа, 2003.

5.   Концепции современного естествознания: Серия" Учебники и учебныепособия". — Ростов на Дону: «Феникс», 2000.

6.   Концепции современного естествознания: Учебник для Вузов / Лавриненко В.Н.,проф.В.П. Ратникова — 3-еизд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.

7.   http://www.ecobez. narod.ru