Воздух как экологический воздух реферат
Обновлено: 05.07.2024
В экологии имеет место странное положение, что воздух как среда жизни специально почти не рассматривается и не изучается. Большинство экологических исследований касается животных и растений, живущих в воздушной среде, но последняя в этих исследованиях подразумевается как нечто индифферентное. Поэтому, например, Г. И. Поплавская в курсе экологии растений характеризует воду, теплоту, свет, ветер, почву, рельеф и жизненные явления как экологические факторы, по о воздухе не говорит. Вне конкретной среды оказываются и животные в руководстве Д. Н. Кашкарова.
В связи с недостаточной разработкой интересующего нас вопроса здесь придется ограничиться отрывочными данными.
Воздух представляет собой смесь газов, главным образом, азота и кислорода, из которых состоит атмосфера, т. е. газовая оболочка земного шара. Кроме того, воздух содержится в растворенном состоянии в природных водах, в почве и в организме животных и растений. Воздух и вода действуют физически и химически на земную кору, чем обусловливают важнейшие геологические процессы, протекающие на поверхности Земли.
Биологическое значение воздуха (точнее — кислорода) заключается в том, что он необходим для дыхания всех живых существ, за исключением немногих анаэробных микроорганизмов. Кислород поглощается животными и растениями и возвращается в атмосферу растениями при ассимиляции двуокиси углерода. Преобладающая составная часть воздуха — азот — входит в состав белково-азотных соединений, с которыми неразрывно связано происхождение и развитие жизни на Земле.
В природе непрерывно совершается круговорот кислорода и азота, поддерживающий постоянство состава воздуха.
Средний состав воздуха, лишенного влаги и пыли, на высоте уровня моря почти совершенно одинаков во всех местностях земного шара и выражается следующими числами:
Кроме перечисленных газов, воздух всегда содержит водяной пар, количество которого зависит от температуры (влажность воздуха).
В отличие от воды, газовый состав воздуха отличается большим постоянством. На всех широтных поясах Земли и до верхних границ распространения жизни абсолютно сухой воздух содержит одно и то же количество составных частей, приведенное нами выше (округленно, по объему: азота — 78%, кислорода — около 21%, аргона — почти 1 %, углекислоты — 0, 03 %, следы водорода и других газов).
Воздух является физической смесью, а не химическим соединением составляющих его газов. Поэтому составные части воздуха можно сравнительно легко разделить физически.
Азот и кислород, растворяясь в воде независимо друг от друга, находятся в растворе в ином количественном соотношении (34, 82% кислорода и 65, 18% азота при 0° и 760 мм ртутного столба), чем в земной атмосфере.
Условия дыхания организмов в воде и воздухе оказываются резко отличными. В то время как наземные организмы окружены воздушной газовой средой из азота и кислорода с небольшой примесью водяных паров, гидробионты окружены водой с небольшим количеством воздуха. Как известно, воздуха (О2+N2) содержится в 1 л воды при хороших условиях аэрации около 20—25 см 3 , а в 1 л атмосферы — почти 1000 см 3 и только 0—40 см 3 водяных паров.
Необходимо привести некоторые цифровые показатели развития воздушной среды жизни на Земле. Общая масса воздуха на земле составляет 5. 10 15 т или примерно 0, 25% веса исследованной части земной коры. Давление воздуха на уровне моря составляет в среднем 1, 0333 кг на 1 см 2 . Вес 1 л воздуха, свободного от водяного пара и углекислого газа, при 0° и 760 мм ртутного столба под 45° широты равняется 1, 2928 г.
Действующие в воздушной среде факторы отличаются рядом специфических особенностей:
1. Свет — наиболее интенсивен, сравнительно с его развитием в других средах жизни.
2. Температура — отличается наиболее широкой амплитудой колебания.
3. Влажность — значительно меняется в зависимости от географического положения, что делает условия жизни отличающимися.
4. Кислород — одно из важнейших условий жизни, но обычно не ограничивающее в воздушной среде ее развития.
5. Ветер — движение воздушных масс—изменяет действие прочих факторов на организмы.
В воздушной среде обитают разнообразные представители микроорганизмов, растений и животных. Выше мы отметили, какое количество представителей классов и подклассов животных и растений возникло в воздушной среде (25%) и какое продолжает существовать в ней ныне (44%). Существенной чертой населений воздуха (аэробиоса) является его связь с поверхностью планеты. Аэробионтов, аналогичных пелагическим организмам водной среды, которые могут существовать и развиваться в полном отрыве от дна, не существует. Все воздушные животные и особенно растения связаны с почвой. Можно наметить ряд переходных форм, связывающих воздушную среду жизни с почвенной, подобно тому, как имеются переходы от аэробионтов к гидробионтам.
На высоте 5000 м были найдены только споры. Споры бактерий и плесневых грибков встречались также и в пределах стратосферы на высоте 11—22 км.
К аэрозолям радиусом от 5.10 -3 до 0,2.10 -4 см принадлежат в первую очередь бактерии, плесени, грибки и споры. Применяемые до сих пор методы определения количества зародышей в воздухе (седиментационный и аспирационный) не обеспечивают получения точных данных. Г. Рейффершейд (1954) кониометрическим методом установил, что содержание зародышей в воздухе помещений изменяется параллельно количеству их в наружной атмосфере и зависит от происхождения воздушных масс и от скорости движения воздуха. Мельчайшие бактерии и споры плесеней могут находиться, во взвешенном состоянии неограниченное время.
Количество грибов в воздухе исследовалось в 1951 г. с самолетов над Атлантическим океаном. Оказалось, что полярные массы воздуха характеризовались незначительным содержанием плесневых грибов и спор (0, 2 споры в 27 м 3 воздуха), тогда как тропические содержали их значительно больше (519 опор в том же объеме). Наибольшее число плесневых грибов составляли Cladosporium (82, 3%); Alternaria, Pullularia, дрожжи, Penicillium, Botrytis и Hemphylium составляли от 3, 2 до 1, 1% общего числа грибов (Пейди и Капица, 1955).
Наиболее важной для аэробов составной частью воздуха является кислород. Растворимость кислорода в жидкостях организмов зависит от его парциального (т. е. частичного) давления, вследствие чего биологическое значение имеет именно это последнее, а не вообще процент содержания кислорода в воздухе.
Падение парциального давления кислорода вызывает кислородный голод, который обнаруживается человеком уже при 105 мм давления ртутного столба (равняется 14% кислорода в воздухе на уровне моря). Снижение давления кислорода до 68—46 мм (9 — 6%) опасно для жизни человека.
Пребывание в атмосфере с пониженным парциальным: давлением кислорода, например, в горном климате, вызывает у непривычных людей горную болезнь; затем постепенно наступает приспособление к недостатку кислорода.
Асфиксия (удушение) на почве недостатка кислорода может наблюдаться при вытеснении кислорода другим газом, например, метаном — в шахтах, углекислотой — в колодцах. Однако в атмосфере кислорода много (21% по объему) и потому небольшие колебания в его количестве в жизни организмов значения не имеют.
Наличие в атмосфере углекислого газа необходимо для существования растений и осуществления ими синтеза органического вещества. Мощным регулятором содержания углекислоты в воздухе является гидросфера: при понижении парциального давления кислорода воздуха или повышении температуры вода морей и океанов отдает часть растворенной в ней углекислоты атмосфере; при обратном соотношении она поглощает избыток СО2.
Азот—главная по объему составная часть (3/4) воздуха—для большинства организмов составляет инертную среду. Газообразный азот большинством высших растений не усваивается и никакого непосредственного влияния на них не оказывает. Только некоторые низшие растения, обитающие в почве, усваивают свободный азот: клубеньковые бактерии, азотобактер и др. Усваивая азот, связывая его в содержащие азот органические соединения, они создают органическое вещество своего тела, которое после смерти минерализуется в доступные высшим растениям соли азота (нитраты, нитриты и аммиачные).
Азот растворяется в крови и тканях организмов в количествах, пропорциональных его парциальному давлению. При быстром переходе от высокого давления к низкому избыток азота выделяется из крови в виде пузырьков газа (кессонная болезнь).
Недеятельные газы атмосферы (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон) по характеру своего действия на организмы подобны азоту.
Как справедливо указывает А. П. Шенников (1950), экологическое значение имеет не только газовый состав воздуха, но и его физические свойства и явления в атмосфере, а также взвешенные в воздухе пыль, частицы пара, туман.
Специфическим фактором воздушной среды являются электрические (грозовые) явления, происходящие в атмосфере. Электрические разряды способствуют вовлечению азота воздуха в биологический круговорот. Кроме того, электричество влияет и непосредственно на растения. В сельскохозяйственной практике делаются попытки применения электризации припочвенного слоя воздуха.
Плотность воздуха и барометрическое давление влияют на другие климатические факторы и, следовательно, их изменения вызывают изменения многих экологических условий. Этим объясняются некоторые отличия в условиях жизни на разных широтах и разной высоте над уровнем моря.
Важным физическим условием жизни в воздушной среде является ее температура. Температура воздуха, как и другие действующие здесь факторы, подвержена значительным суточным и сезонным колебаниям.
Присутствие в атмосфере воды создает определенную влажность, которая выступает в качестве важного жизненного фактора. Содержащееся в воздухе количество водяного пара, в зависимости от температуры, может создавать разную степень насыщения: с понижением температуры воздуха при том же абсолютном количестве водяного пара относительная влажность будет возрастать. При понижении температуры до известных пределов, когда воздух не в состоянии удержать в виде паров поглощенного уж м количества воды, излишек ее выделяется из атмосферы в виде тумана, росы, инея, дождя, снега, града и пр. Как влажность, так: и ее производные, имеют важнейшее значение в жизни животных и растений.
Содержащиеся в воздухе водяные пары оказывают на организмы прямое влияние, а также и косвенное, уменьшая прозрачность среды. Изменения прозрачности воздуха сопровождаются изменениями интенсивности освещения, причем меняется и качество света (в связи с поглощением инфракрасных лучей).
Механическую примесь воздуха составляет пыль. Наиболее свободен от пыли воздух горных и приполярных областей, наиболее богат ею — в степных и пустынных местностях. Пыль образуется за счет поднятых в воздух мелких частиц почвы. Осаждающаяся из воздуха пыль затрудняет дыхание организмов и уменьшает фотосинтез.
Важное физическое свойство воздуха — его подвижность. Воздух почти всегда находится в движении. Наблюдаются вертикальные конвекционные токи воздуха и перемещения его масс параллельно земной поверхности (ветры). Источником всех движений воздуха является различие в температуре его отдельных слоев и участков.
Ветер разнообразно влияет на организмы: прямо—перенося, уродуя или приводя организмы к гибели, и косвенно— через изменение: других климатических факторов (например, сильный ветер при высокой температуре усиливает засуху, а при низкой — охлаждение). У организмов вырабатываются различные приспособления к данному фактору, как у ведущих прикрепленный образ жизни, т. е. у растений (гибкость тела, защитная кора, анемофилия и др. ), так и подвижных (лёт насекомых).
Вследствие тесной связи всех воздушных обитателей с почвой подразделения рассматриваемой нами среды жизни на среды обитания и биотопы не являются самостоятельными. Kaк мы видели, химический состав воздуха однообразен в разных частях Земли, но физические факторы весьма изменчивы и большинство из них подвержено закономерным географическим изменениям.
Поэтому наиболее целесообразно выделить основные среды воздушного обитания организмов по соответствующим географическим (ландшафтным) зонам. Очевидно, что условия жизни воздушных организмов в тундре, тайге или степи будут существенно отличаться (прежде всего по температуре, затем по влажности, условиям освещения и др. ). Выделение в пределах той или иной среды обитания конкретных биотопов пока затруднительно, но может быть сделано исходя из общего принципа топографической конкретности (с учетом особенностей рельефа, экспозиции и т. п. ).
Обитатели нор. Вверху: слепушонка (Ellobius talpinus) выбрасывает землю из норы. Купинский район Новосибирской области. Июнь 1949 г. Внизу: барсук (Meles meles leptorhynchus) выходит из норы. Мошковский район Новосибирской области.
Алтайский сурок (Marmota bailacina) осматривает окрестности. Новосибирск. Май, 1953 г.
Птенцы болотного луня (Circus aeruginosus) в гнезде.
Лосиха (Alces alces) с лосенком в смешанном лесу.
Приспособления организмов к условиям воздушной среды разнообразны:
1. Выработка органов, обеспечивающих непосредственное усвоение атмосферного кислорода в процессе дыхания (устьица растений, легкие животных).
2. Развитие скелетных образований, поддерживающих тело в условиях малоплотной среды (механические и опорные ткани растений, скелет животных).
3. Защита от неблагоприятных внешних условий (покровы, теплокровность высших позвоночных животных).
4. В связи с исключительной подвижностью среды — укоренение всех растений и использование ветра для перекрестного оплодотворения (анемофилия).
5. В связи с отсутствием взвешенной пищи непосредственно в воздушной среде — выработка большой подвижности у всех наземных животных, переходящей в закономерные кочевки и миграции у отдельных видов.
Взаимодействие организмов с воздушной средой заключается в адекватности изменчивости животных и растений под влиянием среды (при воздействии низкой температуры развивающийся организм становится более холодостойким, как показал Т. Д. Лысенко в опытах переделки природы культурных растений и т. п. ) и избирательности организмов по отношению к самой среде. Изменяясь в соответствии с условиями жизни и ассимилируя их в процессе существования, организмы изменяют воздушную среду. Как уже указывалось, кислород и углекислота атмосферы имеют биогенное происхождение.
Организмы в биоценозе в результате жизнедеятельности существенно изменяют внешнюю среду, например, климат. В лесу благодаря сомкнутости надземных частей растений создается особый фито-климат.
Фитоклимат отличается от наружного климата следующими чертами: общая радиация сильно снижается; интенсивность химических лучей падает, качественный состав света изменяется в сторону преобладания зеленых лучей спектра; температурный режим становится более плавным, крайности сглаживаются; дневная амплитуда температуры, особенно летом, уменьшается; движение воздуха замедляется, благодаря этому выделяемая растениями углекислота задерживается в биоценозе; количество осадков, достигающих почвы, значительно падает по сравнению с открытым местом; снежный покров рыхл, хорошо отепляет почву, стаивает поздно; влажность воздуха возрастает (Соколов, 1956).
Увеличение влажности воздуха лесом имеется в виду при лесопосадках в засушливых районах.
Используемая литература: Основы Экологии: Учеб. лит-ра./Б. Г. Иоганзен
Под. ред.: А. В. Коваленок,-
Т.: Типография № 1,-58 г.
Проиллюстрировать такое заявление не вызывает никакого труда. Всемирная организация здравоохранения привела данные по этой теме за 2014 год. Из-за загрязнения воздуха в мире умерло около 3,7 млн. человек. Почти 7 млн. человек умерло от воздействия на организм загрязненного воздуха. И это за один год.
Загрязнение атмосферы толкуется как привнесение в атмосферный воздух неприсущих ему химических, биологических и физических веществ, то есть изменение их естественной концентрации. Но важнее не изменение концентрации, которое, без сомнения, происходит, а уменьшение в составе воздуха наиболее полезного для жизни компонента – кислорода. Ведь объем смеси не увеличивается. Вредные и загрязняющие вещества не добавляются простым сложением объемов, а уничтожают и занимают его место. Фактически возникает и продолжает накапливаться недостаток пищи для клеток, то есть базового питания живого существа.
От голода умирает около 24000 человек в сутки, то есть в год примерно около 8 млн., что сопоставимо с цифрой смертности от загрязнения воздуха.
Виды и источники загрязнения
Воздух подвергался загрязнению во все времена. Извержения вулканов, пожары лесные и торфяные, пыль и пыльца растений и иное попадание в атмосферу веществ обычно неприсущих ее природному составу, но произошедшие в результате природных причин – это первый вид происхождения загрязнения воздуха – естественный. Второй – это в результате деятельности человека, то есть искусственный или антропогенный.
Антропогенное загрязнение, в свою очередь, можно разделить на подвиды: транспортные или возникшие в результате работы разных видов транспорта, производственные, то есть связанные с выбросами в атмосферу веществ, образующихся в производственном процессе и бытовые или появившиеся в результате непосредственной жизнедеятельности человека.
Само загрязнение воздуха может быть физическим, химическим и биологическим.
- К физическому относят пыль и твердые частица, радиоактивное излучение и изотопы, электромагнитные волны и радиоволны, шумовое, включая громкие звуки и низкочастотное колебание и тепловое, в любой форме.
- Химическое загрязнение – это попадание в воздух газообразных веществ: оксида углерода и азота, диоксида серы, углеводородов, альдегидов, тяжелых металлов, аммиака и аэрозолей.
- Загрязнение микробами называется биологическим. Это различные споры бактерий, вирусы, грибы, токсины и тому подобное.
Основные виды загрязняющих веществ
Первый – механическая пыль. Появляется в технологических процессах измельчения веществ и материалов.
Второй — возгоны. Они образуются при конденсации паров охлажденного газа и пропускаемые через технологическое оборудование.
Третий – летучая зола. Он содержится в дымовом газе во взвешенном состоянии и представляет собой несгоревший минеральные примеси топлива.
Четвертый – промышленная сажа или твердый высокодисперсный углерод. Он образуется при неполном сгорании углеводородов или их термическом разложении.
В основном на сегодняшний день источниками таких загрязнений являются теплоэлектростанции, работающие на твердом топливе и угле.
Последствия загрязнений
Основными последствиями загрязнения атмосферного воздуха являются: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди и смог.
Парниковый эффект построен на способности атмосферы Земли пропускать короткие волны и задерживать длинные. Короткие волны – это солнечная радиация, а длинные – это тепловое излучение, идущее от Земли. То есть образуется слой, в котором происходит аккумулирование тепла или парник. Газы, способные к такому эффекту называются, соответственно, парниковыми. Эти газы нагреваются сами и нагревают всю атмосферу. Этот процесс естественный и природный. Он происходил и происходит в настоящее время. Без него не была бы возможна жизнь на планете. Его начало не связано с деятельностью человека. Но если раньше природа сама регулировала этот процесс, то сейчас в него интенсивно вмешался человек.
Углекислый — основной парниковый газ. Его доля в парниковом эффекте более 60%. На долю остальных – хлорфторуглеводорода, метана, оксидов азота, озона и так далее, приходится не более 40%. Именно благодаря столь большой доли углекислого газа, была возможна природная саморегуляция. Сколько углекислого газа выделялось при дыхании живыми организмами, столько и потребляли его растения, производя кислород. Объемы и концентрация его сохранялась в атмосфере. Промышленная и иная деятельность человека, и, прежде всего, вырубание лесов и сжигание природного топлива, привели к увеличению углекислого газа и других парниковых газов за счет снижения объема и концентрации кислорода. Результатом стало большее нагревание атмосферы – повышение температуры воздуха. Прогнозы таковы, что увеличение температуры приведет к излишнему таянию льдов и ледников и повышению уровня Мирового океана. Это с одной стороны, а с другой увеличиться, за счет более высокой температуры, испарение воды с поверхности земли. А, значит, увеличение пустынных земель.
Мы дышим воздухом. Он входит в наши легкие, словно в кузнечные меха, - это вдох. Уходит – выдох. А затем снова вдох и снова выдох. Как будто все просто. Мы дышим всегда – и когда бодрствуем, и когда спим. Пронесся ветерок по лесу – и это воздух. Воздух колышет листья на деревьях, шевелит траву.
Но почему когда мы кидаем тетрадный листок, он падает плавно и колышется из стороны в сторону? Как будто какой то невидимка играет с ним.
Почему воздушные шары в закрытой комнате не висят на месте, а медленно перемещаются? Как будто с ними тоже кто - то хочет поиграть.
Так ли прост воздух, как мы считаем?
2. ВОЗДУХ – СМЕСЬ ГАЗОВ
Тысячелетия ученые стараются раскрыть секреты воздуха, который нас окружает. И только 200 лет назад люди узнали, наконец, из чего состоит воздух. Прежде не различали отдельных газов – все газы считались воздухом. Теперь учеными установлено, что воздух всегда разный. Но какой бы он не был, в нем всегда есть его главные составные части: это азот, кислород, углекислый газ и инертные газы.
Одних газов в воздухе много, а других мало. Если бы мы задумали раскрасить каждый газ, входящий в состав воздуха, и сделали бы азот – голубым, кислород – зеленым, а все остальные газы – красным, то воздух казался бы голубовато – зеленым. Красных точек было бы мало.
Кислород – самый распространенный газ в воздухе. Огонь уничтожает кислород, который нужен для его горения. Когда кислород не может поддерживать пламя огня, ни одно живое существо не может пребывать в этом воздухе. Мы можем провести опыт, и понаблюдать долго ли будет гореть свеча в ограниченном воздушном пространстве?
Возьмем небольшую свечку, глубокую тарелку, воду, большую банку. Прикрепи свечку на дно тарелки. Свечка должна хорошо держаться. Осторожно налей в тарелку немного воды, зажги свечку и накрой свечку сухой банкой. И понаблюдаем.
Почему вода с начало не поднималась в банке? Потому что банка не была пустой. В ней находился воздух. Часть воздуха – кислород израсходовалась на горение. На место кислорода в банку вошла вода. Почему погасла свеча? Потому что для горения нужен кислород. А он в воздухе, который был в банке, израсходовался.
Для газирования воды используют – углекислый газ. Увидеть этот газ очень легко, стоит только понаблюдать за движением пузырьков в стакане кока-кола или пепси. Если содержание углекислого газа в воздухе увеличится в сто раз, то дыхание станет не возможным. Но этого не случится, потому что в очистке воздуха участвуют растения – это легкие планеты.
Есть еще много других газов, которые содержатся в воздухе, но в очень маленьких количествах. Эти газы являются составными частями воздуха: неон, гелий, водород и многие другие.
3. МЫ ЖИВЕМ НА ДНЕ ОКЕАНА
Мы живем на дне воздушного океана. Вся наша планета окутана слоем воздуха. И эта невидимая воздушная подушка толщиной несколько десятков километров, хоть и состоит из газов каждый из которых легче пуха, давит на землю и на все что на ней существует, с огромной силой.
Вес чистого воздуха, без пыли, дождя или дыма, невелик. По сравнению, например с водой, воздух легче почти в восемьсот раз.
Только на нашу маленькую ладонь все время давит сто пятьдесят килограмм воздуха, а на все наше тело около 10 тонн.
Почему же мы не ощущаем на себе это постоянное давление?
Только потому, что тем же воздухом пронизано все наше тело, каждая его крохотная клеточка. И этот воздух давит изнутри с такой же силой, с какой он давит снаружи. Так оба эти давления уравновешивают друг друга.
Еще в 15 веке итальянский ученый Галилей предположил, что воздух имеет свой собственный вес. Это сумел доказать любимый ученик Галилея Торричелли в 16 веке. Он решил показать всем, с какой силой давит на нас воздух.
Ученый заказал мастерам 2 больших медных полушария. На глазах собравшихся людей, рабочие сложили полушария вместе так, что из них получился большой медный шар. А затем при помощи сильного насоса рабочие откачали из этого шара воздух. Наружный воздух попадать в этот шар не мог.
Затем к каждому полушарию припрягли по четыре коня, и попытались растащить, сложенные вмести полушария. Но как, ни размахивали кучера кнутами, их могучие лошади так и не смогли оторвать одно полушарие от другого. Что же им мешало?
Воздух! Внутри полушариев воздуха не было, его откачали насосом. Но на полушария давил наружный воздух и прижимал их друг к другу с такой силой, что с ней не справились восемь могучих коней.
Из этого люди поняли, что воздух имеет вес.
Если из пустой консервной банки выкачать воздух, то она сплющится. Но у нас нет специального насоса, и мы возьмем пустую пластиковую бутылку из под газировки. Поднесем ее ко рту и вдохнем в себя воздух из бутылки в себя. Мы видим, что бутылка сплющилась. Это мы выкачали из нее воздух, а воздух снаружи давит на него своим весом.
4. ДВИЖЕНИЕ ПРЕДМЕТОВ В ВОЗДУХЕ
Я хочу вам рассказать о движении некоторых предметов в воздухе.
Почему воздушный шар в закрытой комнате движется?
Даже в закрытой комнате, где закрыты форточки, происходит постоянное движение воздуха. Воздух бывает теплый, и холодный. Теплый воздух, который нагревают батареи в комнате, легче холодного воздуха, который охлаждается от окна. Окно хоть и не пропускает холодный воздух, все равно остается холодным. Так как теплый воздух легче, он всегда поднимается вверх, а холодный старается, опуститься понижи. Поэтому происходит постоянное движение воздуха, невидимое человеку.
По этой же причине мыльный пузырь сначала поднимается к верху и только потом, начинает опускаться. Наконец он лопнет, прикоснувшись к полу.
Почему же сначала пузырь поднялся?
Да потому, что он был наполнен твоим горячим дыханием. Теплый воздух в пузыре был легче воздуха в комнате. Но потом он остыл и шар опустился.
Можно провести еще один опыт, в котором видно, как движутся предметы в воздухе.
Возьмем два одинаковых кружка, вырезанных из бумаги. Один скомкаем в бумажный шарик. Бросить бумажный кружок и бумажный шарик в одно время и с одинаковой высоты. Бумажный шарик упадет быстрее, а кружок будет долго порхать.
Так как эти два предмета имеют одинаковую массу, почему бумажный шарик упал быстрее?
И это опять проделки воздуха. У бумажного кружка поверхность больше, и когда он падает, то цепляется за теплый и холодный воздух, за частицы пыли и воды, которые находятся в воздухе. А когда мы скомкали кружок в бумажный шарик, его поверхность уменьшилась. И сразу же воздуху стало не во что упереться, не за что ухватиться.
Учеными было доказано, что если в закрытом пространстве выкачать воздух, то брошенные предметы, будут достигать пола с одинаковой скоростью, независимо от их веса и размера.
5. ВОЗДУХ – ПОМОШНИК ЧЕЛОВЕКА
В наше время люди поняли, что воздушный океан, что окружает нас, оказался богатейшим источником драгоценного сырья. И люди научились им пользоваться.
В больницах есть кислородные палаты, туда кладут больных и лечат их кислородом. Воздух помогает в работе печатных станков, на которых печатают интересные книги и газеты. Без воздуха не будут работать доильные аппараты на молочных фермах. Воздушными тормозами пользуются машинисты тепловозов, водители автобусов и троллейбусов. Без воздуха мы не услышим звучание музыкальных инструментов потому, что всякий звук есть результат колебания воздушной волны. Сжатый воздух помогает добывать нефть, убирать хлопок с полей, он приводит в действие многие инструменты, которыми пользуется человек. Наверное, у каждого дома есть красивые вазы, графины или игрушки, и это тоже помог человеку сделать воздух. Воздух заполняет купол парашюта. Воздух в акваланге дает возможность наблюдать жизнь моря под водой. Воздух уносит ракеты за пределы земли, и помогает самолетам парить в воздушном пространстве.
Лампочки, экраны телевизоров, микроскопов, рентгеновские аппараты не будут работать если из них не выкачать воздух, то есть надо создать вакуум.
Воздух помогает опускать на дно людей, когда нужно сделать какую-нибудь работу под водой. Например, построить опору для моста. На дно опускают огромный, прочный, железобетонный колпак, не пропускающий ни воды, ни воздуха. Он называется – кессоном. Внутрь кессона опускаются рабочие, роют котлованы и закладывают опоры для свай. Сильные насосы непрерывно подкачивают воздух внутрь кессона, и вода в него не проходит.
Мы можем сделать свой кессон, и показать, как воздух не дает проходить воде внутрь.
Вырежи из бумаги человечка. Укрепи его на кружочки пенопласта. Теперь налей в глубокую миску воды и пусти человечка плавать. Накрой человечка перевернутым стаканом и погрузи стакан до дна миски. Человечек будет опускаться вместе со стаканом. Затем осторожно подними стакан и вынь его. Смотри, человечек побывал на дне и вышел из воды сухим. Вода не входит в перевернутый стакан потому, что воздух не впускает. Так воздух помогает работать под водой.
Воздух – главное, чем живет все живое на земле: люди, животные, растения. Без еды человек может обходиться пять недель, без воды – пять дней, а без воздуха – самое большее пять минут.
В наше время по улицам города проезжают тысячи автомобилей и засоряют воздух выхлопными газами. Над крупными городами, где много заводов и фабрик ученые обнаружили в воздухе более четырехсот вредных веществ.
Норильск считается одним из первых городов в мире по количеству вредных химических соединений в воздухе, которые выбрасывают промышленные предприятия.
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Экология – это наука о связях живых организмов с окружающей средой. Эти связи образуют единую и очень сложную систему, которую мы называем жизнью на Земле.
Человечество – тоже часть этой жизни. Оно возникло как результат развития живой природы, связано с нею всеми корнями, существует за ее счет. Все его современное благополучие и дальнейшая судьба зависят от общей системы жизни на нашей планете.
Содержание работы
ВВЕДЕНИЕ 3
АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ 4
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 5
ЕСТЕСТВЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 6
ИСКУССТВЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 7
СЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 13
МЕРЫ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23
ПРИЛОЖЕНИЕ 24
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 26
Содержимое работы - 1 файл
ЭКОЛОГИЯ реферат.doc
Экология – это наука о связях живых организмов с окружающей средой. Эти связи образуют единую и очень сложную систему, которую мы называем жизнью на Земле.
Человечество – тоже часть этой жизни. Оно возникло как результат развития живой природы, связано с нею всеми корнями, существует за ее счет. Все его современное благополучие и дальнейшая судьба зависят от общей системы жизни на нашей планете.
Современное человечество, вооруженное техникой и использующее огромное количество энергии, представляет очень мощную силу, воздействующую на природу Земли. Если эти воздействия не учитывают природных законов и разрушают установившиеся за миллионы лет связи, возникают катастрофические последствия. Люди уже столкнулись с целым рядом природных катастроф, вызванных их деятельностью, и обеспокоены тенденцией нарастания неустойчивости природы.
Поэтому экология в настоящее время приобретает особое значение как наука, помогающая найти пути выхода из возникающего кризиса. Раскрывая законы связей, на которых основана устойчивость жизни, люди все глубже понимают, как нужно изменить и организовать свои собственные отношения с природной средой, по каким принципам развивать и использовать свою техническую вооруженность. Эти возможности во многом зависят от социального устройства общества, то есть от связей внутри человеческого коллектива.
Таким образом, для экологически грамотного хозяйствования на Земле нужно знать очень много – от того, как взаимодействуют со средой отдельные организмы, до понимания общепланетарных связей жизни и места в них человеческого общества.
Неотъемлемым условием успеха атмосфероохранной деятельности является информация о содержании в атмосфере различных примесей.
Атмосферный воздух – это природная смесь газов приземного слоя атмосферы (тропосферы) за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли.
По-видимому, вначале атмосфера нашей планеты состояла из летучих веществ, образовавшихся в земных недрах: водорода, воды, углекислого газа, метана, аммиака. Свободный азот, выходивший наружу в результате вулканической деятельности, превращался в аммиак. Условия для этого были самые подходящие: избыток водорода, повышенные температуры – поверхность Земли еще не остыла.
Толщина воздушной оболочки, окружающей земной шар, не меньше тысячи километров, это почти в четверть земного радиуса. Масса этой оболочки округленно составляет 5 * 10 15 тонн. Хотя это эквивалентно менее чем одной миллионной доле массы Земли, без атмосферы жизнь на планете была бы невозможна. Человек ежедневно потребляет 12-15 кг воздуха, вдыхая каждую минуту от 5 до 100 л, что значительно превосходит среднесуточную потребность в пище и воде.
Кроме того, атмосфера надежно оберегает человека от многочисленных опасностей, угрожающих ему из космоса: не пропускает метеориты (только над Москвой их ежесуточно сгорает около двухсот), защищает Землю от перегрева, пропуская определенное количество энергии, нивелирует перепад суточных температур, который мог бы составить примерно 200К, что неприемлемо для выживания всех земных существ. На верхнюю границу атмосферы ежесекундно обрушивается лавина космических излучений. Если бы они достигли земной поверхности, то все живущее на Земле мгновенно исчезло.
Велико значение атмосферы и в распределении света. Воздух атмосферы разбивает солнечные лучи на миллион мелких лучей, рассеивает их и создает то равномерное освещение, к которому мы привыкли. Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т.е. фиолетовые, синие и голубые. По мере удаления от Земли, а, следовательно, уменьшения плотности и загрязнения воздуха, цвет неба становится темнее, воздушная оболочка приобретает густо-синюю окраску.
Атмосфера является проводником звуков. Без нее на Земле царила бы тишина, невозможна была бы человеческая речь.
Основной потребитель воздуха в природе – флора и фауна Земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные живые организмы, включая человека, примерно за десять лет. Воздух необходим всему живому на Земле. Без пищи человек может прожить пять недель, без воды – пять дней, без воздуха – пять минут, но нормальная жизнедеятельность людей требует не только наличия воздуха, но и определенной его чистоты. От качества воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий, сооружений. Загрязненный воздух губителен для вод, суши, морей, почв.
Долгое время люди считали воздух простым веществом, и только в XVIII веке французский ученый Антуан Лоран Лавуазье установил, что воздух является механической смесью различных газов. [ 3 ] В нем содержится азота (N2) 78,08%; кислорода (О2) – 20,95%; диоксида углерода (СО2) – 0,03%; аргона (Ar) – 0,93% от объема сухого воздуха; небольшое количество других инертных газов. Пары воды составляют 3-4% от всего объема воздуха.
Состав воздуха поддерживается за счет постоянно идущих процессов: использования газов живыми организмами и выделение их в атмосферу.
В последние годы происходит некоторое изменение баланса азота в атмосфере. Однако из-за огромного количества азота в атмосфере проблема его баланса не так серьезна, как баланс кислорода и углекислого газа. Известно, что около 3,5-4 млрд. лет назад содержание кислорода в атмосфере было в тысячу раз меньше, чем сейчас, так как не было основных продуцентов кислорода – зеленых растений. [ 2 ]
Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровень естественного содержания.
Качество атмосферного воздуха – совокупность физических, химических и биологических свойств атмосферного воздуха, отражающих степень его соответствия гигиеническим и экологическим нормативам атмосферного воздуха.
Гигиенический норматив качества атмосферного воздуха – критерий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздействие на здоровье человека.
Экологический норматив качества атмосферного воздуха – критерий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание вредных веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздействие на окружающую природную среду.
Предельно допустимая (критическая) нагрузка – показатель воздействия одного или нескольких вредных веществ на окружающую природную среду, превышение которого может привести к вредному воздействию на нее. [ 3 ]
В чистом виде воздух в природе не встречается. Причиной тому – естественное и искусственное (или антропогенное) загрязнение.
Естественное загрязнение имеет разное происхождение: внеземное (космическая пыль) и земное. Последнее происходит при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, выносе в атмосферу кристалликов солей.
Данные статистики показывают, что главные источники искусственного загрязнения атмосферы – это различные виды транспорта, тепловые электростанции, промышленность, коммунальное хозяйство, сельское хозяйство, лесное хозяйство. В последние десятилетия добавилось радиоактивное загрязнение (см. Приложение рис. 1, 2).
Как известно, XX век характеризуется значительным ростом населения (оно увеличилось в 4,5 раза по сравнению с XIX веком) и научно-технической революцией, которая усилила отрицательное воздействие человека на природу. Например, в атмосфере появились в большом количестве вещества-загрязнители. [ 6 ]
Загрязняющее вещество – примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, растения и животных, другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным объектам. [ 3 ]
Естественное загрязнение атмосферы происходит при выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, выносе в атмосферу кристалликов солей, извержении вулканов. [ 2 ]
Но несмотря на все это природные источники не вызывают существенных загрязнений атмосферы. [ 2 ]
Искусственное (или антропогенное) загрязнение – это загрязнение, связанное с деятельностью человека.
Человек оказывает воздействие на различные параметры и свойства атмосферы, ее химический состав, тепловой режим, перемещение, радиоактивность, электромагнитный фон и т. п. Она, как и вода, стала раньше, чем литосфера, загрязняться человеком.
Человек не оказывает заметного влияния на концентрации основных химических элементов, входящих в состав воздуха – азота и кислорода. Отсутствие изменений в концентрации этих газов связано, прежде всего, с их высоким содержанием (азот – 78,08%, кислород - 20,95%), на фоне которых даже существенные воздействия человека на эти газы остаются практически не заметными. Этого, однако, нельзя сказать о диоксиде углерода. Концентрация его постепенно увеличивается, что связано со значительными поступлениями углерода на фоне его низкого содержания в атмосфере (0,03%).
Читайте также: