Курсовая работа: Атмосфера та охорона повітряного середовища від забруднення

Для отримання інформації про стан повітряного басейну створена мережа пунктів і станцій контролю. Регулярно проводиться інвентаризація викидів - облік основних джерел забруднення атмосфери, кількості й складу викидів.

Контроль забруднення атмосфери проводять за допомогою дистанційного зондування. При цьому використовують спектроскопічну і лазерну апаратуру, яку встановлюють на автомашинах, літаках та супутниках.

Для визначення і реєстрації концентрації окремих домішок в атмосферному повітрі, використовують автоматичні газоаналізатори. Вони дозволяють отримувати безперервні за часом характеристики забруднення повітря і виявляти максимальні концентрації, які не фіксуються при періодичних відбираннях проб повітря.

Велике значення має супутникова інформація. За результатами аналізів знімків, отриманих із космосу визначають характер атмосферних метеорологічних процесів, вивчають склад, концентрацію і напрям поширення забруднюючих домішок в атмосфері на великих відстанях. Космічні фотографії дозволяють визначати і деякі наслідки забруднення повітря - площі забрудненого снігу, зони ураження рослинності.

Для спостереження за глобальним збільшенням фонового забруднення атмосфери створена мережа регіональних і глобальних станцій - глобальна система моніторингу.

4. Антропогенні зміни клімату Землі

У формуванні загального обличчя планети провідна роль належить клімату. Клімат - це характерна для даної місцевості багаторічна сукупність умов погоди. Основними кліматоутворюючими факторами є сонячна радіація, циркуляція атмосфери і підстилаюча поверхня. Тип клімату залежить від режиму температури і опадів. Іноді виділяють типи клімату окремих географічних зон. Поряд із природними факторами на глобальні кліматичні умови впливає й антропогенний фактор.

Вперше цей вплив став проявлятися тисячі років тому, коли у зв'язку з розвитком землеробства в засушливих районах почало широко застосовуватися штучне зрошування. Поширення землеробства в лісовій зоні також призводило до деяких змін клімату внаслідок вирубування лісів на великих ділянках.

У подальшому на кліматичних умовах позначалась побудова міст, створення водоймищ й здійснення різних меліоративних заходів, а також лісонасаджень.

Рис. 1. Парниковий ефект (нормальні умови)

Таблиця 2. Динаміка змін клімату під впливом різних антропогенних факторів

Слід зазначити, що зміни клімату в основному обмежувались змінами метеорологічних умов лише в нижньому шарі повітря в тих районах, де здійснювалися вищезгадані господарські заходи.

У наш час у зв'язку з швидким розвитком промисловості та зростанням енергоозброєння виникли перспективи зміни клімату на всій планеті.

Динаміка змін клімату під впливом різних антропогенних факторів відображена в таблиці 2.

Найбільш істотними змінами глобального клімату Землі є виникнення парникового ефекту і як його наслідок - глобальне потепління клімату.

Парниковий ефект атмосфери — це захисна дія атмосфери в процесі променистого теплообміну Землі з космічним простором. Ефект ґрунтується на здатності атмосфери пропускати короткохвильові видимі промені Сонця до земної поверхні і нагрівати її. У результаті нагрівання Земля випромінює довгохвильові інфрачервоні невидимі для людського ока промені, більша частина яких затримується атмосферою і нагріває її. Нагріта таким чином атмосфера надсилає до Землі зустрічне випромінювання, компенсуючи значною мірою втрату тепла земною поверхнею (рис. 1). Таким чином, парниковий ефект існував у природі незалежно від діяльності людини і без нього життя на Землі було б неможливе.

Але в останні 50 років посилився антропогенний вплив на земну атмосферу. У результаті цього відбулося подсилення парникового ефекту та глобальне потепління клімату на Землі (рис. 2).

Рис. 2. Парниковий ефект (порушені умови)

Розглянемо антропогенні фактори виникнення парникового ефекту.

Основною причиною є експоненціальне зростання самого населення на земній кулі. Для отримання нового життєвого простору здійснюється масове знищення тропічних лісів, які є потужним продуцентом кисню і поглиначем вуглекислого газу з атмосфери. Щорічно у світі знищується від 16 до 20 млн. га тропічних лісів. Сьогодні наявна фітомаса планети здатна абсорбувати лише 60% від загальної кількості відходів так званих парникових газів.

Вкрита лісом площа України становить 9,4 млн. га. Ліси України здатні створити близько 100 млн. т органічних речовин на рік і вилучити з атмосфери понад 180 млн. т вуглекислого газу та виділити 130 млн. т кисню. їх потужність складає 40% від потреби (щорічні викиди вуглекислого газу в Україні становлять 430 млн. т на рік).

До основних парникових газів належать вуглекислий газ С0₂ , метан СН₄ і оксид азоту N₂ 0. Ці гази найбільш активно поглинають інфрачервоне випромінювання. До них належить ще цілий ряд менш поширених газів.

Основними джерелами викидів вуглекислого газу в атмосферу є спалювання твердого та рідкого палива. Далі йдуть - випалювання лісів, виробництво цементу, спалювання факелів природногогазу при добуванні нафти. У світі зараз функціонує понад 1300 великих ТЕС, які щоденно спалюють 4,5 млрд. т вугілля. Півсотні держав світу добувають і використовують його як джерело енергії й тепла для промислових та комунальних потреб. Очікується зростання валового видобутку вугілля, головним чином у Китаї, Індії, Бразилії, які володіють стратегічними його запасами. Лише КНР добуває сьогодні 1 млрд. т вугілля на рік.

При спалюванні вугілля утворюється більше вуглекислого газу на 1 одиницю енергії, ніж при згоранні нафти і природного газу. На 1 тонну спаленого вугілля припадає 2,5 тонни вуглекислого газу, пилу, твердих відходів (шлак, зола). Крім цього, в атмосферу потрапляє чимало оксидів сірки й азоту, що є причиною випадання кислотних дощів.

Щороку спалюється 3,2 млрд. т нафти і нафтопродуктів. В атмосферу викидається величезна кількість оксидів вуглецю, азоту, сірки, які, окрім теплового ефекту, викликають кислотні дощі та токсично діють на живі організми.

Найбільші джерела викидів метану - рисові поля, домашня худоба, анаеробна ферментація сміття, добування вугілля і транспортування природного газу.

Від вирубування і спалювання лісів, розчищення землі під пасовища і ріллю в атмосферу надходить додатково 1-2 млрд. т вуглекислого газу; близько 5-6 млрд. т - внаслідок спалювання викопного органічного топлива. Додатковий вуглекислий газ накопичується в атмосфері швидше, ніж поглинається шляхом біологічних процесів, підсилюючи природний парниковий ефект.

Частки деяких держав у глобальних викидах вуглекислого газу такі: СІЛА - 22%, Росія і Китай - по 11%, Німеччина і Японія - по 5%.