13. Природно-техногенные опасности.

Техногенные опасности (аварии на предприятиях, транспорте и т.п.) во многих случаях являются причиной процессов, не присущих природным системам, формируют устойчивые во времени отклонения от нормального состояния экосистем. Особенно опасные процессы, которые приводят к накоплению загрязнений в конечных звеньях цепей питания.

 

К природно-техногенным опасностям относятся и экологические опасности. Во многих районах планеты наблюдается кризисное состояние природной среды, а некоторые экологические проблемы приобрели глобальный характер: разрушение озонового экрана, усиление парникового эффекта, кислотные осадки, загрязнение Мирового океана, снижение плодородия почв, деградация лесов и ландшафтов, уменьшение биологического разнообразия.

Парниковый эффект. Люди тысячелетиями старались влиять на погоду, а теперь мы вдруг оказались на пороге существенного изменения климата, вызванного человеком. Рассмотрим эту проблему детальнее. Солнечная энергия проникает сквозь атмосферу, поглощается поверхностью Земли, превращается в тепловую и выделяется в виде инфракрасного излучения. Но углекислый газ, в отличие от других естественных компонентов атмосферы, инфракрасное излучение поглощает. При этом он нагревается и в свою очередь нагревает атмосферу. То есть чем больше в атмосфере углекислого газа, тем больше инфракрасных лучей будет поглощено, тем теплее станет атмосфера. Температура и климат, к которым мы привыкли, обеспечиваются концентрацией углекислого газа в атмосфере на уровне 0,03%. В настоящее время люди увеличивают концентрацию углекислого газа, когда вырубывют леса и используют ископаемое топливо, вследствие чего концентрация углекислого газа за XX ст. выросла приблизительно на 20%, что может привести к глобальному потеплению. Если позволить сохранится существующим тенденциям, то до 2050 года концентрация углекислого газа в атмосфере удвоится. Компьютерные модели разных климатических параметров показывают, что это приведет к повсеместному потеплению на 1,5-4,5°С. На первый взгляд оно кажется умеренным. Но повышение температуры атмосферы на 4,5-5,5⁰С выше ее традиционных пиков, которые достигают 38⁰С, может оказаться катастрофическим. Такое потепление вызовет таяние ледников, которое послужит причиной подъема уровня Мирового океана на 2-3 м. Это приведет к затоплению многих прибрежных участков, где живут миллионы людей. Влияние глобального потепления на осадки и сельское хозяйство, вероятно, окажется еще более сильным. Природные осадки могут сократиться на 40%, лето станет более знойным, испарение из поверхности Земли увеличится, почвы пересохнут...

Мировая промышленность и транспорт настолько зависят от ископаемого топлива, что в недалеком будущем значительное поступление углекислого газа в атмосферу будет неминуемым. Однако существуют мероприятия по уменьшению выбросов углекислого газа в атмосферу, в частности:

-увеличение КПД двигателей внутреннего сгорания и реактивных двигателей на транспорте;

-энергосбережение (производство электроэнергии почти полностью базируется на сжигании ископаемого топлива);

-разработка и внедрение солнечных и других альтернативных источников энергии;

-прекращение вырубки лесов, особенно тропических;

-организация и поддержка компаний, которые высаживают деревья.

Все эти действия способствуют решению и других природоохранных задач. Энергосбережение и развитие альтернативных источников энергии содействуют снижению загрязнения. Насаждение деревьев — метод охраны почв и водных ресурсов, и поддержка биологического разнообразия.

Разрушение озонового экрана. Ультрафиолетовое излучение (компонент солнечного излучения) проникает сквозь атмосферу, поглощается тканями живых организмов и вызывает разрушение молекул белка и ДНК. Мы защищены от агрессивного влияния ультрафиолетового излучения слоем озона в стратосфере на высоте 25 км от поверхности Земли. Этот слой по обыкновению называют озоновым экраном. Необходимость его сохранения бесспорна. Но некоторые антропогенные загрязнители его разрушают. По оценкам специалистов, озоновый слой уменьшился за последние десять лет на 4-8%, а над полярными шапками возникли так называемые озоновые дыры. Кроме увеличения риска раковых заболеваний, уменьшение озонового слоя даже на 1% может, по данным ООН, привести к тому, что 100 тысяч людей ослепнут от катаракты.

Серьезную угрозу для озонового экрана представляют хлорфторуглероды (фреоны). Они используются как хладагенты в холодильниках, кондиционерах воздуха и тепловых насосах. Фреоны применяют также для очищения электронных устройств и изготовления твердых полистироловых изоляционных материалов. В некоторых странах их используют как вспениватели и разрыхлители в аэрозольных баллончиках. И хотя существует договоренность между большинством стран мира о полном запрете, изготовления и применения фреонов (Хельсинки, 1989), проблема заключается в том, что в существующих холодильниках и кондиционерах накоплено очень много фреонов: из-за их постепенного выхода из строя количество фреонов в атмосфере будет увеличиваться еще очень долго.

Кислотные осадки. Очень распространенным явлением стали кислотные осадки. Кислотными называют любые осадки — дожди, туманы, снег, кислотность которых выше чем норма. На значительных территориях промышленно развитых стран выпадают осадки, кислотность которых превышает нормальную в 10-1000 раз. Химический анализ кислотных осадков указывает на присутствие в них серной и азотной кислот, которые образуются вследствие соединения оксидов серы и азота с парами или каплями воды. Кислотные осадки связаны, прежде всего, с работой угольных электростанций, транспорта и промышленных предприятий.

Кислотные осадки отрицательно влияют почти на все экосистемы. В пресноводных озерах, речках, прудах показательрН обычно должен составлять 6 – 7 единиц, и организмы адаптированы именно к этому уровня. Когда же среда водных экосистем подкислена, практически все организмы быстро вымирают, если не от прямого влияния ионов водорода, то из-за невозможности размножения организмов. Дополнительный ущерб возникает в связи с тем, что кислотные осадки, проходя сквозь почвы, способны вымывать алюминий и тяжелые металлы, которые довольно токсичны для животных и растений. В частности, алюминий вызывает аномалии развития и гибель эмбрионов рыб.

Под влиянием кислотных осадков происходит деградация лесов. Возможны следующие пути их воздействия на растительность:

• нарушение поверхности при непосредственном контакте;

• вымывание минеральных веществ;

• вымывание алюминия и других токсичных элементов.