Учебный проект Дыхание — это жизнь. Этап I "Основа Жизни"

Этап I. Основа жизни (теоретический) Что такое воздух? Воздух в чистом виде представляет собой естественную смесь газов, главным образом азота и кислорода — их доля достигает 98-99 % в сумме, а также аргона, углекислого газа, водорода, также в воздухе всегда имеются пары воды (при температуре 0°C 1м³ воздуха может вмещать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10°C — уже 10 граммов). Помимо естественных газов, в воздухе довольно много выхлопных газов автомобилей, продуктов сгорания угля, нефти, дров. Воздух необходим для нормального существования на Земле живых организмов. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии. Проходя через атмосферу, примерно четвертая часть солнечной радиации рассеивается молекулами газов и примесями. Некоторая их часть достигает поверхности Земли, образуя рассеянную солнечную радиацию. Эта радиация создает дневной свет и придает цвет небу. Углекислый газ и пары воды задерживают способствуют нагреву воздуха. История возникновения воздушной атмосферы Земли Возраст атмосферы принято приравнивать к возрасту самой планеты Земля – примерно 5000 миллионов лет. На первоначальном этапе своего формирования Земля разогрелась до внушительных температур. Только что образовавшаяся Земля была чрезвычайно горячей (имела температуру около 9000° C). Большинство газов, составляющих атмосферу, должны были бы покинуть её. По мере постепенного охлаждения и затвердевания Земли газы, растворенные в жидкой земной коре, выходили из неё, но не могли оторваться из-за силы тяжести. Как только Земля остыла, вокруг неё из выделенных газов сформировалась атмосфера. Точное процентное соотношение элементов химического состава первичной атмосферы определить не представляется возможным, но можно с точностью предположить, что газы, входящие в её состав, были подобны тем, которые на данный момент выбрасываются вулканами. Вулканические газы в виде перегретых паров воды, углекислого газа, азота, водорода, аммиака, кислых дымов, благородных газов и кислорода формировали атмосферу. В это время накопление кислорода в атмосфере не происходило, поскольку он расходовался на окисление кислых дымов. Существуют две теории происхождения самого важного для жизни химического элемента – кислорода. По мере охлаждения Земли температура упала примерно до 100°C, большая часть водяного пара сконденсировалась и выпала на земную поверхность первым дождем, вследствие чего образовались реки, моря и океаны – гидросфера. Водяная оболочка на Земле обеспечила возможность накопления эндогенного кислорода, став его аккумулятором и (при насыщении) поставщиком в атмосферу, к этому времени уже очищенную от воды, углекислоты, кислых дымов, и других газов в результате прошедших ливней. Другая теория утверждает, что кислород образовался при фотосинтезе в результате жизнедеятельности примитивных клеточных организмов, когда растительные организмы расселились по всей Земле, количество кислорода в атмосфере стало быстро увеличиваться. Однако, многие учёные склонны рассматривать обе версии без взаимного исключения. Влияние воздуха на организм человека В наше непростое время стрессов, сильных нагрузок, постоянно ухудшающейся экологической обстановки, качество воздуха, которым мы дышим, приобретает особое значение. Качество воздуха, его влияние на наше здоровье напрямую зависит от количества в нем кислорода . К сожалению, в городском воздухе уровень кислорода низок и содержание вредных веществ очень велико. Он содержит большое количество угарного газа (СО) – до 80%, которым «обеспечивает» нас автотранспорт. Это вредное вещество очень коварно, не имеет запаха, цвета и очень ядовито. Угарный газ, попадая в легкие, связывается гемоглобином крови, препятствует поставку кислорода к тканям, органам, вызывая кислородное голодание, ослабляет мыслительные процессы. Иногда он может вызвать потерю сознания, а при сильной концентрации, может стать причиной смерти. Помимо угарного газа, городской воздух содержит еще, примерно, 15 других опасных для здоровья веществ. Среди них – ацетальдегид, бензол, кадмий, никель. Городская атмосфера содержит также селен, цинк, медь, свинец, стирол. Высока концентрация формальдегида, акролеина, ксилола, толуола. Их опасность такова, что эти вредные вещества организм человека только накапливает, отчего их концентрация увеличивается. Через некоторое время они уже становится опасными для человека. Эти вредные химические вещества часто являются виновниками появления гипертонии, ишемической болезни сердца, почечной недостаточности. Также высока концентрация вредных веществ вокруг промышленных предприятий, заводов, фабрик. Проведенными исследованиями было доказано, половина обострения хронических заболеваний проживающих вблизи предприятий людей, вызвана плохим, грязным воздухом. Намного лучше обстоит дело в сельской местности, «спальных городских районах», где нет рядом предприятий, электростанций, а также невелика концентрация автотранспорта. Жителей больших городов спасают мощные кондиционеры, которые очищают воздушные массы от пыли, грязи, сажи. Но, следует знать о том, что проходя через фильтр, систему охлаждения-нагрева воздух также очищается от полезных ионов. Поэтому как дополнение к кондиционеру, следует иметь ионизатор. Проблема загрязнения атмосферы Земли Ранее человек на задумывался о проблеме загрязнения атмосферы. Но в наше время эта проблема является одной из самых острых. Загрязнение атмосферы Земли — принесение в атмосферный воздух новых, нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации. Существуют разные основания для классификации, например: По источникам : антропогенное, естественное По характеру загрязнения : физическое — механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы) и др. химическое — загрязнение газообразными веществами и аэрозолями. На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха это: оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, пыль и радиоактивные изотопы. Источники загрязнений - автомобили, теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. Как следствие - кислотный дождь. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные загрязнители. "Красный", наивысший уровень опасности загрязнения атмосферы объявлен в Пекине 8 декабря 2015 года. Это первый в истории Пекина зафиксированный случай объявления "красного уровня" с момента введения в северной столице страны системы предупреждения угрозы загрязнения атмосферы. Сегодня уровень загрязнения в Пекине - 250 мкг вредных частиц на кубометр воздуха, что примерно в 10 раз больше допустимого уровня загрязнения (25 мкг). Однако это не является рекордным показателем для города. Последние 6 лет в столице до трети дней в году характеризуются повышенным загрязнением. Согласно данным экологического мониторинга американского посольства, который ведется с начал 2000-х годов, это не первый случай рекордного загрязнения воздуха столицы - по сообщениям жителей Пекина в декабре 2009-ого года был зафиксирован уровень загрязнения 1200 мкг вредных частиц на кубометр воздуха. Это чуть ниже, чем зафиксированный уровень в 1400 мгк в городе Шэньяне в ноябре этого года, что в 56 раз больше допустимой нормы. Каждый год в Китае умирает около 1,4 млн человек из-за заболеваний, вызванных загрязнением воздуха. В Пекине приостановлена работа школ, жителям города не рекомендовано выходит на улицу. Загрязнение атмосферы в Северном Китае вызвано широким использованием угля в энергетике региона. Файл:"Красный" уровень опасности загрязнения атмосферы в Пекине.jpg 300px Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за 2014 год, ежегодно в мире примерно 3,7 миллионов человек умирает из-за загрязнения атмосферного воздуха. Общее количество смертей, связанных с воздействием загрязненного воздуха как в помещениях, так и в атмосфере, достигает 7 миллионов в год. По данным Международного агентства по изучению рака ВОЗ, загрязнение воздуха является главной причиной возникновения онкологических заболеваний. Чтобы уменьшить губительное влияние хозяйственной деятельности человека на атмосферу, необходимо уменьшить объем вредных выбросов, внедрить новые экологически чистых технологий. Выполнять эти условия надо не одной стране, а всему миру в целом. Это проблема глобального характера. И чтобы ее решить, нужно приложить усилия всему международному сообществу. Для этого с 1949 года собираются международные конференции по вопросам изменения климата. Из речи президента Российской Федерации Владимира Путина на 21-й Конференции стран – участниц Рамочной конвенции ООН по вопросам изменения климата и 11-го Совещания сторон Киотского протокола: Файл:Выступление В.Путина на Конференции стран – участниц Рамочной конвенции ООН.jpg 300px "Россия предпринимает активные шаги по решению проблемы глобального потепления. Наша страна вышла на одно из первых мест в мире по темпам снижения энергоёмкости экономики – 33,4 процента за период с 2000 по 2012 годы, а по итогам реализации программы «Энергоэффективность и развитие энергетики» рассчитываем добиться сокращения к 2020 году ещё на 13,5 процента. Мы перевыполнили свои обязательства по Киотскому протоколу: с 1991 года по 2012 год Россия не только не допустила роста выбросов парниковых газов, но значительно их уменьшила. Благодаря этому в атмосферу не попало около 40 миллиардов тонн эквивалента углекислого газа. Для сравнения скажу, уважаемые коллеги, что выбросы парниковых газов всех стран мира в 2012 году составили 46 миллиардов тонн, то есть можно сказать, что усилия России позволили затормозить глобальное потепление почти на год. Первая экологическая акция ООН датируется еще 1949 г., когда в Лейк-Саксессе (США) была проведена Международная научно-техническая конференция по охране природы. В 60-е гг. в ООН наметилась тенденция перехода от разрозненных, бессистемных мероприятий, связанных с отдельными аспектами природопользования, к более комплексной деятельности, поставленной уже на постоянную основу. В этот период экологические проблемы заняли свое место повестке дня многих специализированных учреждений ООН. Так, например, Всемирная организация здравоохранения начала заниматься вопросами воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека, Всемирная метеорологическая организация — влиянием загрязнения атмосферы на климат. Организация по вопросам продовольствия и сельского хозяйства занялась изучением влияния экологической деградации на производство продовольствия и проблемами чрезмерной эксплуатации рыбных ресурсов, а ЮНЕСКО взяла на себя ответственность за развитие научных знаний об окружающей среде. Тем не менее поворотным пунктом в природоохранной деятельности ООН можно считать состоявшуюся в 1972 г. в Стокгольме Конференцию ООН по проблемам окружающей человека среды. Именно Стокгольмская конференция заложила основы сбалансированного и комплексного подхода к решению на глобальном уровне всего спектра экологических проблем. Принятые в шведской столице решения придали мощный импульс международному природоохранному сотрудничеству, предопределив стремительное развитие международного права окружающей среды и задав новью параметры экологической деятельности ООН. Кроме того, конференция оказала влияние и на внутреннюю политику многих государств, в национальных приоритетах которых прежде отсутствовали вопросы охраны природы. После Стокгольма в массовом порядке начали разрабатываться государственные экологические программы, а также стали создаваться механизмы для их реализации. Вывод: Таким образом, проблема загрязнения атмосферы является одной из глобальных проблем человечества. Для ее решения понадобятся усилия всего мирового сообщества. И если ее не решить, то последствия будут пугающими.