Глобальная экология шпоры

24. Проблемы загрязнения мирового океана и нехватка пресной воды. Больше 70% поверхности нашей планеты покрыто водой. Развитие цивилизации привело к усилению загрязнения Мирового океана. Ситуация начала ухудшаться примерно с середины ХХ века, что было связано с развитием химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Типы загрязнения: физическое. Мусор, а в особенности пластик, который практически не разлагается, — огромная проблема для экологии океанов. По поверхности Мирового океана дрейфуют миллионы тонн пластиковых отходов, причем, по оценкам экспертов, 80% этого мусора попало в океан с суши и лишь 20% было сброшено или смыто с кораблей. Мусор наносит вред более чем 250 видам морских животных и птиц и выделяет в воду токсичные вещества; биологическое. Загрязнение вод Мирового океана чужеродными бактериями и различными микроорганизмами, а также органическими отходами неуклонно приводит к нарушению экологического баланса; химическое. Химикаты и тяжелые металлы используются в самых разных видах промышленности. Вместе со сточными водами они попадают в океан, причем в огромных количествах. Особенно опасна ртуть, которая накапливается в том числе и в живых организмах, а также пестициды. Виновны в химическом загрязнении океана: немало химикатов попадает в воду и из канализации; нефтяное. Нефть и нефтепродукты — основной источник загрязнения Мирового океана. Нефть попадает в воду в результате техногенных катастроф, крушений танкеров, бурения скважин, сбрасывания морским транспортом. тепловое. Отработанная вода, которая сбрасывается в океаны электростанциями, локально повышает температуру воды, что приводит к массовой гибели существ, не способных выжить при таких высоких температурах. Это нарушает пищевые цепочки и приводит к исчезновению множества видов животных. В то же время некоторые виды водорослей начинают размножаться слишком активно, результатом чего становится цветение воды; радиоактивное. Океан давно превратился в кладбище радиоактивных отходов. По оценкам исследований, сегодня в Мировом океане находится столько радиоактивных веществ, что их хватило бы на 30 (!) Чернобылей. Сложно сказать, какой из видов загрязнения наиболее опасен — все они влияют на экосистему планеты. Например, токсины могут накапливаться в тканях промысловых рыб, делая их непригодными для приема в пищу. Так, в тунце из Адриатического моря часто обнаруживают очень высокое содержание ртути, а в рыбе из северных морей нередко повышено содержание свинца. Во Франции был принят закон, регламентирующий расположение точек забора и сброса воды для фабрик и заводов, морское побережье регулярно патрулируют вертолеты, задача которых — следить за сбросами танкеров. В России вопросы загрязнения вод решаются на законодательном уровне. Каждый из нас вносит свой, пусть и относительно небольшой, вклад в загрязнение моря. Одна пластиковая бутылка, оставленная на пляже, или одна капля химического моющего средства, оказавшегося в канализации, кажутся мелочью, но их них состоят мусорные острова (тихоокеанское). Эксперты утверждают, что если бы все водоемы с пресной водой были разделены на планете равномерно, то запасов питьевой воды хватило бы на всех людей. Однако эти водоемы размешены неравномерно, и в мире существует такая глобальная проблема - дефицит питьевой воды. Основной потребитель пресной воды – это сельское хозяйство,на коммунальное использование приходится небольшая часть. С каждым годом потребности в пресной воде возрастают, а ее количество уменьшается. Она не успевает возобновляться. Результат дефицита воды: снижение урожайности сельскохозяйственных культур; рост заболеваемости людей; обезвоживание жителей засушливых регионов. Решение. Первый способ решения проблемы дефицита питьевой воды – это экономить воду. Для этого нужно уменьшить количество ее расхода, не допускать утечки. Второй способ – это формировать водохранилища с пресной водой. Специалисты рекомендуют совершенствовать технологии очистки и переработки воды, что позволит ее экономить. Также возможно соленую воду перерабатывать в пресную, что является наиболее перспективным способом решения проблемы дефицита воды. Необходимо изменить методы расхода воды в сельском хозяйстве, например, использовать капельный полив. Нужно задействовать и другие источники гидросферы – использовать ледники.

25. Разрушение плодородных почв. Опустынивание. Хоз. Деят. человека (создание водохранилищ,строитель­ство транспортных сооружений) меняет параметры и факторы почвообразования. Всё это приводит к разрушению структуры почв, способствует изменению рельефа и микроклимата. Аридизация суши — комплекс глобальных процессов, связан­ных с уменьшением влажности почв на обширных территориях, и вызванное этим явлением сокращение биологической продук­тивности экологических систем. Нерацио­нальное использование пастбищ, беспорядочное применение на угодьях с/х техники превращают почвы в пус­тынные территории. Эрозия почв — это процесс разрушения их под воздействием ветра, воды и техники. Разрушение вследствие отклонения от есте­ственных значений. Например, в ходе водной или ветровой эрозии из почвы извле­каются и переносятся как органические, так и минеральные веще­ства: глинистые и песчаные зёрна, гумус. В ходе вымы­вания из почвы минеральных и химических элементов происходит их относительное перераспределение в общей системе. Так, начало водной эрозии почв отмечается уже при наличии рельефа местности с уклонами более чем 1...2⁰. Ей способствует вспашка территорий и вырубка лесов, нарушение структуры почв животными вследствие непрерывных и неконтролируемых выпа­сов. Опустынивание - процесс превращения окультуренных плодородных орошаемых земель в безводные и безжизненные пустыни с потерей плодородия почв и растительности. Причины. Дефицит воды - нехватки водных ресурсов для удовлетворения биологической потребности с.х. культур для их нормального роста и развития.. Засуха - длительный период времени года с недостаточным количеством осадков при повышенных температурах воздуха. Аридизация климата - усиление засушливости климата за счет увеличения температуры воздуха, испаряемости и уменьшения количества осадков, т.е. повышения дефицита влажности воздуха и снижения коэффициента увлажненности. Вырубка леса - оголение территории роста и развития лесных насаждений, что привело к нарушению снегозадержания, накопление влагозапасов от дождевых вод. Кроме того, за счет вырубки лесов происходит эрозия почв в склонах гор, предгорных равнин в виде смыва и размыва, в также оврагообразования. Перепас скота - оголение или изреженность территории пастбищ от растительности за счет увеличения количества голов скота по сравнению с нормативом. Оголение или изреженность территории пастбищ приводит к резкому снижению влагозапасов почв, формируемых под действием скудных атмосферных осадков в пустыне. Биологическая гибель - омертвление растительного мира за счет резкого нарушения их потребности в воде и повышения вредных токсических веществ в почвогрунтах и атмосфере. Соленакопление под влиянием техногенных нарушений. Соленакопление формируется за счет выброса отходов крупных рудников, заводов и фабрик, где остаточные продукты без очистки отводятся в водные источники -- в овраги, коллектора. Снижение уровня грунтовых вод. Снижение уровня грунтовых вод против их оптимальных глубин и режима за счет сработки запасов подземных вод и осушения дна морей и водоемов(дно Аральского моря, образованного под влиянием недостаточного поступления объема поверхностного стока по рекам). Нарушение водного баланса водоемов чаще всего возникает из-за дефицита водных ресурсов в регионе, используемых главным образом для развития с.х. производства, промышленности и коммунально-бытового и рыбного хозяйства. Из-за дефицита водных ресурсов в пределах бассейна Аральского моря было осушено более 200-250 мелких и средних озер и водоемов. Потери плодородия. Чаще всего возникает из-за нерационального и неправильного ведения сельскохозяйственных культур за счет сильного засоления и подтопления земель при слабой дренированности территории. Опустынивание под влиянием потери плодородия орошаемых земель больше всего присущи орошаемым землям, расположенных в дельтовых районах рек.

26. Проблемы истощения природных ресурсов. Истощение природных ресурсов – проблема, возникшая по причине, что скорость потребления ресурсов выше скорости их восстановления. Обусловлено это увеличением количества людей и их потребностей. Исчерпаемые ресурсы – это ресурсы, потребности в которых значительно превышают объемы и скорости их естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение природного ресурса. Они в свою очередь делятся на: невозобновляемые – ресурсы, неспособные к самовосстановлению за время, соизмеримое с темпами хозяйственной деятельности людей (ископаемые руды, ископаемое топливо); возобновляемые – ресурсы способные к самовосстановлению за сроки соизмеримые с темпами хозяйственной деятельности человека (ресурсы растительного и животного мира, минеральные составляющие почвы), относительно возобновляемые – ресурсы, способные к восстановлению в неполном объеме или качестве (чистый воздух, плодородная почва, леса) <Костное вещество обр. без участия живых организмов: вода, гранит, базальт; живое – все живые организмы; биогенное вещество – обр. в процессе жизнедеятельности организмов: кислород, каменный уголь, известняк; биокостное – обр. организм + небиотический процесс: почва>. Истощаются невозобновимые ископаемые энергоресурсы биогенного происхождения — уголь и нефть, хотя их запасы пока достаточно велики. Кроме того, биосфера имеет и альтернативные неисчерпаемые источники энергии: ветер, приливы и отливы, солнечную радиацию. Истощаются такие относительно возобновимые ресурсы, как почва и леса. Почвенный покров планеты страдает от эрозии, в результате которой катастрофически убывает плодородный слой. Многие древние цивилизации исчезли с лица Земли именно вследствие неумеренной распашки почвенного слоя. Так, нынешняя пустыня Сахара была когда-то богатейшей житницей Римской империи. И сейчас на различных участках земного шара происходит опустынивание, связанное прежде всего с вырубкой лесов, сведением кустарников и травяного покрова. Сплошная распашка почв ведет к пыльным бурям, ветровой и водной эрозии плодородного почвенного слоя. Неисчерпаемые ресурсы (энергия солнца, ветра, приливов, отливов, гравитация, климатические). Причины истощения: - Перенаселение планеты. Больше людей - больше потребления ресурсов. - Загрязнение воды. Приводит к уменьшению объёмов питьевой воды и вымиранию многих водных животных. - Загрязнение воздуха. Приводит к вымиранию многих живых организмов. - Загрязнение почвы. Приводит к угнетению растительности. Последствия истощения: истощение ресурсов, их изъятие из природы приводит к нарушению круговорота веществ в природе. Это, в свою очередь, вызывает ряд друг мелких изменений, в том числе приводит и к изменениям в биосфере. На природе такое вмешательство сказывается негативно, и ни к чему хорошему не приводит. Уничтожение целых экосистем. Что связано с загрязнением природы или полным уничтожением определённого вида природных ресурсов на некоторой территории (к примеру, вырубка лесов или осушение болот). Деградация почв. Возникает из-за загрязнения почвы или изъятия из неё полезных ископаемых. Уничтожение живых организмов. Объясняется массовое вымирание животных загрязнением или уничтожением экосистем, в которых они обитают. Уменьшение плодородности растений, или их полная неспособность правильно расти и развиваться. Связано это с загрязнением почвы или выработкой земельных ресурсов. Нехватка пищи и воды. Многие люди на нашей планете (преимущественно, в странах третьего мира) уже ощутили на себе эту проблему.

27. Загрязнение атмосферы. К основным причинам загрязнения воздуха можно отнести: 1.  увеличивающееся количество заводов по производству цветной металлургии; 2. рост числа машин и топливных механизмов (особенно это актуально при оценке, насколько велико загрязнение воздуха в Москве – там очень большое количество машин); 3. нерациональное или неправильное использование топлива, приводящее к большому объему выбросов; 4. низкое качество топливного сырья; 5.  ухудшение биологической обстановки; 6. развитие химической и радиоактивной промышленности (газообразные или квантовые частицы попадают в воздух вследствие такой деятельности). Химическое загрязнение атмосферы вследствие выделения множества токсичных окисленных газов особенно велико. Зачастую присутствует сразу комплекс подобных типов загрязнений, что усложняет работу по очистке. Основные источники загрязнения атмосферы. К природным: лесные или степные пожары; извержения вулканов; пыльца растений; пыль и взвешенная грязь; отходы животного происхождения; минеральные соединения; растительные компоненты; микроорганизмы; вирусы. Антропогенное: 1. бытовые (переработка бытовых отходов, а также сжигание топлива для жилищного обеспечения); 2. производственные (газообразные отходы разных отраслей промышленности (особенно теплоэнергетики), а также продукты распада, полученные в результате отопительной деятельности); 3. транспортные (отходы возникают вследствие работы машин и суден – автомобильных, морских, железнодорожных, речных, воздушных). Виды загрязнения: по составу типы антропогенного загрязнения могут быть механическими, химическими или физическими (а точнее, радиоактивными): механические – пыль после сжигания угля, сажа после сгорания углеводородов, цементная взвесь; химические – реакционноспособные вещества или присутствующие в атмосфере газы (диоксид серы, оксиды углерода, углеводороды, альдегиды, тяжелые металлы); биологические – вирусы, споры, бактерии, микроорганизмы (особенно в результате утечек биологического оружия); радиоактивные – распадающиеся изотопы нестабильных веществ, излучающие энергию. Среди физических загрязнителей также можно выделить тепловые, шумовые, электромагнитные. Последствия: загрязняющих веществ в атмосфере достаточно много, а состав их разнообразен, не исключены различные химические взаимодействия между ними, что приводит к образованию более токсичных веществ. Также при содержании в воздухе избыточного количества газов возможны кислотные дожди, так как при взаимодействии многих газообразных оксидов с водой образуются кислоты. Часто все эти загрязняющие вещества провоцируют заболевания у людей, а также вызывают обеднение флоры. Иногда вблизи больших городов возникает фотохимический туман. Пути решения: для улучшения состояния атмосферы используются различные очистительные сооружения, а также разрабатываются новые методики анализа качества воздуха для подбора оптимальных методов обезвреживания. Всего в этой области на данный момент 3 направления: создание новых сооружений для очистки (водных или сорбирующих фильтров) и разработка методов максимально безотходного использования топлива (это помогает сократить выбросы); повышение качества автомобильного и промышленного топлива для сокращения его отходности, создание экологически частых видов топлива – например, солнечных батарей или газовых двигателей; увеличение количества зеленых деревьев (особенно хвойных) для очищения воздуха от примесей. Индекс загрязнения атмосферы. ИЗА помогает определить степень загрязнения воздуха. Это позволяет определить концентрации многих веществ в атмосфере.

28. Международное сотрудничество в решении «озоновой» проблемы. Озон образуется из кислорода, на который воздействуют ультрафиолетовые лучи. Благодаря этой реакции, планета оказывается окутанной в слое газа, через который не может попасть утрафиолет. Данная прослойка находится на высоте 25-50 километров над поверхностью. В местах разрушения озона газ не полностью отсутствует, его концентрация снижается до критического уровня в 30%. Она пропускает к земле ультрафиолетовые лучи, способные сжечь живые организмы. Согласно теории, в долгие полярные ночи солнечные лучи не достигают земли, и из кислорода не может образовываться озон. В связи с этим образуются облака с большим содержанием хлора. Именно он разрушает такой необходимый для защиты планеты газ. Земля проходила период вулканической активности. Выбросы в атмосферу продуктов сгорания разрушали и без того тонкую прослойку стратосферы. Газ также разрушается от воздействия водорода, брома и кислорода. Причины появления этих соединений в воздухе кроются в деятельности человека на планете. Предпосылками становятся: функционирование заводов и фабрик; отсутствие очистительных сооружений; выбросы в атмосферу от ТЭЦ. Пагубное влияние на целостность атмосферы оказали ядерные взрывы. Их последствия до сих пор сказываются на экологии планеты. В момент взрыва образуется огромное количество окислов азота, которые, поднимаясь, разрушают защищающий землю от радиации газ. Разрушительное воздействие на озоновый слой оказывают реактивные самолёты. При сгорании горючего в турбинах наружу выбрасываются окислы азота, они напрямую попадают в атмосферу и разрушают молекулы газа. Способы решения. Причины появления озоновых дыр в атмосфере отличаются разнообразием, но сводятся к одному существенному факту: необдуманной деятельности человека. С момента подписания Монреальского протокола (международный протокол к Венской конвенции об охране озонового слоя 1985 года) стали приниматься первые шаги по сохранению целостности защитной оболочки планеты. Первый пункт — запрет на выброс фреонов. Затем была утверждена Венская конвенция. Ее положения предусматривают охрану озонового слоя и предотвращение его разрушения. В них входят следующие моменты: совместные исследования стран на тему того, что вызывает негативные изменения в озоновом слое; регулярный контроль его состояния; создание технологий, способных снизить ущерб, причиняемый озоновой оболочке; строгий контроль деятельности, которая вызывает появление дыр; обмен знаниями и технологиями. Согласно протоколу, страны обязаны снизить производство фторхлоруглеродов или вовсе отказаться от него. Серьезной проблемой стала замена фреона в холодильных установках. Со временем ученые выявили вещества, которые можно безопасно использовать вместо фреона. Существуют и другие способы, которые позволят снизить негативное влияние на защитный экран: замена транспортного топлива на экологически чистые и безопасные варианты; использование альтернативных источников энергии; помощь природе в естественном восстановлении озона — минимизация вырубок лесов и активные посадки деревьев; ручная подпитка — распыление искусственно созданного озона на специальных фабриках в верхних слоях атмосферы. Многие кардинальные пути решения проблемы сталкиваются с препятствием в виде огромных затрат на их осуществление. При снижении концентрации озона даже на 1% резко вырастет количество заболевших раком кожи. По этой причине ученые принимают меры по сохранению целостности озоновой оболочки и разрабатывают механизмы, безопасные для экологии.

29. Парниковый эффект – повышение температуры поверхности земли по причине нагрева нижних слоев атмосферы скоплением парниковых газов. В результате температура воздуха больше, чем должна быть, а это приводит к таким необратимым последствиям, как климатические изменения и глобальное потепление. С развитием технологий с каждым годом увеличивается количество источников, которые обеспечивают парниковый эффект в атмосфере. Причины: использование горючих полезных ископаемых в промышленности – угля, нефти, природного газа, при сжигании которых в атмосферу выделяется огромное количество углекислого газа и других вредных соединений; транспорт – легковые и грузовые автомобили выделяют выхлопные газы, которые также загрязняют воздух и усиливают парниковый эффект; вырубка лесов, которые поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а с уничтожением каждого дерева на планете увеличивается количество СО2 в воздухе; лесные пожары – еще один источник уничтожения растений на планете; увеличение населения влияет на возрастание спроса продуктов питания, одежды, растет промышленное производство, которое все интенсивнее загрязняет воздух парниковыми газами; агрохимия и удобрения содержат различное количество соединений, в результате испарения которых выделяется азот – один из парниковых газов; разложение и горение мусора на полигонах способствуют увеличению парниковых газов. Влияние парникового эффекта на климат. Поскольку ежегодно возрастает температура воздуха, воды морей и океанов интенсивнее испаряются. Некоторые ученые прогнозируют, что через 200 лет станет заметно уменьшение уровня воды. Повышение температуры воздуха приводит к тому, что территории, которые мало увлажняются атмосферными осадками, становятся засушливыми и непригодными для жизни. Повышение температуры приводит к таянию ледников, что способствует повышению уровня вод Мирового океана, и приводит к затоплению берегов континентов и островов. Увеличение количества потопов и затопления прибережных районов свидетельствует о том, что уровень океанических вод с каждым годом увеличивается. Многие люди уже привыкли к погодно-климатическим условиям на протяжении своей жизни. Поскольку повышается температура воздуха из-за парникового эффекта, на планете наступает глобальное потепление. Люди не выдерживает высоких температур. К примеру, если ранее средняя летняя температура была +22-+27, то повышение до +35-+38 приводит к солнечным и тепловым ударам, обезвоживанию и проблемам с сердечно-сосудистой системой, велика опасность возникновения инсульта. Уменьшение. Нужно прекратить вырубку лесов, сажать новые деревья и кустарники, поскольку они поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород. Используя электромобили, сократится количество выхлопных газов. Также ведутся разработки альтернативного топлива, которое, к сожалению, медленными темпами внедряется в нашу повседневную жизнь.

30. Причины и последствия глобального изменения климата. Способы предотвращения изменения климата. Причины потепления климата объясняются таким понятием, как парниковый эффект. Он заключается в повышении температуры нижних слоев атмосферы. Причины. Пожары в лесной местности. Во-первых, происходит выделение большого количества CO₂. Во-вторых, уменьшается число деревьев, которые перерабатывают углекислый газ и дают кислород. Мерзлота. Земля, которая находится в тисках вечной мерзлоты, выделяет метан. Океаны. Именно они дают большое количество водяного пара. Извержение вулкана. При нем происходит выброс огромного количества углекислого газа. Живые организмы. Все мы привносим свою долю в образование парникового эффекта, потому что выдыхаем тот же CO₂. Солнечная активность. По данным спутников за последние несколько лет Солнце значительно повысило свою активность. Правда, точных данных по этому поводу ученые дать не могут, в связи с чем нет никаких выводов. Основной вклад вносит деятельность человека. Усиленное развитие промышленности, изучение недр Земли, освоение полезных ископаемых и их добыча послужили выделению большого количества парниковых газов, что привело к росту температуры поверхности планеты. Нефтепромысел и промышленность. Используя нефть и газ в качестве топлива, мы выбрасываем в атмосферу большое количество углекислого газа. Удобрение и обработка почвы. Пестициды и используемая для этого химия способствуют выделению диоксида азота, который является парниковым газом. Уничтожение лесов. Активная эксплуатация лесов и вырубка деревьев ведут к росту диоксида углерода. Перенаселение планеты. Рост количества жителей Земли объясняет причины пункта 3. Для обеспечения человека всем необходимым осваивается все больше территорий в поисках полезных ископаемых. Образование свалок. Отсутствие сортировки мусора, неэкономное использование продуктов приводят к образованию свалок, которые не подвергаются вторичной переработке. Их либо зарывают глубоко в землю, либо сжигают. И то, и другое приводит к изменению экосистемы. Последствия. Разброс температур: зимой будет гораздо холоднее, летом будет либо аномально жарко, либо достаточно холодно. Сократится объем питьевой воды. Урожай на полях будет заметно скуднее, некоторые культуры могут исчезнуть совсем. В ближайшие сто лет уровень воды в мировом океане поднимется на полметра из-за быстрого таяния ледников. Глобальные климатические катастрофы, ураганы и смерчи участятся. Ветры и циклоны начнут усиливаться и станут частым явлением. Из-за резкой смены климатических условий деревьям и многим видам животных придется к ним приспосабливаться. Те, кто не успеют сделать это быстро, будут обречены на вымирание. Больше всего это относится к деревьям, поскольку для привыкания к местности они должны достичь определенного возраста, чтобы дать потомство. Сокращение количества “легких планеты” ведет к еще более опасной угрозе — колоссальному выбросу углекислого газа, который некому будет превратить в кислород. Росгидромет предположил проблемы. В части регионов России ожидаются несвойственные засухи, в других — наводнения и увлажнение почвы, что ведет к уничтожению сельского хозяйства. Рост лесных пожаров. Нарушение экосистемы, смещение биологических видов с вымиранием некоторых из них. Вынужденное кондиционирование воздуха летом во многих регионах страны и следующие за этим экономические расходы. Пути решения проблемы: быстрое озеленение большой площади земли; создание новые сортов растений, легко привыкающих к изменениям в природе; разработка более экологичных технологий. Ученые продумывают разные пути решения проблемы: уже созданы специальные уловители углекислого газа, расположенные в шахтах. Разработаны аэрозоли, влияющие на отражательные свойства верхних слоев атмосферы. Эффективность этих разработок пока не доказана. Автомобильная система сжигания постоянно модифицируется с целью защиты от вредных выбросов. Конкретный человек. Для начала посадить на своем участке как можно больше деревьев или следить за ростом старых. Использовать как можно больше энергосберегающих ламп, батарей и других источников энергии. Стараться производить как можно меньше отходов и чаще использовать перерабатываемое сырье. Доносить проблему глобального потепления до большого количества людей: своих близких, друзей и знакомых.