Современное состояние и охрана атмосферы
Другие рефераты
Реферат
по экологии на тему:
Современное состояние и охрана атмосферы
Ученицы 11 Б класса
Средней школы № 9
г.
Мичуринска
Толпеевой Ирины
2002 г.
Экологическое состояние планеты стало глобальной проблемой мирового
масштаба в 21-ом веке, которую пытаются решить ученые многих стран мира.
Состояние природы вокруг должно заставить нас задать себе вопрос: ”А
будут ли наши дети жить на голубой планете Земле?”
Накопление углекислого газа в атмосфере - одна из основных причин
парникового эффекта, возрастающего от разогревания Земли лучами Солнца.
Этот газ не пропускает солнечное тепло обратно в космос. Содержание
парниковых газов-СО2, метана и др. - неуклонно увеличивается. Правда,
действует и процесс , направленный в обратную сторону, - это процесс
фотосинтеза, в котором растения усваивают двуокись углерода из воздуха и
строят из нее свою биомассу. По оценкам ученых, за год вся растительность
суши улавливает из атмосферы 20-30 млрд. т. углерода в форме его двуокиси.
Один квадратный метр быстрорастущего тропического леса за год извлекает из
воздуха 1-2 кг углерода, 1 м2 арктической тундры - раз в сто меньше, но
нельзя забывать, что растительность суши - лишь сравнительно небольшая
часть всей земной флоры. Основную площадь нашей планеты занимают океаны, а
в их водах плавают массы микроскопических водорослей. В усвоении
атмосферной двуокиси углерода они играют не меньшую роль, чем гигантские по
сравнению с ними наземные растения, за год эти микроскопические водоросли
потребляют около 40 млрд. т. углерода.
Российский климатолог Н. И. Будыко еще в 1962 г. выдвинул гипотезу,
что сжигание человечеством огромного количества разнообразных топлив,
особенно возросшее во второй половине 20 в., неизбежно приведет к
увеличению содержания углекислого газа в атмосфере. А он задерживает отдачу
солнечного и глубинного тепла с поверхности Земли в космос, что приведет к
эффекту , который мы наблюдаем в застекленных парниках. Вследствие такого
парникового эффекта средняя температура приземного слоя атмосферы должна
постепенно повышаться.
Выводы Н.И.Будыко заинтересовали американских метеорологов. Они
проверили его расчеты, сами провели многочисленные наблюдения и к концу 60-
х гг. пришли к твердому убеждению, что парниковый эффект в атмосфере Земли
существует и нарастает.
Концентрация, например, двуокиси углерода в атмосфере увеличилась
по сравнению с доиндустриальной эпохой на 28 %. Если человечество не примет
меры, чтобы сократить выбросы этих газов к середине будущего века, средняя
глобальная температура приземной атмосферы повысится на 1.5-4.5°С.
Последняя цифра относится к высоким российским широтам. Произойдет
перераспределение осадков на территории страны, увеличится число засух,
изменится режим речного стока и режим работы гидроэлектростанций. Растает
верхний слой вечной мерзлоты, занимающий в России около 10 млн. м2 (60%
территории страны), что повлияет на устойчивость фундаментов инженерных
сооружений. Уровень мирового океана поднимется к 2030 г. на 20 см, что
приведет к затоплению низколежащих побережий.
Доли некоторых государств в глобальном выбросе двуокиси углерода таковы:
США-22%, Россия и Китай-по11%, Германия и Япония - по 5%.
В балансе потребления органического топлива в нашей стране природный
газ занимает 45%, в то время как в мировом топливном балансе на природный
газ приходится 25%. Таким образом, структура украинской энергетики по
воздействию на климат более нейтральна по сравнению с энергетикой других
стран, так как природный газ имеет более низкий коэффициент выброса
двуокиси углерода, чем уголь и нефть.
К газам, создающим парниковый эффект, относится и метан, поэтому очень
важно определить его потери при добыче, транспортировке по трубопроводам,
распределении в городах и населенных пунктах, при использовании на станциях
теплоснабжения и электростанциях. По некоторым украинским и зарубежным
источникам, потери газа по всей этой цепочке составляют от 10 до 30 %, по
данным Минтопэнерго Украины-1.5%, что соизмеримо с мировой нормой.
Суммарные промышленные выбросы углерода, например в России, в 1990 г.
оценивались в пределах 650-700 млн. т. К наиболее загрязняющим атмосферу
отраслям отнесены топливно-энергетическая, нефтехимическая,
металлургическая и транспортная.
Мощным источником СО2 служит дыхание почвы. На 1124.9 млн. га северо-
западной части Европы дыхание почвы составляет 1800 МтС, т.е. 3% от
глобальной эмиссии, что в три раза превосходит индустриальную эмиссию. В
условиях холодного и умеренного климата за счет замедленной скорости
разложения биомассы происходит (вместе с органическим веществом) накопление
углерода.
Другим местом скопления СО2 служат болота - резервуар с временем
пребывания органического углерода в торфах до 10 тыс. лет и его
аккумуляцией 45-50 МтС/г. Из-за малой скорости разложения мха углерод
активно накапливается в сфанговых болотах. Увеличение годового стока может
быть достигнуто в первую очередь облесением, а также путем сохранения и
увеличения содержания гумуса в почвах.
Анализ динамики климатических данных показал, что в 80-х и начале 90-х
г.г. среднегодовые температуры на северной половине Восточно-Европейской
равнины возросли из-за частой повторяемости теплых зим, причем отмечена
сопряженность ареалов максимальной изменчивости климатических характеристик
с географическим распределением загрязнений атмосферы.
Изменение климата в результате антропогенных выбросов парниковых газов
ведет к крупномасштабным негативным последствиям практически во всех
областях деятельности человека. Наиболее значительному потеплению
подвержены высокие широты Земли, в которых расположены значительная часть
территории Европы и Азии.
В Западной Европе изменение климата чревато для сельского, лесного и
водного хозяйства. Это связано главным образом с перераспределением осадков
и увеличением числа и интенсивности засух. В зоне вечной мерзлоты, которая
занимает около 10 млн. км2, в результате таяния льдов при потеплении
климата станет разрушаться хозяйственная инфраструктура, будет нанесен
ущерб добывающей промышленности, энергетическим и транспортным системам,
коммунальному хозяйству. Подъем уровня Мирового океана приведет к
затоплению и разрушению береговой зоны и низменной территории дельт рек с
расположенными здесь населенными пунктами. Изменение климата может оказать
негативное влияние на здоровье людей - как из-за усиления теплового стресса
в южных районах, так и из-за распространения многих видов заболеваний.
В 1992 г. страны-члены ООН подписали рамочную Конвенцию ООН об
изменении климата. Конечная цель Конвенции заключается в том, чтобы
добиться стабилизации парниковых газов в атмосфере на уровне, не
допускающем опасного антропогенного воздействия на климатическую систему.
Один из главных источников загрязнения атмосферы углекислым газом -
автомобильный транспорт. Есть несколько видов борьбы с этим видом
загрязнений: техническое совершенствование двигателей, топливной
аппаратуры, электронных систем подачи топлива; повышение качества топлива,
снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах в результате
применения дожигателей топлива, каталитических катализаторов; использование
альтернативных видов топлива, например сжатого природного газа.
Кроме того, открыт способ утилизации углекислого газа с помощью
новейших технологий. Диоксид углерода извлекают из дымовых газов. Операцию
проводят высокоэкономичным методом газоразделения с помощью ионообменных
мембран, при этом концентрацию углекислоты доводят до 98-99%. Очищенный
диоксид углерода закачивают в хранилища (газгольдеры), откуда он поступает
на дальнейшую переработку.
На следующей стадии углекислый газ смешивают с парами воды и подвергают
электрохимическому разложению в процессе электролиза. В результате реакции
при высокой (1100-1500°С) температуре на аноде выделяется сверхчистый
кислород, а на катоде смесь окиси углерода и водорода, т.е. синтез-газ,
служащий основным сырьем для производства углеводородных соединений, всего
спектра современных искусственных материалов - от синтетического бензина и
дизельного топлива до изделий из полимеров (пластмасс, лаков, красок,
растворителей и т.д.). Синтез-газ может использоваться и в металлургии для
бескоксового производства чугуна.
В Институте нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН разработаны
новейшие технологии превращения углекислого газа в метанол (метиловый
спирт) и диметиловый эфир, увеличивающие в 2-3 раза производительность
аппаратов при значительном уменьшении расхода электроэнергии. Здесь был
создан реактор нового типа, в котором производительность увеличена в 2-3
раза.
Введение этих технологий снизит накопление углекислого газа в атмосфере
и поможет не только создать альтернативное сырье для синтеза многих
органических соединений, основой для которых сегодня служит нефть, но и
решить важные экологические проблемы.
В перспективе возможно, хотя пока это относительно дорого, извлекать
диоксид углерода непосредственно из атмосферы крупных промышленных городов.
Интересно, что его запасы в атмосфере и гидросфере, накоп
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
