8.Экологические проблемы человечества. Глобальные проблемы атмосферы. Пути и методы уменьшения антропогенного загрязнения атмосферы.

Можно выделить два аспекта экологической проблемы: – экологические кризисы, возникающие как следствие природных процессов; – и кризисы, вызываемые антропогенным воздействием и нерациональным природопользованием. Наступление ледников, извержение вулканов, образование гор, землетрясения и связанные с ними цунами, ураганы, смерчи, наводнения – все это земные естественные факторы. Они как бы закономерны на нашей динамичной планете. В среднем ежегодно на земном шаре происходит одно катастрофическое землетрясение, 18 сильных, 120 разрушительных и умеренных и около миллиона слабых толчков. Несколько раз в десятилетие сейсмические события приводят к катастрофам. Например, Тянь-Шаньское землетрясение в Китае в 1976 году унесло (по различным оценкам) от 240 тысяч до 600 тысяч жизней. В Китае же в 1556 году произошло одно из самых страшных за всю историю человечества землетрясений – тогда погибло 800 тысяч человек. С 60-х до 80-х годов нашего века в б раз возросла частота крупных стихийных бедствий и втрое увеличились общие экономические потери. Решение такого рода проблем в какой-то мере кроется в науке их прогнозировать, а иногда и использовать на пользу людям. Но возникали и иные экологические кризисы. На протяжении столетий человек бесконтрольно брал все, что дает ему природа. Но природа как бы «мстит» человеку за каждый неверный, необдуманный шаг. Достаточно вспомнить лишь примеры из жизни России и ближайших ее соседей: озеро Байкал, Аральское море, Ладожское озеро, Чернобыль, БАМ, мелиорация и другие. То, что человек сделал с окружающей природой, уже по своим масштабам катастрофично. В результате вода загрязняется еще в воздухе, загрязнена и сама атмосфера, уничтожены миллионы гектаров плодородных почв, ядохимикатами и радиоактивными отходами заражена планета, огромных размеров достигло обезлесение и опустынивание и многое, многое другое. Основные проблемы в возможностях планеты справиться с отходами человеческой деятельности, с функцией самоочищения и ремонта. Разрушается биосфера. Весьма велик риск самоуничтожения человечества в результате собственной жизнедеятельности. Природа испытывает влияние общества по следующим направлениям: – использование компонентов окружающей среды в качестве ресурсной базы производства; – воздействие производственной деятельности людей на окружающую природную среду (ее загрязнение); – демографическое давление на природу (сельскохозяйственное использование земель; рост населения, рост крупных городов). Здесь переплетаются воедино многие глобальные проблемы человечества – ресурсная, продовольственная, демографическая – все они имеют в той или иной мере выход на экологическую проблематику. Но и она оказывает большое влияние на эти и другие проблемы человечества. ИСТРЕБЛЕНИЕ ЛЕСОВ До возникновения сельского хозяйства, около 10 тысяч лет назад, Земля была покрыта бескрайними лесами (более 6 млрд га). Столетия расчистки лесов под пашню и пастбища, сбор дров, промышленные лесозаготовки уменьшили площадь лесов на одну треть. И хотя 40% суши нашей планеты еще покрыто древесной растительностью, состояние лесов нельзя признать благополучным. Леса вырубаются и далеко не всегда восстанавливаются. Ежегодный объем рубок леса составляет более 3 миллиардов кубометров (причем половина – вырубки в тропической и субтропической зонах), что оказывает влияние на радиационный баланс, атмосферную циркуляцию и влажность воздуха, водный режим суши. К сожалению, сегодня восстановление лесов умеренных широт находится под угрозой из-за иных причин – загрязнения воздуха и «кислотных дождей». Однако в странах «третьего мира» наблюдается иная картина. Небывалыми темпами уничтожаются влажные тропические леса – примерно 20 гектаров в одну минуту. В России – покрытая лесом площадь – 771, 1 миллиона гектаров; лесонасаждение и лесоразведение – 1, 8 миллиона гектаров часто называют «легкими планеты» – так велико их значение для всего мирового сообщества. Человек загрязняет атмосферу тысячелетиями, однако последствия потребления огня, который использовался этот период, были незначительны. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и, незакопченные сажей, стены пещеры. Это незначительное загрязнение воздуха не представляло проблемы, так как люди обитали в то время небольшими группами, занимая обширную девственную природную среду. И даже более плотное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось серьезными последствиями.

Остановимся на подробном рассмотрении основных видов загрязнения атмосферы. К ним относят промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. 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. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются вторичные признаки.

Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 170% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

3) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий.

4) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд

5) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.

6) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы

7) Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.

8) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом.

9) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты.

Экологические последствия загрязнения атмосферы К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся: 1) возможное потепление климата («парниковый эффект»);

Парниковый эффект В настоящее время, наблюдаемое изменение климата, которое выражается в постепенном повышении среднегодовой температуры, начиная со второй половины прошлого века, большинство ученых связывают с накоплениями в атмосфере так называемых «парниковых газов» — диоксида углерода (СО₂), метана (СН₄), хлорфторуглеродов (фреонов), озона (О₃), оксидов азота и др.

Однако ряд ученых видят в предполагаемом глобальном потеплении климата и положительные экологические последствия. Повышение концентрации СО₂ в атмосфере и связанное с ним увеличение фотосинтеза, а также возрастание увлажнения климата могут, по их мнению, привести к увеличению продуктивности как естественных фитоценозов (лесов, лугов, саванн и др.), так и агроценозов (культурных растений, садов, виноградников и др.).