Крупные ветряные электростанции включаются в общую сеть, более мелкие используются для снабжения электричеством удалённых районов. В отличие от ископаемого топлива, энергия ветра практически неисчерпаема, повсеместно доступна и более экологична. Однако, сооружение ветряных электростанций сопряжено с некоторыми трудностями технического и экономического характера, замедляющими распространение ветроэнергетики. В частности, непостоянство ветровых потоков не создаёт проблем при небольшой пропорции ветроэнергетики в общем производстве электроэнергии, однако при росте этой пропорции, возрастают также и проблемы надёжности производства электроэнергии. Для решения подобных проблем используется интеллектуальное управление распределением электроэнергии.

2. Гелиоэнергетика (Солнечная энергетика) — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.

Солнечная энергетика (СЭ) является одним из из наиболее перспективных направлений развития возобновляемых источников энергии. По оценкам специалистов, к 2100 году солнце станет доминирующим источником энергии на планете. Во многих странах солнечная энергетика получила активную государственную поддержку и стремительно развивается.

Опыт этих стран показывает, что при определенных климатических, экономических и политических условиях солнечная энергетика уже сегодня может стать реальным конкурентом традиционной энергетике.

Количество солнечной энергии, поступающей на Землю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и других энергетических ресурсов, в том числе возобновляемых. Использование всего лишь 0,0125% солнечной энергии могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а использование 0,5% – полностью покрыть потребности в будущем. Потенциал солнечной энергии настолько велик, что, по существующим оценкам, солнечной энергии, поступающей на Землю каждую минуту, достаточно для того, чтобы удовлетворить текущие глобальные потребности человечества в энергии в течение года.

По используемому принципу преобразования солнечной энергии солнечные энергоустановки делятся на фотоэлектрические, реализующие метод прямого (безмашинного) преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрических преобразователей (ФЭП, или «солнечная батарея», «солнечный модуль»), и термодинамические, в которых солнечная энергия преобразуется сначала в тепло, которое в термодинамическом цикле тепловой машины, в свою очередь, преобразуется в механическую энергию, а затем в генераторе – в электрическую. Наиболее широкое распространение в мире получили именно солнечные фотоэлектрические установки (СФЭУ).

3. Альтернативная гидроэнергетика. Существуют приливная, волновая, геотермальная, биологическая и некоторые другие виды гидроэнергетики.

Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров.

Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.

Эне́ргия волн океана — энергия, переносимая волнами на поверхности океана. Может использоваться для совершения полезной работы — генерации электроэнергии, опреснения воды и перекачки воды в резервуары. Энергия волн — возобновляемый источник энергии.

Мощность волнения оценивают в кВт на погонный метр, то есть в кВт/м. По сравнению с ветровой и солнечной энергией энергия волн обладает гораздо большей удельной мощностью. Так, средняя мощность волнения морей и океанов, как правило, превышает 15 кВт/м. При высоте волн в 2 м мощность достигает 80 кВт/м. То есть, при освоении поверхности океанов не может быть нехватки энергии. Конечно, в механическую и электрическую энергию можно использовать только часть мощности волнения, но для воды коэффициент преобразования выше, чем для воздуха — до 85 %.

Волновая энергия представляет собой сконцентрированную энергию ветра и, в конечном итоге, солнечной энергии. Мощность, полученная от волнения всех океанов планеты, не может быть больше мощности, получаемой от Солнца. Но удельная мощность электрогенераторов, работающих от волн, может быть гораздо большей, чем для других альтернативных источников энергии.

Несмотря на схожую природу, энергию волн принято отличать от энергии приливов и океанских течений. Выработка электроэнергии с использованием энергии волн не является распространённой практикой, в настоящее время в этой сфере проводятся только экспериментальные исследования.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

3. Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин. Более чем такие паротермы распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее 100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий, потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.

Хозяйственное применение геотермальных источников распространено в Исландии и Новой Зеландии, Италии и Франции, Литве, Мексике, Никарагуа, Коста-Рике, Филиппинах, Индонезии, Китае, Японии, Кении.

Биотопливо – один из видов альтернативного топлива, производимый из сырья растительного или животного происхождения. Самыми распространенными в настоящее время являются биоэтанол, биодизель и, в меньшей степени, биогаз.

Биоэтанол, который по-нашему мы называем спиртом, производится в основном из кукурузы или сахарного тростника. Наиболее распространен в Бразилии, США, Швеции. Применяется не в чистом виде, а в смеси с бензином в разных пропорциях. Смесь Е-10 содержит 10% биоэтанола, Е-85, соответственно, 85%. Десятипроцентным топливом без переделок можно заправлять любой современный автомобиль, применение 85- процентного требует переделки двигателя и системы питания. Существуют и так называемые Flex-Fuel (FFV) автомобили, которые могут работать и на бензине, и на его смеси с этанолом в любом соотношении.

Биодизель является продуктом переработки растительного масла, сырьем для которого чаще всего служат рапс, соя или подсолнечник. Так же, как и биоэтанол, биодизель применяется в автомобилях не в чистом виде, а в смеси с дизтопливом. Например: В-20 – 20% биодизеля, 80% обычного дизтоплива. В отличие от биоэтанола применение биодизеля не требует доработки двигателя и топливной системы.

Недостатки биоэтанола и биодизеля. Биотопливо второго поколения

И биоэтанол, и биодизель обеспечивают выхлоп, позволяющий с запасом укладываться в экологические нормы. Но так как их энергетическая эффективность ниже, чем у чистого бензина или солярки, то мощность двигателя снижается, а расход топлива возрастает. А самое главное, что широкое использование этих видов биотоплива создает продовольственные проблемы, так как пищевые сельскохозяйственные культуры используются не по прямому назначению, а для производства топлива для автомобилей.

Решить эту проблему призваны биотоплива второго поколения. Главное их отличие в том, что сырьем для их производства служит биомасса, то есть разного рода отходы: остаточные непищевые части растений (стебли, листья, шелуха), древесная стружка, солома, кожура и мякоть от прессовки фруктов, навоз и т. п. Одним из представителей биотоплива второго поколения является биогаз, который еще называют «канализационный» газ. Состоит биогаз из метана и углекислого газа. Для применения в автомобилях его предварительно очищают от углекислого газа и получают биометан. По своим свойствам это аналог природного метана, разница лишь в происхождении. Также из биомассы можно получать и этанол, и дизель.

Биотопливо третьего поколения вырабатывается из водорослей, но до его практического применения пока еще далеко.

Технология производства биотоплива

Их несколько. Одна из них - это переработка сельскохозяйственных отходов в топливо. Сырьем, для этого процесса, могут служить и куски древесины, и солома, и навоз... Производство именно такого топлива, получившее название SunDiesel, начала немецкая химическая компания Choren Industriers при поддержке концернов DaimlerChrysler и Volkswagen.

После сушки отходы нагреваются до 400-500°С, выделившийся газ проходит ряд превращений в присутствии катализатора - и на выходе из реактора получается дизельное топливо без содержания серы и других вредных примесей. Кроме того, биодизельное топливо «СО2-нейтрально» по отношению к окружающей среде - при его сгорании в атмосферу возвращается та углекислота, что была поглощена растениями при росте.

Чистота такой биосолярки тоже играет положительную роль - испытания показали, что она позволяет выполнять нормы токсичности Евро 4 даже тем двигателям, которые рассчитаны только на Евро 3. Конечно, пока литр «солнечной» солярки дороже обычной.

По оценкам авторов проекта, нынешние возможности сельского хозяйства Европы способны обеспечить таким топливом от половины до 80% всех легковых дизелей.

Еще один способ получения биологического дизельного топлива - растительное сырье. Тем более идея получать его из растительного сырья была озвучена еще Рудольфом Дизелем! В 1900 году он даже продемонстрировал двигатель, работавший на горючем из арахисового масла.

Основой для биодизельного топлива служат различные компоненты, чаще всего соя, рапс, хлопок, а в последнее время ятрофа – это южноамериканское растение еще называют бутылочным деревом. Технология в общих чертах такова: семена растений проходят через маслобойку, в которой масло отделяется от шрота – отходов маслоэкстракционного производства. Затем масло смешивают с метанолом, применяя в качестве катализатора метоксид натрия. Полученную смесь очищают – горючее готово.

Вопросы:

1.  Природоохранные мероприятия и их классификация

2.  Безотходные и малоотходные технологии

3.  Ветроэнергетика и гелиоэнергетика

4.  Геоэнергетика как составная часть альтернативной энергетики

5.  Геотермальная энергетика и биоэнергетика

6.  Альтернативная гидроэнергетика

7.  Недостатки биоэтанола и биодизеля. Биотопливо второго поколения. Технология производства биотоплива

Лекция 8

ПОСЛЕДСТВИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

Парниковый эффект

Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за нагревания газов. Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – это водяные пары и углекислый газ.

Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы значительно ниже, чем она есть сейчас. Однако при повышении концентрации парниковых газов увеличивается непроницаемость атмосферы для инфракрасных лучей, что приводит к повышению температуры Земли.

В 2007 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) – наиболее авторитетный международный орган, объединяющий тысячи ученых из 130 стран мира – представила свой Четвертый оценочный доклад, в котором содержались обобщенные выводы о прошлых и нынешних климатических изменениях, их воздействии на природу и человека, а также о возможных мерах по противодействию таким изменениям.

Согласно опубликованным данным, за период с 1906 по 2005 годы средняя температура Земли поднялась на 0,74 градуса. В ближайшие 20 лет рост температуры, по мнению экспертов, составит в среднем 0,2 градуса за десятилетие, а к концу XXI века температура Земли может повыситься от 1,8 до 4,6 градусов (такая разница в данных – результат наложения целого комплекса моделей будущего климата, в которых учитывались различные сценарии развития мировой экономики и общества).

По мнению ученых, с 90-процентой вероятностью наблюдаемые изменения климата связаны с деятельностью человека – сжиганием углеродного ископаемого топлива (т. е. нефти, газа, угля и др.), промышленными процессами, а также сведением лесов – естественных поглотителей углекислого газа из атмосферы.

Последствия изменения климата при парниковом эффекте

1. Изменение частоты и интенсивности выпадения осадков.
В целом климат на планете станет более влажным. Но количество осадков не распространится по Земле равномерно. В регионах, которые и так на сегодняшний день получают достаточное количество осадков, их выпадение станет интенсивнее. А в регионах с недостаточным увлажнением участятся засушливые периоды.

2. Повышение уровня моря.
В течение ХХ века средний уровень моря повысился на 0,1-0,2 м. По прогнозам ученых, за XXI век повышение уровня моря составит до 1 м. В этом случае наиболее уязвимыми окажутся прибрежные территории и небольшие острова. Такие государства как Нидерланды, Великобритания, а также малые островные государства Океании и Карибского бассейна первыми подпадут под опасность затопления. Кроме этого участятся высокие приливы, усилится эрозия береговой линии.

3. Угроза для экосистем и биоразнообразия.
Существуют прогнозы исчезновения до 30 40% видов растений и животных, поскольку их среда обитания будет изменяться быстрее, чем они могут приспособиться к этим изменениям.

При повышении температуры на 1 градус прогнозируется изменение видового состава леса. Леса являются естественным накопителем углерода (80% всего углерода в земной растительности и около 40% углерода в почве). Переход от одного типа леса к другому будет сопровождаться выделением большого количества углерода.

4. Таяние ледников.
Современное оледенение Земли можно считать одним из самых чутких индикаторов происходящих глобальных изменений. Спутниковые данные показывают, что начиная с 1960-х годов произошло уменьшение площади снежного покрова примерно на 10%. С 1950-х годов в Северном полушарии площадь морского льда сократилась почти на 10-15%, а толщина уменьшилась на 40%. По прогнозам экспертов Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), уже через 30 лет Северный ледовитый океан в течение теплого периода года будет полностью вскрываться из под льда.

По данных ученых, толща Гималайских льдов тает со скоростью 10-15 м в год. При нынешней скорости этих процессов две трети ледников исчезнут к 2060 году, а к 2100 все ледники растают окончательно.
Ускоренное таяние ледников создает ряд непосредственных угроз человеческому развитию. Для густонаселенных горных и предгорных территорий особую опасность представляют лавины, затопления или, наоборот, снижение полноводности рек, а как следствие  сокращение запасов пресной воды.

5. Сельское хозяйство.
Влияние потепления на продуктивность сельского хозяйства неоднозначно. В некоторых районах с умеренным климатом урожайность может увеличиться в случае небольшого увеличения температуры, но снизится в случае значительных температурных изменений. В тропических и субтропических регионах урожайность в целом, по прогнозам, будет снижаться.

Самый серьезный удар может быть нанесен беднейшим странам, наименее всего готовым приспособиться к изменениям климата. По данным МГЭИК, к 2080 г. число людей, сталкивающихся с угрозой голода, может увеличиться на 600 млн. чел., что вдвое больше числа людей, которые сегодня живут в бедности в Африке к югу от Сахары.

6. Водопотребление и водоснабжение.
Одним из последствий климатических изменений может стать нехватка питьевой воды. В регионах с засушливым климатом (Центральная Азия, Средиземноморье, Южная Африка, Австралия и т. п.) ситуация еще более усугубиться из-за сокращения уровня выпадения осадков.
Из-за таяния ледников существенно снизиться сток крупнейших водных артерий Азии – Брахмапутры, Ганга, Хуанхэ, Инда, Меконга, Салуэна и Янцзы. Недостаток пресной воды коснется не только здоровья людей и развития сельского хозяйства, но также повысит риск политических разногласий и конфликтов за доступ к водным ресурсам.

7. Здоровье человека.
Изменение климата, по прогнозам ученых, приведет к повышению рисков для здоровья людей, прежде всего менее обеспеченных слоев населения. Так, сокращение производства продуктов питания неизбежно приведет к недоеданию и голоду. Аномально высокие температуры могут привести к обострению сердечнососудистых, респираторных и других заболеваний.

Повышение температуры может привести к изменению географического распространения различных видов, являющихся переносчиками заболеваний. С повышением температуры ареалы теплолюбивых животных и насекомых (например, энцефалитных клещей и малярийных комаров) будут распространяться севернее, в то время как люди, населяющие эти территории, не будут обладать иммунитетом к новым заболеваниям.

Пути сдержания роста парникового эффекта

По мнению экологов, предотвратить полностью прогнозируемые изменения климата человечеству вряд ли удастся. Однако в человеческих силах смягчить климатические изменения, сдержать темпы роста температуры с тем, чтобы избежать опасных и необратимых последствий в будущем. В первую очередь, за счет:
1. Ограничения и сокращения потребления ископаемого углеродного топлива (угля, нефти, газа);
2. Повышения эффективности потребления энергии;
3. Внедрения мер по энергосбережению;
4. Более широкого использования неуглеродных и возобновляемых источников энергии;
5. Развития новых экологически чистых и низкоуглеродных технологий;
6. Через предотвращение лесных пожаров и восстановление лесов, поскольку леса – естественные поглотители углекислого газа из атмосферы.

Кислотные дожди

Кислотные осадки (дожди, туманы, снег) - это осадки, кислотность которых выше нормальной. Мерой кислотности является значение pH (водородный показатель). Шкала значения pH идет от 02 (крайне высокая кислотность), через 7 (нейтральная среда) до 14 (щелочная среда), причем нейтральная точка (чистая вода) имеет pH=7. Дождевая вода в чистом воздухе имеет pH=5,6. Чем ниже значение pH, тем выше кислотность. Если кислотность воды ниже 5,5 , то осадки считаются кислотными. На обширных территориях промышленно развитых стран мира выпадают осадки, кислотность которых превышает нормальную отраз (рН= 5-2,5).

Химический анализ кислотных осадков показывает присутствие серной (H2SO4) и азотной (HNO3) кислот. Наличие серы и азота в этих формулах показывает, что проблема связана с выбросом данных элементов в атмосферу. При сжигании топлива в воздух попадает диоксид серы, также происходит реакция атмосферного азота с атмосферным кислородом и образуются оксиды азота.

Эти газообразные продукты (диоксид серы и оксид азота) реагируют с атмосферной водой с образованием кислот (азотной и серной).

В 1872 году Роберт Смит английский инженер в своей работе «Воздух и дождь: начало химической климатологии» впервые в истории употребил термин «кислотные дожди».

Большое внимание он уделил викторианскому смогу в английском городе Манчестер. Многие ученые того времени пришли к выводу, что как таковых «кислотных дождей» не бывает, но спустя годы, сомнений в том, что данное явление существует, даже не может возникнуть.

Ярким подтверждением этому служит ситуация, произошедшая в конце семидесятых годов 20 века. Городок Уилинг, находящийся в штате Западная Виргиния, прославился на всю планету шедшими в течение трех дней кислотными осадками. Женщины, носящие в то время модные, дорогие капроновые чулки и колготки, не понимали, почему они покрывались мелкими дырами и постепенно расползались. Оказалось, что дождевые капли, содержащие в своем составе большое количество кислоты, разъели капрон.

Причины возникновения кислотных дождей

Существует довольно широкий спектр причин возникновения этого явления, включающие природные катаклизмы и человеческий фактор. Как уже было сказано, кислотные дожди возникают в результате слияния паров воды и оксида азота и двуокиси серы. Данные химические вещества попадают в окружающую среду в результате сильных извержений вулканов, но содержание серы в атмосфере после катаклизма составляет около 2,5 миллион тон, что сравнительно мало по сравнению с выбросами заводов, фабрик, котельных.

Основными факторами скапливания кислоты в атмосфере являются – переработка и выплавка металлов на заводах, сгорание топлива в котельных, сжигание мусора, огромное число средств передвижения. Около 250 миллионов тонн серы в год — таковы показатели техногенного поступления.

Последствия выпадения кислотных дождей для экологии и экономики

К сожалению, в нашем мире не осталось ни одного уголка, где бы ни выпали смертоносные осадки. Последствия кислотных дождей – ужасны и катастрофичны, не только для природы, но и для всего человечества в целом.

После выпадения кислотных дождей в США в большинстве рек и озер перестала размножаться рыба, так как кислотность в водах в несколько раз превышала норму, снег в горных местностях приобрел ужасный серо – желтый оттенок, около 30 процентов лесных массивов исчезло с лица земли. Во многих странах погиб весь сельскохозяйственный урожай, что нанесло непоправимый удар по экономике.

Человек, употребляю рыбу или воду из водоема, пострадавшего от кислотных дождей, может стать жертвой тяжелых и даже смертельных заболеваний. Попав под дождь, содержащий огромное количество кислоты, человеку грозят химические ожоги и удушье, так как дыхательные пути не справляются с вредными химическими веществами.

Огромное влияние кислота, содержащаяся в дождевой воде, оказывает на металлоконструкции и трубопроводы. Самолеты и здания покрываются коррозией из-за чего приходят в непригодность для эксплуатации. Исторические памятники, которые на протяжении нескольких веков украшают просторы планеты, могут разрушиться.

Пути разрешения проблемы кислотных дождей

Разрушительные последствия кислотных дождей заставили задуматься ученых о том, как препятствовать возникновению таких опасных осадков и вовсе избавиться от данного явления. Единственным и самым верным способом, безусловно, является сокращение выбросов тяжелых металлов и их оксидов в атмосферу. Достичь этого возможно лишь при обеспечении каждого предприятия дорогостоящим очистным сооружением, которое сможет задерживать двуокись серы в фильтрах, что сделает воздух более чистым и свежим.

Сократить количество транспортных средств в крупных городах и мегаполисах, которые выбрасывают колоссальное количество выхлопных газов. Ну и, конечно же, восстанавливать лесные массивы, которые в последнее время подверглись массовому вырубанию, очищать загрязненные водоемы путем разведения планктона, способного отфильтровывать и поглощать кислоты. Научиться не сжигать, а перерабатывать мусор на заводах, чтобы образованные при сжигании вещества не попадали в окружающую нас среду.

Возможно, спустя десятки лет, термин «кислотный дождь» уйдет из обихода, а пока это реальная угроза для жизни человечества и существования планеты Земля.

Смог

Смог - это смесь дыма, пыли и тумана. Термин впервые появился в Англии, когда жители Лондона стали испытывать на себе последствия загрязнения городского воздуха в результате сжигания угля, который использовался для отопления.

Если при нормальных условиях при сжигании угля образуется углекислый газ и вода, то при недостатке кислорода среди продуктов сгорания появляются токсичные вещества: угарный газ, сажа, различные углеводороды, образующиеся в результате химических реакций, в том числе бензопирен.

Опасность представляют также примеси серы, доля которых в топливе иногда составляет около 6%. Продукты сгорания серы, взаимодействуя с влагой, приводят к образованию «кислотного тумана», который очень вреден для здоровья.

Переход на использование углеводородов в качестве основного источника топлива привел к появлению новой проблемы: фотохимического смога. Этот вид загрязнения распространен в различных промышленных городах с активным автомобильным движением. Фотохимический смог формируется в условиях жаркого лета, когда в результате особых явлений в атмосфере нарушается циркуляция воздуха и земля оказывается накрытой «шапкой» из разогретого воздуха, отравленного продуктами сгорания автомобильного топлива, многие из которых являются канцерогенами.

В результате лесных и городских пожаров количество токсичных веществ в воздухе многократно увеличивается, в составе смога появляются продукты сгорания лаков, красок, пластмасс и прочих материалов, активно используемых в быту и строительстве.

Влияние смога на организм подобно пассивному курению. Особенно опасен смог для людей с хроническими заболеваниями легких и сердца, пожилых людей, беременных и детей. Длительное вдыхание дыма приводит к развитию аллергических реакций, бронхиальной астмы, раковых заболеваний легких.

Защита от смога

Для решения проблемы смога в автомобильную промышленность внедряются различные фильтры, очищающие выхлопные газы от вредных примесей. Для более полного сгорания бензина используются специальные катализаторы, уменьшающие концентрацию недоокисленных продуктов в воздухе автомагистралей. Однако количество автотранспорта продолжает неуклонно расти, что нивелирует защитные меры. Для удаления примесей серы нефтепродукты подвергают очистке.

Для индивидуальной защиты от дыма и смога рекомендуется:

·  сократить физическую активность и время пребывания на улице

·  в помещении завесить окна и двери влажной тканью, использовать кондиционеры и сплит-системы без приточной вентиляции, чаще делать влажную уборку

·  в условиях сильной задымленности использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания, самое простое из которых — влажная марлевая повязка или платок, которые следует чаще менять

·  чаще умываться, промывать глаза, нос и рот чистой водой

·  для защиты глаз использовать препараты искусственной слезы

·  по возможности отказаться от курения, алкогольных напитков

·  пить больше жидкости, обогатить рацион фруктами и овощами, использовать мультивитамины и минеральные комплексы по рекомендации врача

Разрушение озонового слоя

Озоновый слой расположен в стратосфере на высоте от 12 до 50 км (наибольшая плотность на высоте около 23км). И, несмотря на то, что концентрация озона в атмосфере меньше 0.0001%, озоновый слой полностью поглощает губительное для всего живого коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Долгое время озоновый слой стремительно истощался из-за деятельности человека. Вот основные причины его истончения:

1) Во время запуска космических ракет в озоновом слое буквально «выжигаются» дыры. И вопреки старому мнению о том, что они сразу же затягиваются, эти дыры существуют довольно долгое время.

2)Самолеты летающие на высотах в 12-16 км. также приносят вред озоновому слою, тогда как летающие ниже 12 км. напротив способствуют образованию озона.

3) Выброс в атмосферу фреонов.

Разрушение озонового слоя фреонами

Самой главной причиной разрушения озонового слоя является хлор и его водородные соединения. Огромное количество хлора попадает в атмосферу, в первую очередь от разложения фреонов. Фреоны – это газы, не вступающие у поверхности планеты ни в какие хим. реакции. Фреоны закипают и быстро увеличивают свой объем при комнатной температуре, и потому являются хорошими распылителями. Из-за этой особенности фреоны долгое время использовались в изготовлении аэрозолей. И так-как, расширяясь, фреоны охлаждаются, они и сейчас очень широко используются в холодильной промышленности. Когда фреоны поднимаются в верхние слои атмосферы, от них под действием ультрафиолетового излучения отщепляется атом хлора, который начинает одну за другой превращать молекулы озона в кислород. Хлор может находиться в атмосфере до 120 лет, и за это время способен разрушить до 100 тысяч молекул озона. В 80-ых годах мировое сообщество начало принимать меры по сокращению производства фреонов. В сентябре 1987 года 23 ведущими странами мира была подписана конвенция, согласно которой, страны к 1999 году должны были снизить потребление фреонов в два раза. Уже найден практически не уступающий заменитель фреонов в аэрозолях – пропан-бутановая смесь. Она почти не уступает фреонам по параметрам, единственным ее минусом является то, что она огнеопасна. Такие аэрозоли уже достаточно широко используются. Для холодильных установок дела обстоят несколько хуже. Лучшим заменителем фреонов сейчас является аммиак, однако он очень токсичен и все же значительно хуже их по физ. параметрам. Сейчас достигнуты неплохие результаты по поиску новых заменителей, но пока проблема окончательно не решена.

Благодаря совместным усилиям мирового сообщества, за последние десятилетия производство фреонов сократилось более чем в два раза, но их использование все еще продолжается и по оценкам ученых, до стабилизации озонового слоя должно пройти еще как минимум 50 лет.

Вопросы:

1.  Проблема парникового эффекта и пути сдержания его роста

2.  Последствия изменения климата при парниковом эффекте

3.  Проблема кислотных дождей и причины их возникновения

4.  Последствия выпадения кислотных дождей для экологии и экономики

5.  Пути разрешения проблемы кислотных дождей

6.  Проблема смога и защита от него

7.  Разрушение озонового слоя. Фреоны и их воздействие на озоновый экран планеты

Лекция 9

ЭКОЛОГИЯ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Понимание здоровья у людей в разные времена сущест­венно различалось. Существуют следующие основные концеп­ции здоровья:

·  общепринятой концепцией здоровья с древних времен
и по наше время считается просто отсутствие болезней. Такое понимание здоровья бытует с начала нашей эры, и его можно встретить в работах и древних, и средневе­ковых, и современных врачей;

·  по биологическим представлениям здоровье — это спо­собность организма сохранять гомеостатическое равно­весие, т. е. устойчивость регуляционных систем орга­низма;

·  по определению Всемирной организации здравоохране­ния (ВОЗ) здоровье — это позитивное состояние, характеризующее личность в целом, т. е. состояние физиче­ского, духовного и социального благополучия.

Одним из главных показателей и следствий здоровья насе­ления является такой социально значимый фактор, как работоспособность.

Поскольку с биологических позиций здоровье представля­ет собой состояние гомеостатического равновесия, широкой адаптивности и резистентности, то современное понятие здо­ровья расширяется от узкого до более широкого понимания здоровья разных видов организмов, сообществ и даже эко­систем.        

Рассмотрим некоторые наиболее типичные патологические состояния и болезни человека. Прежде все­го, надо отметить, что патологическое состояние в каждом от­дельном организме, у каждого отдельного человека возникает чаще всего не сразу, а путем накопления усталости, не компен­сированных стрессовых состояний, т. е. того, что в медицине часто называется состоянием «предболезни». Классифицируя болезни, их можно разделить на несколько основных групп.

Наследственные болезни. Первая группа — это наследст­венные заболевания, возникающие у носителей мутантных ге­нов. При простом (менделевском) наследовании это наличие одного мутантного гена. Примерами таких болезней, которые вызваны мутациями (генными или хромосомными), являются синдром Дауна, появляющийся вследствие нарушений хромо­сомного набора, а также фенилкетонурия — болезнь обмена веществ, следствие генной мутации, грозящая ребенку умст­венной отсталостью, если он с самого рождения не получает особое (диетическое) питание. Генные мутации — причина та­ких болезней, как, например, опухоль сетчатки (ретинобластома) и гемофилия.

Часто встречается наследственная предрасположенность к болезням как результат полигенного наследования: к язвен­ным и сердечно-сосудистым заболеваниям, сахарному диабету, различным видам аллергий.
  Наследственные болезни в значительной степени связаны с условиями окружающей человека среды. В частности, мута­ции могут появиться в организме не только самопроизвольно, но и под действием определенных факторов среды, называе­мых мутагенными. Главным мутагенным фактором среды яв­ляются ионизирующие излучения (радиация). Выявлен ряд химических мутагенов, поступающих в окружающую при­родную среду от многих химических производств. Мутагенное действие оказывает и ряд вирусных заболеваний, делающих более изменчивой наследственность отдельного человека и вы­зывающих наследственные предрасположения к патологиям.

Экопатологии. Это болезни, вызванные факторами среды. Прежде всего, это «болезни образа жизни», связанные преиму­щественно с недостаточностью или с избыточностью питания. При недостаточном питании содержание витаминов, микро­элементов, белков в пище ниже нормы, что приводит к тяже­лым нарушениям здоровья. При избыточном питании развива­ется ожирение, которое ведет к таким тяжелым патологиям, как диабет, рак, сердечно-сосудистые болезни. Поэтому избы­ток или дисбаланс питания играет не менее губительную роль, чем его недостаток.

Важный патогенный фактор — избыток рафинированной
пищи, потребляемой населением экономически развитых стран
особенно жителями городов. Излишнее потребление животных жиров, сахара, различных консервов, колбас, копченостей —
все это способствует возникновению ряда системных болезней как пищеварения, так и всего организма в целом.

Среда обитания человека также является источником «стрессорных» воздействий. Это, прежде всего, факторы воздей­ствия физического и химического стрессов. Факторы физи­ческого стресса связаны с нарушениями светового, акустиче­ского или вибрационного режима, а также уровня электромаг­нитных излучений. Как правило, отклонение от норм этих факторов характерно для городской или производственной среды, где чаще всего и в наибольшей степени нарушаются ус­ловия, к которым эволюционно адаптирован человеческий ор­ганизм. Факторы химического стресса чрезвычайно многооб­разны. В последние годы синтезировано более 7 тыс. различ­ных веществ, ранее чуждых для биосферы, — ксенобиотиков (от греч. xenos — чужой и biote — жизнь). Редуценты в естест­венных экосистемах не справляются с таким количеством чуждых веществ, для разложения которых в природе не су­ществует специализированных биохимических механизмов, поэтому ксенобиотики представляют собой опасный вид за­грязнений. Организм человека также не справляется с этими чужеродными искусственными веществами, ибо не имеет средств их детоксикации.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5