Основи екології
Тема № 3: Геоекологія. План
Атмосфера
Гідросфера
Літосфера
Прикладна екологія складається з трьох основних блоків — геоекологічного, техноекологічного й соціоекологічного — кожен з яких, має десятки відгалужень.
Г е о е к о л о г і я – розділ екології, який вивчає специфіку взаємовідносин організмів i середовища їх існування в різних географічних зонах, на суходолі й в океані, в тундрі, тайзі й тропіках, у горах i пустелях тощо, дає екологічну характеристику різних географічних регіонів, областей, районів, ландшафтів (від нім. Landschaft - місцевість, природний територіальний комплекс) розглядає екологічні наслідки ендо- й екзогенних геологічних процесів, видобування корисних копалин, здійснює екологічне картографування.
1. Навколишнє природне середовище, в якому живе людина, складається з неживого й живого компонентів. До першого належить атмосфера, гідросфера та літосфера Землі, до другого – всі її живі мешканці.
Атмосфера–(від гр. atmos – пара і sphaira – куля) – це газова оболонка, що оточує Землю, яка обертається разом із нею. Маса атмосфери біля 5,15*1015 т. Склад її у поверхні Землі такий: 78,1% азоту, 21% кисню, 0,9% аргону, у незначних долях відсотку вуглекислий газ, водень, гелій, неон та ін. гази.
Головні функції атмосфери:
Захищає всі живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів.
Обумовлює та регулює сезонні та добові коливання температури.
Є носієм тепла та вологи.
Є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання.
Зумовлює такі процеси як: вивітрювання гірських порід, рух природних вод, льодовиків тощо.
Вплив людини на атмосферу.
Парниковий ефект. Основна маса повітря (90%) зосереджена в нижньому шарі атмосфери – тропосфері. Тут відбуваються найінтенсивніші теплові процеси, причому атмосфера нагрівається знизу від материків та океанів. За даними ООН з кінця 19 до початку 21 ст. глобальна температура на земній кулі підвищилась на 0,6°С. Цей процес зумовлений насамперед діяльністю людини: по-перше людина підігріває атмосферу, спалюючи велику кількість вугілля, нафти, газу, а також вводячи в дію атомні електростанції; по-друге, в результаті спалювання органічного палива, а також внаслідок знищення лісів у атмосфері накопичується вуглекислий газ. За останні 120 років вміст СО2 в повітрі збільшився на 17%. У земній атмосфері вуглекислий газ діє як скло в теплиці чи парнику: він вільно пропускає сонячні промені до поверхні Землі, але втримує її тепло. Це спричинює розігрівання атмосфери, відоме, як парниковий ефект. Розрахунки свідчать, що підвищення середньорічної температури спричинить зміну кількості опадів, хмарного покриву, океанічних течій, розмірів полярних крижаних шапок. Глобальне потепління призведе до танення льодовиків Гренландії, Антарктиди й гір, рівень світового океану підвищиться на 6-10 м., при цьому буде затоплено близько 20% площі суходолу.
Руйнування озонового шару. На висотах 20-50 км повітря містить підвищену кількість озону (О3). Озон утворюється в стратосфері із двоатомного кисню О2 при електричному розряді (наприклад, під час грози) і під впливом УФ випромінювання Сонця. Останнім часом вчені надзвичайно занепокоєні зниженням вмісту озону в озоновому шарі землі. Над Антарктидою виявлено “діру” в якій вміст озону менший від звичайного на 40-50%, площа „діри” збільшується і вже перевищує площу Антарктиди. Озонову “діру” виявлено також і в північній півкулі (над Шпіцбергеном). Зменшення вмісту озону в атмосфері загрожує зниженням врожаїв с-г культур, захворюванням тварин і людей, збільшенням рівня мутацій. Якщо озоновий шар зникне зовсім це призведе до зникнення принаймні наземної біоти. Джерелом озоноруйнівних речовин є насамперед фреони (хлорфторметани) – що широко використовуються людиною в рефрижераторах і побутових холодильниках, як аерозольні розприскувачі та ін. Вони надзвичайно стійкі й можуть зберігатись в атмосфері до 80 років. Фреони потрапляють у стратосферу, де під впливом УФ випромінювання Сонця вивільняють атоми хлору. Хлор розкладає озон до молекул кисню. Один атом хлору здатен розкласти до 100 тис. молекул озону. В Україні спостереження за станом озонового шару проводяться на 5 озонометричних станціях (Київ, Бориспіль, Одеса, Львів, Карадаг).
Смог (від англ. smoke – дим і fog – туман) - накопичення шкідливих газів. Дослідники зазначають, що смог виникає внаслідок складних фотохімічних реакцій. В сухому, загазованому, теплому повітрі з’являється синюватий прозорий туман, який має неприємний запах, викликає подразнення очей, горла, задишку, спричиняє розвиток бронхіальної астми. Листя на деревах в’яне, стає плямистим, жовкне. Прискорюється корозія металів, руйнування мармуру, фарб, гуми.
Кислотні дощі. Оксиди сірки та азоту, що викидаються в атмосферу внаслідок роботи теплоелектростанцій (ТЕС) та автотранспорту, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Ці дощі вкрай шкідливо впливають на довкілля:
Знижується врожайність внаслідок ушкодження листків кислотами.
З ґрунту вимивається кальцій, калій та магній, що призводить до деградації рослинності.
Гинуть ліси, отруюється вода рік, озер, ставків.
Прискорюється руйнування пам’яток архітектури, споруд.
Збільшується захворюваність людей.
Ядерна ніч і ядерна зима. На планеті накопичений великий ядерний потенціал. Як свідчить моделювання на ЕОМ (електроннообчислювальна машина), виконане американськими й, незалежно від них, російськими вченими, катастрофічні наслідки для людства мав би ядерний конфлікт із використанням „лише” 1000 Мт (Мегатон) у тротиловому еквіваленті. У випадку, якщо такий конфлікт станеться він спричинить метеорологічну катастрофу глобального масштабу, яка матиме такі наслідки:
Теплове нагрівання атмосфери на 1°С, що підніме ураганні вітри.
Забруднення атмосфери радіоактивними речовинами, які швидко поширяться по всій планеті
Виділення горючих газів внаслідок пожеж та руйнування промислових свердловин і газопроводів, що викличе підвищення температури на планеті на 4-5°С.
Утворення під час ядерних вибухів великої кількості оксидів азоту, що призведе до руйнування від 40 до 60% озонового шару.
Забруднення атмосфери великою кількістю пилу та сажі після ядерних вибухів і пожеж.
Найстрашнішим наслідком ядерного конфлікту буде саме цей останній. Пил, попіл і сажа сильними горизонтальними течіями, що є в стратосфері, за один-два тижні затягнуть небо над усією Землею. В результаті прозорість атмосфери зменшиться у 200 разів. Настане „ядерна ніч”, що триватиме кілька місяців, упродовж яких загине врожай і зникне практично весь покрив планети. Внаслідок запорошення атмосфери приземний шар повітря охолоне на 15-20°С, а в деяких регіонах на 40-50°. Настане ядерна зима, що триватиме декілька місяців. За кілька місяців темряви та холоду пил та сажа поступово осядуть. Охолодження зміниться нагріванням атмосфери на 20-30° вище норми. Неоднорідні температурні зміни над суходолом та океаном підіймуть ураганні вітри.
Люди, що вціліють після ядерних вибухів поринуть у жах ядерної ночі та зими. Загибель рослин і тварин, радіоактивне забруднення, вихід з ладу енергетичних систем, транспорту і зв’язку, ураганні вітри викличуть такий психологічний шок, який людство мабуть не зможе пережити.