Предельно допустимые концентрации вредных для человека газов в воздухе. Сравнение российских и немецких норм

Во время лесных пожаров и экстремальных температур летом 2010 года концентрация угарного газа в Москве четыре раза превышала ПДК, значительно была превышена ПДК по пыли, температура воздуха днём достигала 39^о С. Это максимальная температура за полуторавековой период наблюдений. В это время смертность в Москве возросла в два раза.

К списку загрязнителей относится и озон О₃, который является сильнейшим окислителем и тем вреден, при повышенных концентрациях, людям, животным и растениям. Он образуется при грозовых разрядах, формируется в хвойных лесах и выбрасывается в атмосферу с газами автомобилей. Соединение неустойчивое, переходит в кислород О₂. В верхние слои атмосферы, где он нам необходим, тропосферный озон не поднимается

Стратосфера на высоте от 8-18 км до 50-55 км область концентрации озона, который защищает от ультрафиолетовых лучей. Температуры в стратосфере повсеместно низкие, это обеспечивает охлаждение восходящих потоков воздуха и необходимое охлаждение приземных слоев, а так же обеспечивает конденсацию воды в тропосфере и выпадение осадков.

Для биосферы стратосфера обеспечивает регулирование температуры земной поверхности и защиту от коротковолнового холодного излучения Солнца.

В стратосфере находится озоновый слой, область концентрации озона О₃, который защищает от ультрафиолетовых лучей жизнь на суше. Без него жизнь под небом не возможна. Наибольшая концентрация озона имеется в слое мощностью 5 км. Этот слой расположен в нижней части стратосферы на высоте от 12 до 25 км над землёй и выше. Концентрация озона в озоновом слое невелика. Если весь озон сжать при нормальном атмосферном давлении 760 мм ртутного столба, то получится слой около 3мм. Для сравнения все газы атмосферы при таком давлении дадут слой 8 км вместо 1000 км, в которых они распределены. Итак, важнейший для жизни озоновый слой тонок и не плотен. Озоновый слой открыт французскими учёными (Ш. Фадери и А. Буиссон) в 1912 году. А в 1985 году обнаружена область дефицита озона в озоновом слое над Антарктидой. Диаметр зоны истощения озонового слоя примерно соответствует диаметру ледового материка и составляет около 1000 км. Информация о несовершенстве атмосферы сразу стала известна журналистам. Открытие было сделано в эпоху всеобщего интереса к нарождающейся новой экологии. Журналисты дали открытой учёными аномалии громкое и пугающее название «озоновая дыра». В действительности в аномальной зоне озон всегда присутствует, но плотность его временами понижена до 70% от нормы и ниже. Это явление связано с аномальным для планеты охлаждением атмосферы над полярным континентом в зимнее время и дефицитом солнечных лучей. Озон образуется из кислорода под воздействием солнечного излучения. В течение полярной ночи он не пополняется или пополняется недостаточно. В тоже время идёт распад молекул озона под воздействием соединений хлора и фтора. К концу зимы наступает названный дефицит. За лето он восполняется. Так что «озоновая дыра» исчезает. Форма и площадь её изменяются по годам. В некоторые годы она охватывает Новую Зеландию, южные окраины Чили и Аргентины.

Позже была найдена «озоновая дыра», будем пользоваться этим термином, помня о его метафоричности, и над Арктикой, здесь она меньше и по времени дефицит озона короче. Это связано с относительно тёплым климатом Северного Ледовитого океана в сравнении с южной полярной зоной. Отмечается появление по временам озоновых дыр над континентами, в частности над Центральной Азией, севером России, Крымом и другими участками суши. Озон в озоновом слое в естественных условиях формируется и разлагается. Процессы сбалансированы так, что всегда в стратосфере находится необходимое для биосферы небольшое количество озона. За открытием озоновых дыр сразу последовало обвинение человечеству в смещении равновесия в озоновом слое. Действительно производимые промышленностью фторхлоруглероды, в частности фрион, разрушают озон. Эти устойчивые соединения восходящими потоками воздуха поднимаются в стратосферу. Общество очень быстро среагировало на научные открытия. В 1987 году был принят Монреальский протокол о сокращении производства опасных для озона соединений и прекращении их производства к 2000 г. Его сразу подписали 23 страны, а потом число участников достигло 200. Влияют на разрушение озона и автомобили, самолёты и ракеты. Принятая декларация полностью не выполнена. Пока не удалось заменить фрион в холодильниках. Над этим работают учёные. В аэрозолях он заменён на пропан-бутановую смесь. Современные взгляды на проблему отличаются от взглядов прошлого века в сторону реабилитации техносферы. Установлено, что фрион и другие фторхлоруглеводороды имеются в выбросах вулканов, что двигатели не оказывают решающего влияния на озоновый слой. Многие склонны рассматривать политическую компанию 1980-х годов, как инспирированную монополиями в своих экономических интересах.

Мезосфера на высотах от 50 до 80 км отличается резким снижением содержания озона O₃ и резким падением температур до -90 C. Здесь формируются серебристые облака, состоящие из кристалликов льда.

Ионосфера располагается на высоте от 80 до 800 км над поверхностью земли. Газы здесь в ионизированном состоянии под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Плотность газов здесь в 10000 раз меньше, чем в нижних слоях тропосферы. Здесь при действии потока протонов и электронов от Солнца возникают свечения газов, называемые северным сиянием, что украшает полярные широты Земли. День на севере зимой сумеречен и короток, зато ночью небо расцвечивается всполохами. Соловецкие монахи придавали большое значение этому украшению и благодарили Бога. Красота – необходимая черта окружающей среды. В экологии эта тема пока остается непроработанной. Экология нацелена на прагматические задачи сохранения материальной среды человечества и ресурсов питания. Применяясь к практицизму современного общества можно сказать, что красота способствует повышению производительности труда (в связи с чем на промышленных предприятиях занимаются архитектурой и озеленением); красота делает человека добрее и терпимее, побуждает его к сохранению природы, как источника радости.

В верхних слоях атмосферы -- мезосфере и ионосфере почти нет молекул воды. Пары воды здесь подвергаются фотодиссоциации. Молекула, устойчивая в условиях поверхности земли здесь разделяется под действием фотонов. Образуются ионы H(+) и OH(-). Последний ещё разбивается на ионы кислорода и водорода. Таким путем в первичной безкислородной атмосфере Земли мог возникать кислород при бомбардировке воды от Солнца и от грозовых разрядов, тогда весьма многочисленных.

Экзосфера, расположенная выше 800 км. Здесь преобладают атомы водорода, которые формируют водородную корону Земли, простирающуюся до 20 тыс. км над её поверхностью, то есть на расстояние равное трем радиусам твердой оболочки Земли. Здесь расположены радиационные пояса Земли внутренний, содержащий протоны и внешний, содержащий электроны. При вторжении солнечного ветра – солнечного корпускулярного излучения в радиационные пояса он отбрасывается от Земли ее магнитным полем. Частицы не достигают средних слоев атмосферы и, тем более, земной поверхности. Таким образом, атмосфера защищает живое на поверхности Земли не только от коротковолновых лучей, но и от летящих в космосе элементарных частиц.

Плотные слои атмосферы защищают землю так же от метеоритов. Некоторые из них, наиболее крупные, достигают поверхности Земли и производят механические разрушения, но большинство сгорает в стратосфере и тропосфере.

Итак, атмосфера слоиста по структуре. Ее слои отличаются по составу, плотности, температуре. Они несут разные функции по отношению к биосфере.

Функции тропосферы множественны, она:

- служит вместилищем наземных организмов, включая летающих, которые в кн. Бытия (1.20) во всей совокупности названы птицами. Жизнь на Земле приспособлена, как считают биологи, к плотности, температуре, составу тропосферы. Эти параметры воздушной среды существенно не изменяются на протяжении истории биосферы, т.е. на протяжении около 500 млн. лет (Будыко, Голицын, Израэль. 1986 г.);

- дает питательные вещества растениям и животным;

- служит складом питательных веществ – кислорода O₂ и углекислого газа CO₂;

- динамика атмосферы обеспечивает очистку воздуха в местах обитания, будь то лисья нора со многими входами либо людской мегаполис;

- транспортирует воду, обеспечивает ее конденсацию благодаря уменьшению температуры воздуха по мере удаления от Земли;

- участвует в обмене организма через кожу с окружающей его средой;

- защищает места обитания от ударов космическими телами – метеоритами и отработанными космическими аппаратами людей;

- создает красоту неба, которое меняется по временам суток, временам года и погоде;

- регулирует теплообмен поверхности Земли с космическим пространством, удерживает тепло.

Стратосфера:

-защищает места обитания от метеоритов;

-защищает живое от облучения в ультрафиолетовом диапазоне, который опасен в большом количестве для организмов и, в частности, человека. (Вспомним национальные одежды центрально азиатских народов – чалмы, тюбетейки, ватные хлопковые халаты, надеваемые в жару и в холод, чадры и паранджи).

Ионосфера и экзосфера:

- защищают Землю от корпускулярного солнечного излучения потока заряженных частиц, который гибелен для всего живого. Здесь во внешней части Земли проявляется магнитное поле, рождаемое в ядре.

- украшают всполохами, украшающие полярные ночи.

Поиск по сайту: