Основные пути решения загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы, источники, последствия, пути решения экологического кризиса очень активно изучаются современными учеными. На внутригосударственном и межправительственном уровнях принимаются различные нормативные акты, направленные на улучшение ситуации в мире. Рассмотрим далее, какое влияние оказывает на планету загрязнение атмосферы. Источники, последствия, пути решения проблем также будут описаны в статье.

Актуальность вопроса

Хозяйственная деятельность людей на протяжении последнего столетия вызвала серьезное загрязнение атмосферы. Пути решения проблемы экологии сегодня существуют различные. В воздушном бассейне, воде, почве во многих местностях присутствуют токсичные вещества, содержание которых значительно превышает ПДК (допустимую норму). Это, в свою очередь, негативно сказывается на здоровье населения, состояние экосистем.

Экологический кризис

Это понятие в последние несколько десятилетий стало использоваться очень часто. Экологический кризис может быть локальным или глобальным. Первый выражен в повышении уровня электромагнитного, теплового, шумового, химического загрязнения вследствие функционирования одного либо нескольких источников, расположенных близко друг к другу. Локальный кризис может преодолеваться относительно легко за счет принятия экономических либо административных мер. К примеру, принимается решение о необходимости совершенствования технологического процесса, перепрофилировании предприятия или его закрытии. Большую опасность представляет глобальный кризис. Это явление – следствие совокупной деятельности всего человечества. Проявляется глобальный кризис изменением характеристик естественной среды на всей планете. Соответственно, он опасен для всего населения. С глобальным кризисом бороться намного сложнее, чем с локальным. Проблему можно будет считать решенной при минимизации загрязнений до уровня, с которым природная среда будет способна справиться самостоятельно. Для этого проводятся международные встречи на высшем уровне. Последняя, в частности, состоялась в 2016 г. в Париже.

Негативные факторы

Рассматривая загрязнение атмосферы, причины и пути решения экологического кризиса, ученые анализируют различные объекты, виды деятельности человека. Анализ позволяет установить наиболее опасные из них и выработать методы, снижающие или исключающие их негативное воздействие на природу. Все источники загрязнений разделяются на две крупные категории. К первой относят естественные объекты и явления:

1. Извержения вулканов.
2. Торфяные, лесные пожары, возникающие без участия людей.
3. Выделение метана при разложении органических остатков.
4. Песочные, пылевые бури.
5. Естественную радиацию.
6. Процессы выветривания.
7. Распространение растительной пыльцы.

Более пагубное воздействие на среду оказывают:

1. Испытания ядерного оружия.
2. Работа теплоэлектростанций.
3. Выбросы ядовитых газов с предприятий.
4. Работа котельных.
5. Разложение мусора и отходов на свалках.
6. Пожары, возникающие по вине людей.
7. Выхлопные газы транспортных средств.
8. Полеты реактивных летательных аппаратов.

Результаты негативного воздействия

Вследствие необдуманной хозяйственной деятельности в верхние слои воздушной оболочки выбрасывается колоссальный объем ядовитых соединений, копоти и тепла. Это приводит к истощению озонового слоя и появлению в нем дыр. Сквозь них активно проходит радиация. Температура на планете постоянно повышается. Это приводит к таянию ледников, увеличению объема воды в Мировом океане. Вследствие повышения температуры начинают исчезать ареалы обитания множества животных.

Отрицательное влияние на здоровье

В последнее время особенно активно осуществляется промышленно-городское загрязнение атмосферы. Пути решения экологического кризиса локального характера необходимо активно искать в рамках межведомственного взаимодействия. Промедление в этом вопросе недопустимо, поскольку речь идет о состоянии здоровья людей и среды их обитания. По статистике в среднем за одни сутки человек вдыхает до 20 тыс. л воздуха. При этом вместе с кислородом в организм попадают частицы пепла и копоти, а также ядовитые пары. Все это оседает в легких, постепенно отравляя человека. Продолжительное воздействие смога ухудшает самочувствие, приводит к головным болям, тошноте, раздражению слизистых. У людей возникают сердечно-сосудистые заболевания, патологии других внутренних органов. В отсутствии адекватных мер активное действие отравляющих веществ может привести к смертельному исходу. Истощение озонового слоя создает условия для облучения планеты. Ультрафиолет начинает сильнее действовать на человека и животных. Негативное радиационное воздействие снижает иммунитет, провоцирует развитие тяжелых заболеваний, в числе которых рак слизистых и кожи, катаракта и пр.

Парниковый эффект

Он является следствием вырубки леса и разрушения озонового слоя. Дыры, присутствующие в верхних воздушных слоях, начинают пропускать больше радиации, прогреваются нижние пласты атмосферы, а затем и поверхность Земли. Исходящее от планеты тепло не поднимается вверх. Причина, по которой оно не возвращается, заключается в накоплении парниковых газов в нижних слоях, делая их слишком плотными. Парниковый эффект приводит к другой серьезной проблеме – потеплению. В связи с задержкой излучения, на поверхности Земли начинает повышаться температура. Это, как выше было сказано, провоцирует таяние ледников и прочим проблемам. Ученые уже сегодня наблюдают затопления ряда прибрежных зон. Если не остановить парниковый эффект, могут погибнуть многие животные, растения и люди.

Кислотные дожди

Такое явление – следствие выброса в атмосферу вредных соединений в большом объеме. Кислоту в воздухе образуют оксиды хлористого водорода, серы, азота, взаимодействующие с парами воды. Осадки, содержащие ее, приводят к серьезным негативным последствиям. В частности, разрушению подвергаются кирпичные и бетонные сооружения, трубы, внешняя отделка фасадов, крыши. За несколько десятилетий кислотные дожди повредили множество культурно-исторических памятников. Такие осадки разрушают металл, стекло, резину. Автомобили, попавшие под кислотный дождь, как правило, становятся непригодными к эксплуатации. Существенно страдает почвенный покров. Повышается кислотность грунта, снижается плодородие. Кислотные дожди опустошают участки с зелеными насаждениями, принося огромные убытки сельскохозяйственному сектору. Отборный урожай погибает, деревья начинают гнить. Отравленная трава попадает в корм животным, вследствие чего у них развиваются тяжелые заболевания, нередко приводящие к смерти. Кислотные дожди вызывают гибель экосистем.

Смог

Им обычно называют сильное загрязнение воздуха в крупных мегаполисах. В безветренную погоду верхние слои сильнее нагреваются. Из-за этого газы, поднимающиеся от земли не могут выйти в верхние пласты и оседают, образуя едкую пелену. Под влиянием света в смоге начинают образовываться неустойчивые, однако очень токсичные соединения.

Фотохимический туман

Он представлен в виде многокомпонентной смеси первичных и вторичных аэрозольных частиц и газов. В составе фотохимического тумана присутствуют оксиды азота и серы, разнообразные органические вещества перекисной природы. В комплексе они именуются фотооксидантами. Такой туман появляется вследствие химических реакций при наличии ряда условий. В качестве определяющих факторов выступает высокая концентрация в воздухе углеводорода, оксида азота, прочих веществ, интенсивная радиация, безветрие или слабый обмен воздуха в пределах приземного слоя при мощной инверсии в течение суток.

Загрязнение атмосферы: пути решения проблемы

Как видно из сказанного выше, экологический кризис требует незамедлительных действий. При этом необходимо сказать, что в выполнение мероприятий по снижению пагубного влияния деятельности человека должен включаться каждый человек. Искать пути решения загрязнения атмосферы – дело абсолютно всех людей. Особая роль, безусловно, принадлежит ученым. Они, анализируя ситуацию, находят наиболее рациональные и эффективные варианты снижения негативного влияния выбросов. В настоящее время выработаны следующие основные пути решения проблемы загрязнения воздуха:

1. Поглотительный метод. Он предполагает установку фильтров из известняка, активированного угля, аммиака. Все эти соединения обладают способностью поглощать вредные газы. Этот метод считается одним из самых распространенных, в связи с его простотой и высоким качеством очистки. Недостатком поглотительного (абсорбционного) способа является то, что фильтрующие установки имеют большие габариты и занимают очень много места. Сложности также связаны с необходимостью периодической замены очистительной жидкости.
2. Окислительный метод. Этот способ предполагает «выжигание» вредных примесей. Однако при этом выделяется углекислый газ.
3. Каталитический метод. Он позволяет пропускать токсичные газы и пары через твердые катализаторы, способствующие ускорению их отделения. Этот способ достаточно эффективен, однако требует значительных финансовых и энергетических затрат.
4. Механический метод. Его применяют сегодня достаточно редко. Механический способ предполагает направление ядовитых газов в специальные турбины. Винты, присутствующие там, создают вихри, за счет которых идет процесс сбора токсичных соединений. Стоит сказать, что этот способ требует больших энергетических затрат. Процесс фильтрации осложняется также необходимостью осуществлять постоянное обслуживание установок. При этом эффективность очистки довольно небольшая.
5. Электроогневой метод. Этот способ считается самым новым и на сегодня наиболее эффективным. Газ направляется в сосуды, а затем пропускается через наэлектризованное пламя. Однако есть у этого способа существенный недостаток. Реализовать его на практике достаточно сложно.

Пути решения загрязнения атмосферы, кратко говоря, — меры, направленные на снижение опасных выбросов. При разработке тех или иных мероприятий необходимо принимать во внимание экономическую составляющую. Методы борьбы с загрязнениями должны быть максимально эффективными и минимально затратными.

Комплексные меры

В настоящее время ученые предлагают сочетать основные пути решения проблемы загрязнения атмосферы. Так, например, на многих предприятиях работают фильтрационные установки разных типов. В одних устанавливаются фильтры, в других используются специальные безсвинцовые добавки, каталитические нейтрализаторы. В результате газы проходят несколько ступеней очистки. Рассматривая основные пути решения загрязнения атмосферы, нельзя не сказать о новых разработках в области автомобилестроения. Как известно, транспорт считается одним из главных поставщиков ядовитых веществ в воздух. Сегодня выпускаются новые модели, оснащенные системами фильтрации выхлопов. В ряде стран общественный транспорт работает исключительно на электричестве и биотопливе.

Организационные мероприятия

В последнее время на правительственном уровне поднимается вопрос, касающийся обустройства крупных мегаполисов. Обсуждаются мероприятия, направленные на отделение аэропортов, автотрасс, предприятий, заводов от жилой застройки. В качестве границы между этими зонами будет выступать лесополоса. Она станет естественным фильтром и генератором кислорода. Вырабатывая пути решения загрязнения атмосферы, ученые и чиновники обращают внимание на систему обработки мусора. Большинство высказывается за необходимость ее реформирования. Обсуждаются варианты, при которых можно было бы сократить площадь свалок. Для этого необходимо производство, осуществляющее вторичную обработку сырья.

Дополнительно

Предлагая пути решения загрязнения атмосферы, ученые рекомендуют отказаться в сельскохозяйственной деятельности от использования химикатов. Они отравляют не только непосредственно почву, но и воздух. Одной из ключевых задач современного человечества является сохранение леса. В этой связи на правительственном уровне приняты законы, регламентирующие вырубку, использование естественных ландшафтов населением. Таковы на сегодня главные пути решения загрязнения атмосферы.

fb.ru

Пути решения проблем загрязнения атмосферы и ее защита

Пожалуй, проблема загрязнения атмосферы в последнее время становится одной из самых серьезных глобальных проблем. Опасность выброса в воздушную оболочку несвойственных ей веществ ведет не только к загрязнению вдыхаемого людьми и животными воздуха, но и в глобальном изменении климата на планете.

Источники загрязнения

Источники загрязнения атмосферы ученые по происхождению делят на два типа: антропогенные (вызванные человеком и его деятельностью) и природные (или естественные).

К естественным источникам относят:

• Извержения вулканов;
• Выделение метана в процессе разложения органических останков;
• Лесные и торфяные пожары, возникшие без участия человека;
• Пылевые и песочные бури;
• Естественная радиация;
• Распространение пыльцы растений;
• Процессы выветривания (ветровой эрозии почвы и горных пород).

Гораздо больше пагубного влияния оказывают антропогенные источники загрязнения:

• Испытание ядерного оружия;
• Переработка ядерного топлива;
• Выброс ядовиты газов с промышленных предприятий;
• Деятельность тепловых электростанций;
• Разложение отходов на свалках;
• Котельные;
• Отходы сельского хозяйства;
• Пожары, возникшие по вине человека;
• Полет реактивных самолетов в верхних слоях атмосферы;
• Выхлопные газы автотранспорта.

Последствия загрязнения атмосферы

В результате пагубной деятельности людей в верхние слои атмосферы выбрасывается огромное количество ядовитых веществ, пепла и копоти. Из-за этого озоновый слой постоянно истощается, в нем появляются дыры. Через них солнечная радиация пропускается гораздо больше, чем в предыдущие столетия. Происходит повышение температуры планеты, начинается таяние ледников на полюсах, а после – повышение уровня мирового океана. Кроме того, повышенная температура грозит исчезновением мест обитания многих животных, которое приведет к постепенному вымиранию. Также производят оценку уровня загрязнения атмосферы.

Проблемы со здоровьем

Выброс ядовитых веществ особенно силен в крупных городах и центрах промышленности. Человек в среднем за сутки человек вдыхает до 20 тысяч литров воздуха. Однако вместе с необходимым организму чистым кислородом мы проносим через легкие ядовитые пары, частицы копоти и пепла. Они оседают в наших легких, отравляя человека. Долгое воздействие смога приводит к общему плохому самочувствию, позже – к головным болям и тошноте, раздражаются слизистые оболочки, развиваются болезни легких и сердечно-сосудистой системы. Если не принять никаких мер, оседающие в организме вещества приведут к летальному исходу.

Разрушение озонового слоя приводит к сильному облучению всей планеты. Ультрафиолетовые лучи сильнее начинают действовать на организм животных и человека. Пагубное влияние радиации вызывает общее ослабление иммунитета, развитие страшных болезней: рака кожи и слизистых оболочек, катаракты.

Парниковый эффект

Парниковый эффект возникает вследствие вырубки лесов и истощение озонового слоя атмосферы Земли. Дыры в верхних слоях атмосферы пропускают все больше солнечной радиации, затем тепло подогревает нижние слои, а те – поверхность планеты. Уже от земли тепло вновь подогревает планету. Причина того, что излучение не возвращается в космос, кроется в скоплении парниковых газов в нижнем слое воздушной оболочки, дела ее слишком плотной.

Парниковый эффект может привести к другой проблеме – «глобальному потеплению». Из-за задержки теплового излучения на планете начинает повышаться средняя температура Земли. Это приводит к таянию ледников на полюсах, затем к повышению уровня мирового океана. Ученые уже наблюдают постоянные затопления некоторых прибрежных зон. Если парниковый эффект не остановить, произойдет затопление многих участков суши, погибнут животные, люди и растения.

Кислотные дожди

Из-за выброса в атмосферу Земли в больших объемах вредных веществ промышленными предприятиями случается такое явление, как кислотные дожди. Оксиды серы, хлористого водорода, азота при взаимодействии с парами воды в воздухе образуют кислоту.

Выпадающие кислотные осадки, дожди и снег становятся кислыми. Они приводят к страшным последствиям для всей природы:

• При взаимодействии с бетонными и кирпичными строениями наносят им непоправимый вред. Повреждаются отделка, трубы, крыши;
• За несколько десятков лет кислотные осадки испортили множество памятников культуры;
• Автомобили, попавшие под кислотный дождь, становятся непригодными для использования, ломаются двигатели, разъедается металл, шины и стекло;
• Отравляется почва. Она становится кислой, что приводит к понижению ее плодородия;
• Кислотные дожди губят растения, опустошая целые зеленые участки;
• Кислотный дождь и снег несет огромные убытки всему сельскому хозяйству. Гибнет отборный урожай, гниют деревья, отравленной травой питаются сельскохозяйственные животные, которые либо тяжело заболевают, либо умирают;
• Такие осадки отравляют водоемы, что приводит к гибели этой экосистемы.

Пути решения проблемы загрязнения атмосферы

Проблема загрязнения воздушной оболочки нашей планеты – дело каждого человека без исключения. Для уменьшения пагубного влияния промышленной деятельности человека привлекаются ученые.

Для того, чтобы промышленные предприятия выбрасывали в атмосферу меньше ядовитых веществ, предлагается несколько способов:

• Абсорбционный (поглотительный): предполагает установку фильтров из активированного угля, известняка и его щелочных растворов, аммиака. Эти вещества отлично впитывают в себя вредные газы. К плюсам этого способа относят хорошее качество очистки и простоту. Однако устройства с фильтрами занимают достаточно много места, а также периодически менять очистительную жидкость;
• Окислительный способ хорош тем, что выжигает в воздух горючие вредные примеси. К минусу такого метода относят выделение углекислого газа;
• Каталитический: ядовитые пары и газы пропускают через твердые катализаторы, ускоряющие процесс отделения вредных веществ и примесей. Способ хоть и действенный, но требует огромных средств и тратит много энергии;
• Механический способ применяют уже достаточно редко. Газ загоняют в специальные турбины, где винтами, создающих вихри, собираются ядовитые частицы. Кроме высоких затрат энергии и необходимости постоянного обслуживания аппарата (удаление с винтов собранных частиц) этот способ малоэффективен, слабо очищает воздух;
• Электроогневой способ – самый новый и самый эффективный из всех существующих способов очистки газов. Необходимое для очистки загоняется в сосуды, а после – пропускается сквозь наэлектризованное пламя. К сожалению этот метод очень трудно осуществить и поэтому применяется редко.

Иногда лучше сочетать сразу несколько способов очистки воздуха от ядовитых веществ.
Чтобы обезопасить атмосферу от выбросов в нее выхлопных газов из промышленных и выхлопных труб, в них устанавливаются фильтры, специальные добавки, в которые не входит свинец, каталитические нейтрализаторы. Очень важно следить за качеством заливаемого топлива: дешевое масло и бензин выделяют слишком много вредных веществ. Стали выпускаться новые модели автомобилей, выбрасывающие в атмосферу значительно меньше ядовитых газов. Во многих странах общественный транспорт стал полностью работать от электричества или на биотопливе. В некоторые транспортные средства устанавливают газобаллонное оборудование. Ведутся разработки двигателей, которые не нуждаются в переключении на другие режимы.

Организация крупных городов также требует изменений. Заводы, предприятия, автотрассы и аэропорты необходимо отделять от жилых районов плотной зеленой стеной из деревьев и кустарников, выступающих в роли естественного фильтра и генератора кислорода. Желательно, строить промышленные организации за чертой города.

Необходимо реформировать обработку мусора, которая уменьшит размеры свалок, испускающих при разложении метан и другие вещества, разрушающие озоновый слой. Можно ввести повторное использование материалов, использовать другие способы избавления от мусора, кроме сжигания.

В сельском хозяйстве рекомендуется предложить постепенный отказ от химикатов, отравляющих как почву, так и воздушную оболочку. Навоз и другие органические остатки можно использовать в качестве натуральных удобрений, безопасных для природы.

Сохранение лесов – одна из важнейших задач современности. Именно деревья постепенно снижают действие парникового эффекта, фильтруют воздух и выделяют кислород.

Со стороны государства необходимо издать ряд законов, предусматривающих введение ответственности за загрязнение воздуха. Создание специальной службы, которая в составе комиссии будет осматривать промышленные предприятия, следить за организацией городов.

Болота по праву считаются лучшими фильтрами нашей планеты. Вредные вещества оседая в них перерабатываются в безобидные. Благодаря сохранению болот в России наша страна может похвастаться одним из лучших состоянием атмосферы.

Необходимо распространить знания о загрязнении атмосферы среди всего населения. Тогда люди начнут соблюдать ряд мер, чтобы уменьшить количество выбросов ядовитых веществ в воздушное пространство.

Уже существует завод, перерабатывающий радиоактивные отходы с атомных электростанций и предприятий, производящих реактивное топливо. Если развить это направление, то тяжелых металлов в атмосфере будет гораздо меньше.

Проблема загрязнения атмосферы на сегодняшний день наиболее актуальна. Необходимо скорее решать ее, иначе бездействие приведет к ужасным последствиям.

Смотрите также:

terasfera.ru

причины, последствия и пути решения проблемы

Загрязнение атмосферы относят к глобальным проблемам человечества. Речь идет об угрозе истощения запасов кислорода, необходимого для поддержания всего живого на Земле, и климатических изменениях, уничтожающих планету.

Причины загрязнения воздуха

Экологические проблемы атмосферы связаны с проникновением в ее состав веществ, изменяющих концентрацию. Ядовитые элементы растворяются, смешиваются с составляющими и проникают внутрь через органы дыхания.

Среди источников загрязнения следующие явления человеческой цивилизации:

• развитие транспорта, автомобильные выхлопы;
• отходы от промышленного производства и повседневных действий человека;
• сельскохозяйственные работы, применение удобрений и химикатов;
• деятельность радиационно опасных объектов.

Среди заводов рекордсменами по засорению воздуха считаются предприятия по выпуску цветных и черных металлов, стройматериалов, нефтехимии. Топливо, сгорая, способствует выделению дыма, выбросу в атмосферу токсичных элементов. Работа электростанции, ежесуточно потребляющей две тысячи тонн угля, обходится миру в 400 куб. м. выделений золы и 120 — серного газа.

В результате работы промышленных предприятий с составом воздуха смешиваются до 26 миллиардов соединений углерода, около 190 миллионов оксидов серы и 65 оксидов азота, определенная доля канцерогенных веществ. С производством продукции в атмосферу попадают твердые частицы копоти, пыли, сажи. С выбросом отходов в воздух поступают опасные для здоровья тяжелые металлы: ртуть, хром, свинец, медь.

Грязь попадает в окружающую среду через автомобили. Помимо выхлопных газов, отрицательно сказывается на состоянии атмосферы и трение шинами об асфальт, способствующее выделению резиновой пыли.

Ежегодно машины мира добавляют к воздуху 50 миллионов тонн токсичных отходов, а выброс тяжелых металлов превышает 300 тысяч.

Давно известное человеку сельское хозяйство разрушает здоровье окружающей среды выделением аммиачного газа. На состав воздуха влияют насыщенные азотом удобрения, отходные материалы животноводства. Контактируя с элементами воздушной оболочки Земли, остатки сгорают и превращаются в ядовитые мелкозернистые частицы.

Таблица ниже содержит подробный список источников ухудшения экологической ситуации:

Последствия загрязнения среды

Загрязнение воздуха промышленными предприятиями в результате выбросов ядовитых частиц по данным на 2016 год в 58 % приводит к преждевременной смерти от сердечных заболеваний (инсульт, ИБС). В 18 % случаев люди умирают от хронических недугов, острых инфекций легких, полученных за время проживания в загрязненной городской среде.

Сильное влияние оказывает экология на страны с высоким населением: доля смертности в Юго-Восточной Азии по причине грязного воздуха доходит до девяноста процентов.

Радиационно опасные объекты «обогащают» кислород радионуклидами. Их влияние на состав атмосферы приводит к гибели растительности, животных и людей. Трагедия на Чернобыльской АЭС, сопровождавшаяся выбросом вредных веществ, радионуклидов, обернулась потерей 2,1 га лесных территорий. Исчезновением с лица планеты около гектара деревьев человечество обязано сооружению и использованию атомных электростанций.

 

Элементы, выделяемые животными и растениями в сельском хозяйстве, поражают дыхательные пути, провоцируют возникновение легочных и сердечных заболеваний. От попадания в организм твердых мелкозернистых частиц в 2015 году во всем мире погибло 3,3 миллиона человек, из которых 570 тысяч – население Индии. Азотные удобрения также отрицательно влияют на качество воздуха.

Увеличение доли углекислого газа в прилегающих к Земле слоях атмосферы влияет на сдвиг климатических зон, порождает парниковый эффект. Это неизбежно влечет за собой таяние ледников, скачок уровня воды в мировом океане. Отдельные регионы планеты рискуют подвергнуться регулярным засухам или подтоплениям. В результате наполнения воздуха углекислым газом размножаются паразиты, средняя продолжительность жизни сокращается.

Применение людьми фреона в процессе выпуска холодильников, аэрозолей, парфюмерных товаров разрушает атмосферный слой, провоцирует возникновение озоновых дыр. Истощение запасов кислорода ведет к ослаблению защиты Земли от ультрафиолетовых лучей, изменению климата планеты.

Жизнь во многонаселенных городских районах, взаимодействие с машинами сказывается на здоровье человека. В год больше двухсот тысяч жителей Европы погибают из-за заболеваний, возникших в результате выхлопных газов. Исследования Университета Онтарио 1995 и 1997 года показали прямую связь между загрязнением воздуха и высокой смертностью младенцев до шести месяцев. Синдром внезапной детской смерти характерен для малышей, рожденных в городах с плохой экологической ситуацией. Болезни деревьев, гибель зеленых насаждений распространена в крупных промышленных поселениях.

Автомобильные выхлопы повышают риски значимого ухудшения здоровья городского растительного покрова, наносят флоре непоправимые последствия.

Способы решения экологической проблемы

Современные ученые всерьез озабочены состоянием засорения атмосферы. Расшатанное после периода индустриализации здоровье окружающей среды грозит гибелью планеты, исчезновением растений, животных, человечества. Пути решения загрязнения атмосферы обсуждаются на протяжении шестидесяти лет и заставляют людей задумываться об экологии.

Руководство борьбой за очистку воздуха возложено на правительства стран всего мира. В 1992 году представители входящих в ООН государств подписали Конвенцию об изменении климата. Документ призывает к заботе о снижении вредных элементов в составе атмосферы, уменьшении последствий парникового эффекта. Введение в развитых странах экологического законодательства, строительство и применение сооружений очистки воздуха свидетельствует о движении человечества к решению проблемы засорения атмосферы.

Уничтожения вредных живым организмам выхлопных газов добиваются методом внедрения экологически безопасных двигателей, использования новых видов топлива.

Распространение автомобилей, работающих на природном газе, биодизеле, жидком водороде, уменьшает число выбросов вредных веществ, нормализации экологической обстановки в мире. Альтернативой бензину выступает топливо из водорослей, отходов жизнедеятельности, солнечных батарей, сжатого воздуха.

Влияние промышленных предприятий на состояние окружающей среды нейтрализуется путем внедрения очистных сооружений. Получило распространение установление механизмов пылеулавливания. Эти устройства уменьшают количество токсичных веществ в промышленных выбросах, делают работу фабрик безопаснее для атмосферы. Загрязнение воздуха в отдельных случаях предотвращают методом рассеивания ядовитых элементов. Дымовые трубы предприятий делаются высокими для обтекания воздуха вокруг строения, разбавления примесей.

Очищению окружающей среды содействуют растения. Зеленые насаждения перерабатывают вредные вещества в кислород, помогают избавлению атмосферы от мелких частиц пыли, остатков тяжелых металлов. Обустройство парков, высадка деревьев в городской среде помогает жителям дышать свежим воздухом.

Исследования ученых-экологов направлены на возможность поглощения вредных веществ, которые выделяют источники загрязнения. На архитектурном конкурсе Evolo Алексей Умаров выступил с концепцией «Гипер-Фильтра» — очистным оборудованием для небоскребов. Идея Умарова заключается в установке посреди зданий большого количества трубок для удаления грязи из воздуха и применении отходов в химической промышленности.

Ученый Луиджи Кассар разработал инновационный состав бетона, поглощающего смог. Фотокатализатор извлекает из атмосферы опасные частицы, перерабатывает их и самостоятельно очищается дождевой водой. В 1996 году технологию Кассара использовали в возведении римской Юбилейной церкви.

Применение в промышленном производстве очистных сооружений, переход на экологичное топливо, стимулирование поиска путей решения проблемы загрязнения и широкое использование изобретений ученых приведут к оздоровлению окружающей среды. Пренебрежение природой приближает гибель человечества, уничтожение облика планеты.

musorish.ru

Основные пути решения загрязнения атмосферы

Новости и общество 4 января 2017

Загрязнение атмосферы, источники, последствия, пути решения экологического кризиса очень активно изучаются современными учеными. На внутригосударственном и межправительственном уровнях принимаются различные нормативные акты, направленные на улучшение ситуации в мире. Рассмотрим далее, какое влияние оказывает на планету загрязнение атмосферы. Источники, последствия, пути решения проблем также будут описаны в статье.

Актуальность вопроса

Хозяйственная деятельность людей на протяжении последнего столетия вызвала серьезное загрязнение атмосферы. Пути решения проблемы экологии сегодня существуют различные. В воздушном бассейне, воде, почве во многих местностях присутствуют токсичные вещества, содержание которых значительно превышает ПДК (допустимую норму). Это, в свою очередь, негативно сказывается на здоровье населения, состояние экосистем.

Экологический кризис

Это понятие в последние несколько десятилетий стало использоваться очень часто. Экологический кризис может быть локальным или глобальным. Первый выражен в повышении уровня электромагнитного, теплового, шумового, химического загрязнения вследствие функционирования одного либо нескольких источников, расположенных близко друг к другу. Локальный кризис может преодолеваться относительно легко за счет принятия экономических либо административных мер. К примеру, принимается решение о необходимости совершенствования технологического процесса, перепрофилировании предприятия или его закрытии. Большую опасность представляет глобальный кризис. Это явление – следствие совокупной деятельности всего человечества. Проявляется глобальный кризис изменением характеристик естественной среды на всей планете. Соответственно, он опасен для всего населения. С глобальным кризисом бороться намного сложнее, чем с локальным. Проблему можно будет считать решенной при минимизации загрязнений до уровня, с которым природная среда будет способна справиться самостоятельно. Для этого проводятся международные встречи на высшем уровне. Последняя, в частности, состоялась в 2016 г. в Париже.

Видео по теме

Негативные факторы

Рассматривая загрязнение атмосферы, причины и пути решения экологического кризиса, ученые анализируют различные объекты, виды деятельности человека. Анализ позволяет установить наиболее опасные из них и выработать методы, снижающие или исключающие их негативное воздействие на природу. Все источники загрязнений разделяются на две крупные категории. К первой относят естественные объекты и явления:

1. Извержения вулканов.
2. Торфяные, лесные пожары, возникающие без участия людей.
3. Выделение метана при разложении органических остатков.
4. Песочные, пылевые бури.
5. Естественную радиацию.
6. Процессы выветривания.
7. Распространение растительной пыльцы.

Более пагубное воздействие на среду оказывают:

1. Испытания ядерного оружия.
2. Работа теплоэлектростанций.
3. Выбросы ядовитых газов с предприятий.
4. Работа котельных.
5. Разложение мусора и отходов на свалках.
6. Пожары, возникающие по вине людей.
7. Выхлопные газы транспортных средств.
8. Полеты реактивных летательных аппаратов.

Результаты негативного воздействия

Вследствие необдуманной хозяйственной деятельности в верхние слои воздушной оболочки выбрасывается колоссальный объем ядовитых соединений, копоти и тепла. Это приводит к истощению озонового слоя и появлению в нем дыр. Сквозь них активно проходит радиация. Температура на планете постоянно повышается. Это приводит к таянию ледников, увеличению объема воды в Мировом океане. Вследствие повышения температуры начинают исчезать ареалы обитания множества животных.

Отрицательное влияние на здоровье

В последнее время особенно активно осуществляется промышленно-городское загрязнение атмосферы. Пути решения экологического кризиса локального характера необходимо активно искать в рамках межведомственного взаимодействия. Промедление в этом вопросе недопустимо, поскольку речь идет о состоянии здоровья людей и среды их обитания. По статистике в среднем за одни сутки человек вдыхает до 20 тыс. л воздуха. При этом вместе с кислородом в организм попадают частицы пепла и копоти, а также ядовитые пары. Все это оседает в легких, постепенно отравляя человека. Продолжительное воздействие смога ухудшает самочувствие, приводит к головным болям, тошноте, раздражению слизистых. У людей возникают сердечно-сосудистые заболевания, патологии других внутренних органов. В отсутствии адекватных мер активное действие отравляющих веществ может привести к смертельному исходу. Истощение озонового слоя создает условия для облучения планеты. Ультрафиолет начинает сильнее действовать на человека и животных. Негативное радиационное воздействие снижает иммунитет, провоцирует развитие тяжелых заболеваний, в числе которых рак слизистых и кожи, катаракта и пр.

Парниковый эффект

Он является следствием вырубки леса и разрушения озонового слоя. Дыры, присутствующие в верхних воздушных слоях, начинают пропускать больше радиации, прогреваются нижние пласты атмосферы, а затем и поверхность Земли. Исходящее от планеты тепло не поднимается вверх. Причина, по которой оно не возвращается, заключается в накоплении парниковых газов в нижних слоях, делая их слишком плотными. Парниковый эффект приводит к другой серьезной проблеме – потеплению. В связи с задержкой излучения, на поверхности Земли начинает повышаться температура. Это, как выше было сказано, провоцирует таяние ледников и прочим проблемам. Ученые уже сегодня наблюдают затопления ряда прибрежных зон. Если не остановить парниковый эффект, могут погибнуть многие животные, растения и люди.

Кислотные дожди

Такое явление – следствие выброса в атмосферу вредных соединений в большом объеме. Кислоту в воздухе образуют оксиды хлористого водорода, серы, азота, взаимодействующие с парами воды. Осадки, содержащие ее, приводят к серьезным негативным последствиям. В частности, разрушению подвергаются кирпичные и бетонные сооружения, трубы, внешняя отделка фасадов, крыши. За несколько десятилетий кислотные дожди повредили множество культурно-исторических памятников. Такие осадки разрушают металл, стекло, резину. Автомобили, попавшие под кислотный дождь, как правило, становятся непригодными к эксплуатации. Существенно страдает почвенный покров. Повышается кислотность грунта, снижается плодородие. Кислотные дожди опустошают участки с зелеными насаждениями, принося огромные убытки сельскохозяйственному сектору. Отборный урожай погибает, деревья начинают гнить. Отравленная трава попадает в корм животным, вследствие чего у них развиваются тяжелые заболевания, нередко приводящие к смерти. Кислотные дожди вызывают гибель экосистем.

Смог

Им обычно называют сильное загрязнение воздуха в крупных мегаполисах. В безветренную погоду верхние слои сильнее нагреваются. Из-за этого газы, поднимающиеся от земли не могут выйти в верхние пласты и оседают, образуя едкую пелену. Под влиянием света в смоге начинают образовываться неустойчивые, однако очень токсичные соединения.

Фотохимический туман

Он представлен в виде многокомпонентной смеси первичных и вторичных аэрозольных частиц и газов. В составе фотохимического тумана присутствуют оксиды азота и серы, разнообразные органические вещества перекисной природы. В комплексе они именуются фотооксидантами. Такой туман появляется вследствие химических реакций при наличии ряда условий. В качестве определяющих факторов выступает высокая концентрация в воздухе углеводорода, оксида азота, прочих веществ, интенсивная радиация, безветрие или слабый обмен воздуха в пределах приземного слоя при мощной инверсии в течение суток.

Загрязнение атмосферы: пути решения проблемы

Как видно из сказанного выше, экологический кризис требует незамедлительных действий. При этом необходимо сказать, что в выполнение мероприятий по снижению пагубного влияния деятельности человека должен включаться каждый человек. Искать пути решения загрязнения атмосферы – дело абсолютно всех людей. Особая роль, безусловно, принадлежит ученым. Они, анализируя ситуацию, находят наиболее рациональные и эффективные варианты снижения негативного влияния выбросов. В настоящее время выработаны следующие основные пути решения проблемы загрязнения воздуха:

1. Поглотительный метод. Он предполагает установку фильтров из известняка, активированного угля, аммиака. Все эти соединения обладают способностью поглощать вредные газы. Этот метод считается одним из самых распространенных, в связи с его простотой и высоким качеством очистки. Недостатком поглотительного (абсорбционного) способа является то, что фильтрующие установки имеют большие габариты и занимают очень много места. Сложности также связаны с необходимостью периодической замены очистительной жидкости.
2. Окислительный метод. Этот способ предполагает «выжигание» вредных примесей. Однако при этом выделяется углекислый газ.
3. Каталитический метод. Он позволяет пропускать токсичные газы и пары через твердые катализаторы, способствующие ускорению их отделения. Этот способ достаточно эффективен, однако требует значительных финансовых и энергетических затрат.
4. Механический метод. Его применяют сегодня достаточно редко. Механический способ предполагает направление ядовитых газов в специальные турбины. Винты, присутствующие там, создают вихри, за счет которых идет процесс сбора токсичных соединений. Стоит сказать, что этот способ требует больших энергетических затрат. Процесс фильтрации осложняется также необходимостью осуществлять постоянное обслуживание установок. При этом эффективность очистки довольно небольшая.
5. Электроогневой метод. Этот способ считается самым новым и на сегодня наиболее эффективным. Газ направляется в сосуды, а затем пропускается через наэлектризованное пламя. Однако есть у этого способа существенный недостаток. Реализовать его на практике достаточно сложно.

Пути решения загрязнения атмосферы, кратко говоря, — меры, направленные на снижение опасных выбросов. При разработке тех или иных мероприятий необходимо принимать во внимание экономическую составляющую. Методы борьбы с загрязнениями должны быть максимально эффективными и минимально затратными.

Комплексные меры

В настоящее время ученые предлагают сочетать основные пути решения проблемы загрязнения атмосферы. Так, например, на многих предприятиях работают фильтрационные установки разных типов. В одних устанавливаются фильтры, в других используются специальные безсвинцовые добавки, каталитические нейтрализаторы. В результате газы проходят несколько ступеней очистки. Рассматривая основные пути решения загрязнения атмосферы, нельзя не сказать о новых разработках в области автомобилестроения. Как известно, транспорт считается одним из главных поставщиков ядовитых веществ в воздух. Сегодня выпускаются новые модели, оснащенные системами фильтрации выхлопов. В ряде стран общественный транспорт работает исключительно на электричестве и биотопливе.

Организационные мероприятия

В последнее время на правительственном уровне поднимается вопрос, касающийся обустройства крупных мегаполисов. Обсуждаются мероприятия, направленные на отделение аэропортов, автотрасс, предприятий, заводов от жилой застройки. В качестве границы между этими зонами будет выступать лесополоса. Она станет естественным фильтром и генератором кислорода. Вырабатывая пути решения загрязнения атмосферы, ученые и чиновники обращают внимание на систему обработки мусора. Большинство высказывается за необходимость ее реформирования. Обсуждаются варианты, при которых можно было бы сократить площадь свалок. Для этого необходимо производство, осуществляющее вторичную обработку сырья.

Дополнительно

Предлагая пути решения загрязнения атмосферы, ученые рекомендуют отказаться в сельскохозяйственной деятельности от использования химикатов. Они отравляют не только непосредственно почву, но и воздух. Одной из ключевых задач современного человечества является сохранение леса. В этой связи на правительственном уровне приняты законы, регламентирующие вырубку, использование естественных ландшафтов населением. Таковы на сегодня главные пути решения загрязнения атмосферы.

Источник: fb.ru

monateka.com

Футуристические решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха в промышленном дизайне



This article analyzed and studied the projects of designers and scientists from around the world who set their goal to fight for clean air, and also the projects of the innovative technologies and bioengineering, new materials used in industrial design.

Keywords: industrial design, environmental design, futuristic design, environmental issues, and innovative bioengineering technology in industrial design.

На сегодняшний день проблема загрязнения атмосферного воздуха является одной из серьезнейших глобальных проблем, с которыми столкнулось человечество, она становится всё более актуальной и требующей немедленного решения. Загрязнение атмосферы опасно тем, что вместо чистого воздуха люди начинают дышать воздухом, содержащим множество вредных веществ, губительных для живых организмов. Кроме того, это чревато катастрофическими последствиями, необратимыми изменениями климата всей планеты. Таким образом, сегодня существует острая необходимость в создании не просто «экологического дизайна», совместимого с окружающей средой, устраняющего негативное воздействие на природу, максимально безопасного и экономного, а дизайна, опирающегося на инновационные экологические и биоинженерные технологии и способного решить проблему загрязнения воздуха, изменить уже сложившуюся ситуацию в лучшую сторону. Подобные объекты дизайна отличаются футуристичностью и могут показаться нереальными в своих идеях и воплощении. Однако именно футуристический дизайн, с его устремленностью в будущее, способен решить такую глобальную проблему как загрязнение атмосферного воздуха.

Одними из наиболее поразительных футуристических проектов промышленных дизайнеров являются проекты «Летающих садов». Аналогичные друг другу они представлены дизайнерами и учеными из разных стран — «Гидрогеназа» («Hydrоgеnаsе») бельгийца Венсана Каллебо, «зеленые» дирижабли американской архитектурной компании «Rаеl Sаn Frаtеllо Аrсhitесts», летающие воздухоочистители «PH Соnditiоnеr Skysсrаpеrs» группы китайских дизайнеров (Рис.1,2).

Рис. 1. «Гидрогеназа»

Рис. 2. «Летающие сады» «RаеlSаnFrаtеllо Аrсhitесts»

Проекты представляют собой футуристические «зеленые фермы», выполненные в духе бионики и направленные на очищение атмосферного воздуха.По задумкам авторов, они перемещались бы по городу постоянно, непрерывно принося кислород в места без зелени, мигрируя в области с сильным уровнем загрязненности, а также мигрируя сезонно [1]. Проект «PH Соnditiоnеr Skysсrаpеrs» от китайских дизайнеров направлен не только на обогащение воздух кислородом, но и очищение воздуха от вредных примесей, путем их впитывания (благодаря наличию громадной «шляпки» медузы, покрытой пористой мембраной), а в дальнейшем фильтрации и переработки в удобрения и чистую воду (за счет реакции с азотофиксирующими организмами, которая протекает внутри контейнеров, расположенных в объекте). Данный концепт на сегодняшний день является одним из лучших среди прочих очистительных сооружений.

Множество удивительных проектов, посвященных очистке воздуха, подарили миру участники ежегодного конкурса оригинальных идей «Еlесtrоlux Dеsign Lаb», проводимого компанией «Еlесtrоlux». К примеру, концепт будущего с технологией здорового микроклимата, благодаря летающим медузам по названием «UrbаnСОNЕ» (Рис. 3, 4).

Рис. 3. Концептуальный проект «UrbаnСОNЕ»

Рис. 4. Художественно-конструкторское решение «UrbаnСОNЕ»

Это необычный городской очиститель воздуха, летающий персональный дрон, разработанный для будущего, в котором воздух станет непригоден для дыхания. Автор проекта Михаил Поспех за основу художественно-конструкторского решения взял строение медузы и снабдил свой дрон набором «органов» и «частей тела», содержащих в себе сменные фильтры для очистки воздуха и солнечные панели и позволяющих объекту перемещаться в воздухе [2]. Однако, как и большинство подобных футуристических и концептуальных проектов, функционирование «UrbаnСОNЕ» не получило должного обоснования, возможность полета конструкции находится под большим вопросом. Еще один не менее интересный проект от «Еlесtrоlux», но уже предназначенный для очистки уличного воздуха, попадающего в помещение — «Дышащая стена», представляющая собой интегрированную в урбанистический быт систему очистки и обогащения воздуха (Рис. 5).

Рис. 5. «Дышащая стена»

Прообразом объекта стали жабры рыбы и их движение во время дыхания. Итогом трансформации этой идеи в дизайн воздухоочистителя стало настенное встроенное устройство, изменяющее форму стены по мере очистки воздуха. Таким образом, можно сделать вывод, что многие идеи для решения экологических проблем дизайнеры-новаторы берут из многообразия природного мира, как растительного, так и животного.

В настоящее время существует множество проектов очистителей воздуха, но не для городских улиц, а для помещений. Некоторые из них находятся только на уровне концепта, к примеру, футуристический дизайн-проект «Аеrоbаll». «Аеrоbаll» — это парящий в воздухе пузырек, который фильтрует воздух. Он заполняется легким инертным газом — гелием, который и поднимает его, а по мере поглощения загрязнений воздуха «Аеrоbаll» становится тяжелее, и когда лимит будет исчерпан — опустится на землю. Однако разработчики не указывают, из какого именно материала будет изготовлены «Аеrоbаll» и будет ли новинка многоразовой.

Вполне реальный проект под названием «Аir Drоp» представляет собой очиститель воздуха, который использует растения для очистки воздуха от вредных газов, а также фильтр для удаления пыли и других частиц (Рис.6). Как и во многих других аналогах, система фильтрации воздуха «Аir Drоp» осуществляется благодаря энергии получаемой солнечными батареями, так как это делают растения. «Аir Drоp» удобен тем, что подвешивается к потолку и не занимает места на полу, таким образом, он будет находиться в поле зрения в качестве функционального и декоративного элемента.

Рис. 6. Устройство «Аir Drоp»

Аналогичных ему устройств достаточно много, все они представляют собой системы контроля качества воздуха в помещении, работающие на растениях, морской воде, и т.д.

Для решения столь глобальной проблемы как загрязнение атмосферного воздуха требуется так же не просто создание объекта, выполняющего функцию очищения, но объекта, не допускающего загрязнения. Огромное количество вредных выбросов человечество получает от автомобилей. Поэтому дизайнеры и инженеры занимаются разработкой всевозможных средств передвижения с различными функциями, направленными на улучшение экологии. Один из них — экомобиль будущего «Viеriа», представленный корейскими дизайнерами-новаторами (Рис. 7). Целью проекта является очистка воздуха от опасных канцерогенных соединений, таких как двуокись углерода, угарный газ, оксиды серы и азота. Планируется, что «зеленый» автомобиль во время езды будет забирать своей носовой частью загрязненный воздух дорог, который затем попадет в фильтр, где система очистки избавит его от опасных оксидов и «выдует» из кормовой части автомобиля [3].

Рис. 7. Экомобиль будущего «Viеriа»

«Viеriа» предполагается оборудовать электрическим мотором, чтобы сам экомобиль не загрязнял городскую атмосферу выхлопными газами. Как это часто бывает в концептах, дизайн «Viеriа» далеко не бесспорен: он слишком насыщен деталями и излишествами, является сомнительным, не хватает простоты и лаконичности. Но это можно оправдать тем, что дизайнеры хотели красивой картинкой привлечь внимание к полезной идее — сделать автомобили городскойсистемой очистки воздуха. Поэтому можно с уверенностью сказать, что если экомобиль «Viеriа» действительно пойдет в производство в ближайшие пять лет — он точно не будет выглядеть так, как на картинке.

В более реалистичном и осуществимом проекте французских дизайнеров под названием «Trееpоds initiаtivе» применяется разработанное для очищения воздуха вещество — специальная смола, которая будет поглощать углекислый газ, содержащийся в воздухе, а затем, при обработке этой смолы водой в специальном устройстве, собираться в предназначенные для этого резервуары.

Планируется, что основным материалом для создания подобных искусственных деревьев будут переработанные пластиковые бутылки, возможно, украшенные светодиодами, а сами «Деревья» будут функционировать за счет энергии, получаемой от солнечных батарей, расположенные в кронах объекта. Существенный недостаток данного проекта заключен в статичности объекта, «дерево» устанавливается в определенном месте, а значит, очищает воздух только на определенной территории, в отличие от других аналогов, снабженных датчиками загрязнения и способных перемещаться и реагировать на изменения окружающей среды.

Удивительнейшим, но не настолько эффективным как предыдущие концепты, является концептуальный проект под названием «Наручное дерево» («Hаnd-Trее»), изготовленный в виде браслета, который надевается на запястье (Рис.8).

Рис. 8. «Наручное дерево»

По словам автора, устройство так же, как и растения, поглощает загрязненный окружающий воздух и выделяет чистый (благодаря встроенному угольному фильтру), создавая вокруг пользователя атмосферу, наполненную тонким ароматом по его выбору. Изделие может функционировать в нескольких режимах, к примеру, в ручном, в автоматическом, в локальном и в наиболее эффективном глобальном, в котором произойдет объединение усилий множества устройств. В итоге, если бы каждый житель мегаполиса применял такое устройство, то это позволило бы всем людям свободно дышать, несмотря на текущее состояние воздуха вокруг.

Говоря о инновационных технологиях и материалах невозможно не сказать о необычном материале — биодинамическом цементе «I.асtivе», представленном итальянской фирмой «Nеmеsi & Pаrtnеrs»[4]. Этот материал будет способен очищать воздух от различных загрязнений, главной целью применения его в городской среде является очищение воздуха от смога. Биодинамический цемент обладает следующим свойством: при нагревании солнечными лучами он способен удерживать содержащиеся в воздухе частицы, преобразовывать их в инертные соли. Таким образом происходит очищение атмосферного воздуха. Что касается состав того удивительного материала, то около 80 % в нем приходится на материалы вторичного использования, например, отходов от каррарского мрамора.

Не менее актуальна идея очищения воздуха при помощи водорослей. В Швейцарии, на одной из дорожных магистралей была создана «ферма водорослей». Водоросли представляют собой разнородную группу организмов, которые, как и растения, генерируют энергию при помощи фотосинтеза, используя солнечный свет и углекислый газ они вырабатывают кислород. А поскольку СО₂ является загрязнителем, который производится автомобильным двигателем, оживленная магистраль, пронизанная вредными выбросами является идеальным местом для установки такого экологичного очистителя. Устройство на самом деле довольно простое: водоросли с удовольствием разрастаются, питаясь выбросами автомобилей, которые проходят под фермой, а завершают трапезу солнечным светом. Биореактор состоит из закрытой системы прозрачных, трубок, заполненных водорослями, которые подключены к вторичному оборудованию, такому как фильтры, насосы и солнечные батареи. Обильное количество углекислого газа и солнечного света позволяет водорослям хорошо расти внутри труб, фильтруя воздух, а после их извлекают для различного применения.

Также ученые и дизайнеры со всего мира предлагают решение экологических проблем путем проектирования футуристических городов. Они создают их с заботой об экологии и простоте передвижения, экономии пространства и стремлении к вертикальной застройке. Города будущего характеризуются использованием альтернативных источников энергии (энергия солнца, ветра, геотермальная) и независимостью от традиционных, переходом на экологические виды топлива, вертикальной и плотной застройкой, увеличение площади озеленения, отказом от транспорта и. т.д.Такими являются, например, «Зеленый город» в пустыне, Масдар в ОАЭ — город без машин и небоскребов, проект города с вертикальной застройкой «Multipliсity»,проект города Шэнчьжень — города из «камешков», проект города «на воде», проект 3D-города «NеоTаx», суть которого в строительстве домов не только вверх, но и в стороны над деревьями [5].

Таким образом, в статье были рассмотрены футуристические проекты дизайнеров и ученых со всего мира, которые поставили своей целью борьбу за чистый воздух, а также инновационные технологии и новые материалы, применяемые в промышленном дизайне. Несмотря на футуризм и нереальность, эти проекты могут быть осуществимы через несколько лет. И возможно, именно они помогут человечеству спастись от прогнозируемых экологических катастроф.

В учебном процессе вуза в ходе обучения студентов направления 54.04.01 Дизайн целесообразно использовать комплекс проектных заданий, ориентированных на развитие творческого мышления обучающихся. Они могут быть направлены не только на решение задач ликвидации загрязнения воздуха, но и других экологических проблем [6; 7].

Литература:

1. Летающие сады заправятся газом от морской биофермы // Membrana. Люди. Идеи. Технологии. URL: http://www.membrana.ru/particle/1476 (дата обращения: 30.03.2016).
2. PH Conditioner Skyscrapers: неординарный концепт городского очистителя воздуха // ЭКОБЫТ.РУ. URL: http://www.ecobyt.ru/article/130313/593/ (дата обращения: 30.03.2016).
3. Система очистки воздуха в городах: экомобиль будущего Vieria // Novate. URL: http://www.novate.ru/blogs/140511/17628/ (дата обращения: 30.03.2016).
4. I-активный биодинамический цемент // HI-TECH. Новости высоких технологий. URL: http://www.pervayshagkmilionu.ru/i-aktivnyiy-biodinamicheskiy-tsement-stroymaterial-ochishhaet-vozduh/ (дата обращения: 30.03.2016).
5. Города будущего: 10 уникальных проектов // Будущее. Космос. Технологии.Человек. URL: http://i4future.ru/2015/07/goroda-budushchego/ (дата обращения: 30.03.2016).
6. Ажгихин С. Г. Инновации в дизайне и дизайн-образовании // Искусство и образование. 2010.№ 4. С. 94–100.
7. Ажгихин С. Г. Инновационные технологии в образовании: Теория и практика / Монография. Красноярск, 2011. Кн.6.

Основные термины (генерируются автоматически): атмосферный воздух, очистка воздуха, воздух, дизайнер, очищение воздуха, проект, солнечный свет, углекислый газ, глобальная проблема, биодинамический цемент.

moluch.ru

Химические загрязнения, Причины. Возможные последствия. Пути решения этой экологической проблемы?

Ежедневно среднестатистический человек вдыхает порядка 20 000 литров воздуха, содержащего, помимо жизненно важного кислорода, целый перечень вредных взвешенных частиц и газов. Загрязнители атмосферы условно делятся на 2 типа: естественные и антропогенные. Последние превалируют. Причины экологической проблемы С химической промышленностью дела обстоят не лучшим образом. Заводы выбрасывают такие вредные вещества, как пыль, мазутная зола, различные химические соединения, окислы азота и многое другое. Замеры воздуха показали катастрофическое положение атмосферного слоя, загрязненный воздух становится причиной многих хронических заболеваний. Загрязнение атмосферы – экологическая проблема, не понаслышке знакомая жителям абсолютно всех уголков земли. Особенно остро её ощущают представители городов, в которых функционируют предприятия чёрной и цветной металлургии, энергетики, химической, нефтехимической, строительной и целлюлозно-бумажной промышленности. В некоторых городах атмосферу также сильно отравляют автотранспорт и котельные. Всё это примеры антропогенного загрязнения воздуха. Что же касается естественных источников химических элементов, загрязняющих атмосферу, то к ним относятся лесные пожары, извержения вулканов, ветровые эрозии (развеивание почв и частиц горных пород), распространение пыльцы, испарения органических соединений и естественная радиация. Последствия загрязнения атмосферы Атмосферное загрязнение воздуха отрицательно сказывается на здоровье человека, способствуя развитию сердечных и лёгочных заболеваний (в частности, бронхита). Кроме того, такие загрязнители атмосферы как озон, оксиды азота и диоксид серы разрушают естественные экосистемы, уничтожая растения и вызывая смерть живых существ (в частности, речной рыбы). Решение экологической проблемы Глобальную экологическую проблему загрязнения атмосферы, по словам учёных и представителей власти, можно решить следующими путями: ограничение роста численности населения; сокращение объёмов использования энергии; повышение энергоэффективности; уменьшение отходов; переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии; очистка воздуха на особо загрязнённых территориях.

Экологические последствия загрязнения атмосферы Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами — от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Во многих случаях загрязнение воздушной среды нарушает структурные компоненты экосистемы до такой степени, что регуляторные процессы не в состоянии вернуть их в первоначальное состояние и в результате механизм гомеостаза не срабатывает. Сначала рассмотрим, как влияет на окружающую природную среду локальное (местное) загрязнение атмосферы, а затем глобальное. Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьёзными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Особенно четко эта связь прослеживается при анализе детской легочной патологии и степени концентрации диоксида серы в атмосфере крупных городов. Согласно исследованиям американских ученых, при уровне загрязнения SO2 до 0,049 мг/м3 показатель заболеваемости (в человеко-днях) населения Нэшвилла (США) составлял 8,1 %, при 0,150—0,349 мг/м3 — 12 и в районах с загрязнением воздуха выше 0,350 мг/м3 — 43,8%. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается на пылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути. Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO2 ), вызывает тяжелое заболевание легких — силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки, например, глаз, легких, участвуют в образовании ядовитых туманов и т. д. Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т. е. усиление токсичности всей газообразной смеси. Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлении появляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя три — семь дней). Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки. Весьма неблагоприятные последствия, которые могут сказываться на огромном интервале времени, связаны и с такими незначительными по объему выбросами, как свинец, бенз (а) пирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологический заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т. д. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма.

touch.otvet.mail.ru

экологические проблемы и их решения

Глобальная экологическая проблема №1: Загрязнение атмосферы

Ежедневно среднестатистический человек вдыхает порядка 20 000 литров воздуха, содержащего, помимо жизненно важного кислорода, целый перечень вредных взвешенных частиц и газов. Загрязнители атмосферы условно делятся на 2 типа: естественные и антропогенные. Последние превалируют.

Причины экологической проблемы

С химической промышленностью дела обстоят не лучшим образом. Заводы выбрасывают такие вредные вещества, как пыль, мазутная зола, различные химические соединения, окислы азота и многое другое. Замеры воздуха показали катастрофическое положение атмосферного слоя, загрязненный воздух становится причиной многих хронических заболеваний.

Загрязнение атмосферы – экологическая проблема, не понаслышке знакомая жителям абсолютно всех уголков земли. Особенно остро её ощущают представители городов, в которых функционируют предприятия чёрной и цветной металлургии, энергетики, химической, нефтехимической, строительной и целлюлозно-бумажной промышленности. В некоторых городах атмосферу также сильно отравляют автотранспорт и котельные. Всё это примеры антропогенного загрязнения воздуха.

Что же касается естественных источников химических элементов, загрязняющих атмосферу, то к ним относятся лесные пожары, извержения вулканов, ветровые эрозии (развеивание почв и частиц горных пород), распространение пыльцы, испарения органических соединений и естественная радиация.

Последствия загрязнения атмосферы

Атмосферное загрязнение воздуха отрицательно сказывается на здоровье человека, способствуя развитию сердечных и лёгочных заболеваний (в частности, бронхита). Кроме того, такие загрязнители атмосферы как озон, оксиды азота и диоксид серы разрушают естественные экосистемы, уничтожая растения и вызывая смерть живых существ (в частности, речной рыбы).

Решение экологической проблемы

Глобальную экологическую проблему загрязнения атмосферы, по словам учёных и представителей власти, можно решить следующими путями:

• ограничение роста численности населения;

• сокращение объёмов использования энергии;

• повышение энергоэффективности;

• уменьшение отходов;

• переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии;

• очистка воздуха на особо загрязнённых территориях.

Глобальная экологическая проблема №2: Истощение озонового слоя

Озоновый слой – тонкая полоска стратосферы, защищающая всё живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца.

Причины экологической проблемы

Ещё в 1970-х гг. экологи обнаружили, что озоновый слой разрушается под воздействием хлорфторуглеродов. Эти химические вещества входят в состав охлаждающих жидкостей холодильников и кондиционеров, а также растворителей, аэрозолей/спреев и огнетушителей. В меньшей степени истончению озонового слоя способствуют и другие антропогенные воздействия: запуск космических ракет, полёты реактивных самолётов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного оружия, сокращение лесных угодий планеты. Существует также теория, согласно которой, истончению озонового слоя способствует глобальное потепление.

Последствия разрушения озонового слоя

В результате разрушения озонового слоя ультрафиолетовое излучение беспрепятственно проходит через атмосферу и достигает поверхности земли. Воздействие прямых УФ-лучей пагубно сказывается на здоровье людей, ослабляя иммунную систему и вызывая такие заболевания как рак кожи и катаракта.

Мировая экологическая проблема №3: Глобальное потепление

Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной пар позволяют солнцу нагревать нашу планету и одновременно препятствуют выходу в космос отражающегося от поверхности земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана, оксида азота и водяного пара в атмосфере – это очередная мировая экологическая проблема, именуемая глобальным потеплением (или парниковым эффектом).

Причины глобального потепления

В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1 ?C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Однако по заявлению Алексея Кокорина, руководителя климатических программ Всемирного фонда дикой природы (WWF) России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как дорожный транспорт или сжигание попутного нефтяного газа в факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде».

Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.

Последствия парникового эффекта

Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 ?C – 3,5 ?C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:

• поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,

• исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,

• участятся ураганы.

Решение экологической проблемы

Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:

• повышение цен на ископаемые виды топлива,

• замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),

• развитие энергосберегающих и безотходных технологий,

• налогообложение выбросов в окружающую среду,

• минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,

• внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,

• посадка деревьев,

• уменьшение размеров семей,

• экологическое просвещение,

• применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.

Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди

Кислотные дожди, содержащие продукты сжигания топлива, также представляют опасность для окружающей среды, здоровья человека и даже для целостности памятников архитектуры.

Последствия кислотных дождей

Содержащиеся в загрязнённых осадках и тумане растворы серной и азотной кислот, соединения алюминия и кобальта загрязняют почву и водоёмы, пагубно воздействуют на растительность, вызывая суховершинность лиственных деревьев и угнетая хвойные. Из-за кислотных дождей падает урожайность сельскохозяйственных культур, люди пьют обогащённую токсичными металлами (ртутью, кадмием, свинцом) воду, мраморные памятники архитектуры превращаются в гипс и размываются.

Решение экологической проблемы

Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.

Глобальная экологическая проблема №5: Загрязнение почвы

Ежегодно люди загрязняют окружающую среду 85 млрд. тоннами отходов. Среди них твёрдые и жидкие отходы промышленных предприятий и транспорта, с/х отходы (в том числе ядохимикаты), бытовой мусор и атмосферные выпадения вредных веществ.

Главную роль в загрязнении почвы играют такие компоненты техногенных отходов как тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, сурьма), пестициды и нефтепродукты. Из почвы они проникают в растения и воду, даже родниковую. По цепочке токсичные металлы попадают в организм человека и не всегда быстро и полностью из него выводятся. Часть из них имеет свойство накапливаться в течение долгих лет, провоцируя развитие тяжёлых заболеваний.

Глобальная экологическая проблема №6: Загрязнение воды

Загрязнение мирового океана, подземных и поверхностных вод суши – глобальная экологическая проблема, ответственность за которую целиком и полностью лежит на человеке.

Причины экологической проблемы

Главными загрязнителями гидросферы на сегодняшний день являются нефть и нефтепродукты. В воды мирового океана эти вещества проникают в результате крушения танкеров и регулярных сбросов сточных вод промышленными предприятиями.

Помимо антропогенных нефтепродуктов, индустриальные и бытовые объекты загрязняют гидросферу тяжёлыми металлами и сложными органическими соединениями. Лидерами по отравлению вод мирового океана минеральными веществами и биогенными элементами признаются сельское хозяйство и пищевая промышленность.

Не обходит стороной гидросферу и такая глобальная экологическая проблема как радиоактивное загрязнение. Предпосылкой её формирования послужило захоронение в водах мирового океана радиоактивных отходов. Многие державы, обладающие развитой атомной промышленностью и атомным флотом, с 49 по 70-й годы XX века целенаправленно складировали в моря и океаны вредные радиоактивные вещества. В местах захоронения радиоактивных контейнеров нередко и сегодня зашкаливает уровень цезия. Но «подводные полигоны» не единственный радиоактивный источник загрязнения гидросферы. Воды морей и океанов обогащаются радиацией и в результате подводных и надводных ядерных взрывов.

Последствия радиоактивного загрязнения воды

Нефтяное загрязнение гидросферы приводит к разрушению естественной среды обитания сотен представителей океанической флоры и фауны, гибели планктона, морских птиц и млекопитающих. Для здоровья человека отравление вод мирового океана также представляет серьёзную опасность: «заражённая» радиацией рыба и прочие морепродукты могут запросто попасть к нему на стол.

studfiles.net