Юрий Симагин - Региональная экономика. Природно-ресурсные и экологические основы

2) среднюю – стратосферу (от 8–18 до 60 км);

3) верхнюю – ионосферу (выше 60 км).

Тропосферахарактеризуется снижением температуры по высоте (примерно 6 °С на 1 км). Так как теплый воздух легче холодного, это приводит к вертикальному перемещению потоков воздуха, конденсации водяного пара, образованию облаков и выпадению осадков. Очень часто тропосферу называют кухней погоды. В ней сосредоточено 80% массы атмосферного воздуха. На экваторе интенсивность, вертикальность потоков воздуха, вызванных нагреванием земной поверхности, выше, из-за этого тропосфера там простирается до самой большой высоты (до 16–18 км), в умеренных широтах – до 10–11 км, а на полюсах – до 8–9 км. Стратосферарасполагается выше тропосферы – до высоты около 60 км. В ней температура с высотой не понижается, а возрастает, вертикального движения воздушных потоков не наблюдается. В стратосфере создаются условия для накопления такого химически активного вещества, как озон (О 3), который является модификацией кислорода (О 2). В тропосфере природный озон образуется из кислорода за счет электрических разрядов во время гроз и из-за своей активности очень недолговечен. В стратосфере под действием ультрафиолетового излучения Солнца в отсутствие вертикального перемешивания образуется слой повышенной концентрации озона, который называют озоновым слоем. Ионосфералежит выше стратосферы. До высоты около 80 км здесь наблюдается резкое понижение температуры (до –75–90 °С), что нередко вызывает образование самых высоких облаков – слоистых, состоящих из ледяных кристалликов. На больших высотах характерно значительное повышение температуры (до 1000 °С и более). Газы атмосферы под действием интенсивного солнечного излучения находятся здесь в ионизированном состоянии. С этим состоянием связано возникновение полярного сияния как свечения газов. Ионосфера обладает способностью многократного отражения радиоволн, что позволяет обеспечивать дальнюю радиосвязь.

Только в тропосфере существуют условия, благоприятные для жизни живых организмов. На высотах стратосферы и ионосферы ни животные, ни растения существовать без средств защиты не могут.

Наличие кислорода в атмосферном воздухе и поддержание его в объеме, необходимом для развития биосферы, – важнейшие условия для поддержания жизни на Земле. Воспроизводство кислорода на суше в большой мере определяют южный и северный лесные пояса. Основная доля последнего находится в Российской Федерации – прежде всего в Сибири, на Дальнем Востоке, на севере европейской части страны. Таким образом, воспроизводство кислорода и поглощение углекислого газа на Земле теснейшим образом связаны с состоянием лесов нашей страны.

Большую опасность для человечества представляют потенциально возможный дефицит кислорода на Земле, изменение состава атмосферного воздуха в результате его загрязнения. Под загрязнением атмосферы понимают любое изменение ее состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека, состояние растений и животных. Загрязнение атмосферы может быть вызвано природными процессами и деятельностью человека (антропогенное загрязнение).

Природными источниками загрязнений атмосферного воздуха служат прежде всего вулканические выбросы, лесные и степные пожары, пыльные бури, тайфуны, массовое цветение растений и т.п. Обычно эти факторы не оказывают резко отрицательного воздействия на природные экосистемы, за исключением редких широкомасштабных катастрофических извержений вулканов. Источником запыленности атмосферы также могут быть крупные лесные пожары. Значительное загрязнение атмосферы природного происхождения вызывается пыльными бурями, их образование связано с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности пылевых частиц. Этому могут способствовать природные факторы (такие, как засуха) и деятельность человека (чрезмерная распашка, выпас скота и т.п.). В период массового цветения растений в приземных слоях воздуха может содержаться значительное количество спор и пыльцы растений. Многие из них способны вызывать у людей аллергические заболевания. Особенно подвержены этим недугам люди, в первом, втором поколениях переселившиеся на новые места, сильно отличающиеся от их родины составом растительности.

Антропогенное загрязнение атмосферы по своим масштабам значительно превосходит природное. Оно оказывает различное воздействие на атмосферу, влияя непосредственно на ее состояние (нагревание, изменение влажности и др.), воздействуя на физико-химические свойства атмосферы (увеличивая концентрации диоксида серы, твердых частиц и т.п.), изменяя свойства подстилающей поверхности (сведение лесов увеличивает скорость ветров, распашка изменяет способность земной поверхности отражать солнечные лучи и т.д.). Для уменьшения концентрации в атмосфере вредных примесей, источником которых в основном являются промышленные предприятия и транспорт, применяют различные методы.

1. Устанавливают очистное оборудование для улавливания загрязняющих веществ. При этом степень улавливания отдельных видов загрязнителей сильно различается. Так, например, в Российской Федерации для твердых выбросов этот показатель составляет 94%, для жидких и газообразующих выбросов – до 30% (при этом для таких токсичных выбросов, как окислы серы и азота, степень улавливания еще ниже и составляет соответственно 15 и 10%).

2. Сооружают высокие и сверхвысокие дымовые трубы: чем в более высокие слои воздуха выбрасываются загрязняющие вещества, тем ниже их концентрация в приземном слое, но на тем большую площадь они рассеиваются. Например, труба высотой 100 м рассеивает выбросы в радиусе до 20 км, высотой 250 м – до 75 км. Самая высокая в мире труба высотой 400 м сооружена в Канаде, в провинции Онтарио.

3. Совершенствуют существующие и создают новые промышленные технологии, при этом нередко применяют принципиально новые экологически чистые схемы производства. Так, ускоренными темпами развивается особое направление в металлургии – биометаллургия, когда такой металл, как медь, получают из микроорганизмов, которые размножаются в питательной среде, основу которой составляют медные руды, и накапливают в своем теле медь.

4. Располагают промышленные предприятия с учетом розы ветров.

5. Создают санитарно-защитные зоны вокруг промышленных предприятий (шириной от 50 м до 1 км в зависимости от токсичности выбросов), в которых запрещено строительство жилых зданий.

6. Осуществляют посадку зеленых насаждений. Исследования показали, что каждое взрослое дерево поглощает 30–40 кг пыли и копоти в год.

Для сокращения вредного влияния выхлопных газов автомобилей на здоровье людей и состояние животных и растений применяют следующие методы: