 |
Место, роль и значимость атмосферы в функционировании экосферы. локальные, региональные и глобальные проблемы охраны атмосферного воздуха и пути их решения.
|
|
|
|
Геоэкология
Геоэкология как междисциплинарное научное направление. Экосфера.
Геоэкология – междисциплинарное научное направление, объединяющее исследования состава, строения, свойств, процессов, физических и геохимических полей геосфер Земли как среды обитания человека и других организмов. Основной задачей геоэкологии является изучение изменений жизнеобеспечивающих ресурсов геосферных оболочек под влиянием природных и антропогенных факторов, их охрана, рациональное использование и контроль с целью сохранения для нынешних и будущих поколений людей продуктивной природной среды.
Геоэкология — наука на стыке экологии, геологии и географии. Зарождение геоэкологии связывают с именем немецкого географа К. Тролля. По его мнению, термины «геоэкология» и «ландшафтная экология» являются синонимами. В России широкое использование термина «геоэкология» началось с 1970-х годов, после упоминания его известным советским географом В. Б. Сочаевым. Как отдельная наука окончательно сложилась в начале 1990-х годов ХХ века. Однако чёткого и общепринятого определения этот термин до сих пор не получил. В связи с тем, что геоэкология охватывает многообразные аспекты взаимодействия общества и природы, наблюдается различная трактовка её предмета, объекта и содержания, не определен. Можно выделить по меньшей мере два крупных направления в понимании термина «геоэкология», предмета, целей и задач этой науки:
1. Геоэкология рассматривается, как экология геологической среды.
2. Геоэкология трактуется как наука, изучающая взаимодействие географических, биологических (экологических) и социально-производственных систем.
|
|
|
Область исследования: 1) Глобальные геосферные жизнеобеспечивающие циклы. 2) Глобальная геодинамика и ее влияние на состав, состояние и эволюцию биосферы. Экологические кризисы в истории Земли. Исторические реконструкции и прогноз современных изменений природы и климата.3) Влияние геосферных оболочек на изменение климата и экологическое состояние, дегазацию, геофизические и геохимические поля, геоактивные зоны Земли. 4) Глобальный и региональные экологические кризисы. 5) Междисциплинарные аспекты стратегии выживания человечества и разработка научных основ регулирования качеством состояния окружающей среды.
Геоэкология имеет дело не с Землей в целом, а лишь с относительно тонкой поверхностной оболочкой, где пересекаются геосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера) и где живет и действует человек. Называется эта комплексная оболочка – экосфера. Экосфера есть объект геоэкологии. В основе существования общества лежит использование ресурсов экосферы. полезные ископаемые (нефть, уголь, руды различных металлов, другие минеральные ресурсы), ресурсы биосферы (урожай сельскохозяйственных культур, лесные ресурсы, рыбные, другие растительные и животные ресурсы), почвы, вода, воздух и пр.
К категории геоэкологических «услуг» можно отнести многочисленные природные механизмы и процессы, это, например, механизмы естественной самоочистки природных и природно-технических систем от загрязнения и процессы, поддерживающие качество воды и воздуха.
Развитие промышленности стало важнейшим фактором в антропогенной эволюции экосферы. На экосферу огромное влияние оказывает также развитие сельского хозяйства. Увеличивающееся использование человеком богатств экосферы сформировало противоречие между постоянно растущим воздействием общества на экосферу и ограниченными размерами Земли и ее ресурсов.
Человек значительно и по большей части бессознательно преобразовал Землю в результате своей хозяйственной деятельности. К наиболее существенным, обще планетарным изменениям следует отнести:
|
|
|
§ трансформацию ландшафтов Земли;
§ изменения глобальных биогеохимических циклов вещества;
§ изменения особенностей и режима геосфер; • сокращение биологического разнообразия.
Эти изменения столь значительны, что для их обозначения в научной и политической литературе возник и стал общепринятым и общепонятным специальный термин глобальные изменения.
Место, роль и значимость атмосферы в функционировании экосферы. локальные, региональные и глобальные проблемы охраны атмосферного воздуха и пути их решения.
Атмосфера - это газовая оболочка Земли с содержащимися в ней аэрозольными частицами. Она движется вместе с твердой Землей как единое целое и одновременно принимает участие во вращении Земли. Газы сжимаемы, и потому плотность воздуха наибольшая у земной поверхности, убывая кверху. Половина всей массы атмосферы сосредоточена в нижних 5 км, а три четверти - в нижних 10 км.
Атмосфера состоит из концентрических слоев, отличающихся своими характеристиками, - тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы и магнитосферы. В нижнем из слоев, тропосфере, температура воздуха убывает с высотой. Выше тропосферы падение температуры с высотой в конце концов сменяется ее ростом. В тропосфере сосредоточено 4/5 всей массы воздуха атмосферы и почти весь водяной пар. Она взаимодействует с нижележащими оболочками Земли. Большая часть геоэкологических проблем, относящихся преимущественно к атмосфере, сосредоточена в тропосфере.
Атмосферный воздух у земной поверхности содержит существенное количество влаги, в среднем от 0,2%. Большую роль играют процессы фазовых переходов (испарение или конденсация, таяние или замерзание) влаги в атмосфере и в слое взаимодействия между земной поверхностью и атмосферой. Благодаря этим процессам осуществляется взаимосвязь между тепловым и водным режимами ГО.
Общая циркуляция атмосферы - одна из важнейших характеристик особенностей экосферы. Процессы и особенности атмосферы изменяются под воздействием деятельности человека. Локальные изменения состояния природно-территориалъных комплексов (ландшафтов), такие как возникновение и развитие городов, антропогенных преобразования пастбищ, возникновение водохранилищ и пр., ведут к изменению климата.
|
|
|
Наряду с изменениями физических особенностей атмосферы, происходят антропогенные изменения ее газового состава. Химические трансформации в атмосфере создают ряд серьезных геоэкологических проблем. (кислотные осадки, и локальное загрязнение атмосферы). Геоэкологические проблемы могут иметь глобальный характер. Фоновое загрязнение воздуха охватывает площади континентов или всего мира. К ним относятся парниковые газы, оксиды азота и серы и некоторые другие вещества.
На фоновое загрязнение воздуха наложены крупные пятна локального загрязнения. Это в основном проблема больших городов и крупных промышленных предприятий и узлов. Практически во всех больших городах развивающихся стран качество воздуха весьма низкое и продолжает ухудшаться. Это одна из важнейших проблем, влияющая на здоровье людей и состояние городских и пригородных экосистем. Последствия локального загрязнения воздуха столь же многообразны, как и загрязнители. По статистике, в городах с высоким загрязнением воздуха заболеваемость выше, чем в сельской местности, на 15-17%.
Основными источниками загрязнения воздуха являются теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, химическая промышленность, транспорт, нефте- и газопереработка. Каждый источник загрязнения выделяет в воздух десятки тысяч веществ. Из них основные это пыль, зола, оксиды серы, азота, углерода, соединения тяжелых металлов, углеводороды, озон, органические вещества и др.
Основными направлениями защиты воздушного бассейна являются:
· санитарно-технические мероприятия (строительство сверхвысоких труб, установка газопылеочистного оборудования, герметизация производственных процессов и др.).
· технологические мероприятия (внедрение малоотходных или безотходных технологий, соответствующая подготовка сырья, замена сухих технологических способов на мокрые и т.п.);
|
|
|
· пространственно-планировочные мероприятия (выделение санитарно-защитных зон, планировка городской и промышленной застройки в соответствии с преобладающими ветрами, озеленение и пр.);
· контрольно-запретительные мероприятия (введение величин ПДК веществ и ПДВ в окружающую среду, запрещение производства отдельных веществ, мониторинг загрязнения воздуха).
В ряде стран, а также во Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) утверждены стандарты, ограничивающие допустимые уровни загрязнения. В России основным показателем, используемым для контроля качества воздуха, являются ПДК вредных веществ в воздухе.
Во многих случаях содержание вредных веществ на выходе из трубы превышает величины ПДК, но вследствие турбулентности атмосферы происходит перемешивание и рассеивание примесей, и их содержание на уровне земли может оказаться ниже ПДК. Поэтому для управления качеством воздуха используется норматив, называемый предельно допустимым выбросом (ПДВ) и устанавливаемый с таким расчетом, чтобы концентрация загрязняющих веществ в приземном слое воздуха не превышала нормативов качества воздуха для населения, а также для растений и животных. Если концентрация примесей все же больше, чем ПДК, и снижение ПДВ до требуемых значений не может быть обеспечено по объективным (например, технологическим) причинам, то устанавливаются временно согласованные выбросы (ВСВ).
|
|
|
