1.5. Экологический кризис. Глобальные проблемы экологии. Пути их решения
Человечество живет и развивается на ограниченном пространстве планеты Земля за счет ее ресурсов. С возрастанием противоречий в вещественных, энергетических и информационных связях общества и природной среды неизбежно возникают экологические проблемы, В настоящее время часть биосферы преобразована людьми с помощью технических средств в техносферу, где многие процессы имеют направление противоположное естественному ходу. Эго приводит к экологическим кризисам, когда под воздействием стихийных природных явлений или в результате действия антропогенных факторов нарушается равновесие в биогеоценозах.
Различают локальный и глобальный кризисы.
Локальный выражается в местном повышении уровня загрязнений - химических, шумовых, тепловых - за счет одного или нескольких источников, он может быть преодолен административными и частично экономическими мерами.
Глобальный является следствием всей совокупности хозяйственной деятельности человека, что проявляется в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты и представляет угрозу для всего населения Земли
Пути решения данной проблемы сводятся к минимализации загрязнений, являющихся результатом деятельности людей, до уровня, когда природа может справиться с ними самостоятельно. Основа разрешения кризисов - максимальная экономия энергии и переход к таким источникам, которые практически не добавляют тепло в тропосферу.
Глобальные экологические проблемы
Кислотные дожди — это атмосферные осадки, рН которых ниже чем 5,5. Возрастание кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова — одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего. Кислотные дожди в результате круговорота воды в природе вызывают подкисление поверхностных и грунтовых вод, верхних горизонтов почв, а также деградацию лесов.
Источники кислотных дождей — двигатели внутреннего сгорания автотранспорта, цветная металлургия, тепловые электростанции, хозяйственная деятельность человека (сжигание сланцев, нефти, углей, газа в промышленности, сельском хозяйстве, быту), сопровождающаяся появлением большого количества оксидов серы и азота. Эти оксиды, поступая в атмосферу, переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной кислот, которые выпадают в виде «кислых дождей» на сушу, взаимодействуя с почвами, растениями, водами. Для решения проблемы необходимо увеличить количество систематических измерений соединений при мониторинге загрязнения атмосферы, охватывая значительные территории.
Парниковый эффект возникает в результате нагрева внутренних слоев атмосферы за счет поглощения парниковыми газами (прежде всего С02) основной инфракрасной части теплового излучения поверхности планеты, нагреваемой Солнцем. Его последствия проявляются в изменении климата, повышении уровня Мирового океана и затоплении низменных участков суши из-за таяния арктических и антарктических льдов. Признаки глобального потепления: отступление ледников, увеличение площади пустынь, обесцвечивание коралловых рифов, повышение уровня моря, увеличение частоты наводнений и засух. При потеплении в засушливых районах возможно увеличение биологической продуктивности. Возможно также существенное перераспределение водных ресурсов. Источниками «дополнительного» оксида углерода (IV) служат тепловая энергетика, автомобили, а также лесные пожары. В 1997 г. был принят Киотский протокол, который декларирует и определяет механизмы сокращения промышленно развитыми странами к 2008-2012 гг. количества выбросов парниковых газов в атмосферу на 5%, по сравнению с уровнем 1990 г. Россия ратифицировала данный документ в 2004 г.
Нарушение озонового слоя: причины и последствия. Озон образуется в стратосфере из молекулярного кислорода путем присоединения к нему атомарного кислорода, который образуется под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца (в результате фотодиссоциации молекулярного кислорода).
Стратосферный озон (озоносфера) расположен на высотах от 10 до 45 км. Толщина слоя, приведенного к нормальному давлению, составляет около 3 мм. Значение озонового слоя состоит в следующем:
поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца(длина волны 240-260 нм) и защищает поверхность Земли и все живое на планете;
влияет на распределение температуры в верхней атмосфере.
Образование и разрушение молекул озона — тонко уравновешенный процесс, который сильно зависит от наличия различных малых составляющих (окислов азота, водорода, хлора, брома). К нарушению этого равновесия приводит антропогенное воздействие. Наиболее заметное влияние на озонный слой могут оказывать некоторые вещества, попадающие в тропосферу, но ведущие себя в этом слое химически инертно, — хлорфторметаны (фреоны), выделяющиеся при работе холодильных установок и используемые в качестве растворителей в промышленности и пропеллентов в аэрозольных упаковках, а также закиси азота, выделяющейся при использовании минеральных удобрений, и, кроме того, непосредственных выбросов различных веществ в стратосферу при полетах сверхвысотных самолетов.
Фреоны, попадая в стратосферу, под воздействием ультрафиолетового излучения разлагаются и выделяют свободные атомы хлора, который играет роль катализатора при разрушении озона. Общее уменьшение содержания озона в атмосфере может привести к усилению прохождения ультрафиолетового излучения Солнца к земной поверхности, что повысит вероятность возникновения рака кожи у людей, повлияет на продукцию сельского хозяйства, увеличивая частоту мутаций видов. Перераспределение концентрации озона по высоте приведет к перераспределению температуры в стратосфере, что может сказаться на климате Земли.
При загрязнении поверхности Земли суперэкотоксикантами (диоксинами, полициклическими ароматическими углеводородами, радионуклидами) может резко увеличиться количество нарушений генетического аппарата, аллергий, смертельных исходов. Все эти вещества являются ксенобиотиками и попадают в окружающую среду в результате аварий на химических производствах и АЭС, неполного сгорания топлива в автомобильных двигателях, неэффективной очистки сточных вод.