Глобальные экологические проблемы: атмосферы, гидросферы и литосферы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

"Глобальные экологические проблемы: атмосферы, гидросферы и литосферы"

Введение

глобальный проблема гидросфера парниковый

Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде. Между тем решение (если оно еще возможно) таких грозных глобальных проблем, как экологические, требует неотложных энергичных совместных усилий международных организаций, государств, регионов, общественности.

За время своего существования и особенно в XX веке человечество ухитрилось уничтожить около 70 процентов всех естественных экологических (биологических) систем на планете, которые способны перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности, и продолжает их "успешное" уничтожение. Объем допустимого воздействия на биосферу в целом превышен сейчас в несколько раз. Более того, человек выбрасывает в окружающую среду тысячи тонн веществ, которые в ней никогда не содержались и которые зачастую не поддаются или слабо поддаются переработке. Все это приводит к тому, что биологические микроорганизмы, которые выступают в качестве регулятора окружающей среды, уже не способны выполнять эту функцию.

Как утверждают специалисты, через 30 - 50 лет начнется необратимый процесс, который на рубеже XXI - XXII веков приведет к глобальной экологической катастрофе. Особо тревожное положение сложилось на Европейском континенте. Западная Европа свои экологические ресурсы в основном исчерпала и соответственно использует чужие. В европейских странах почти не осталось нетронутых биосистем. Исключение составляет территория Норвегии, Финляндии, в какой-то степени Швеции и, конечно, евразийской России.

На территории России (17 млн. кв. км) имеется 9 млн. кв. км, нетронутых, а значит, работающих экологических систем.

Значительная часть этой территории - тундра, которая биологически малопродуктивна. Зато российская лесотундра, тайга, сфагновые (торфяные) болота - это экосистемы, без которых невозможно представить нормально действующую биоту всего Земного шара.

Россия, например, стоит на первом месте в мире по поглощению (благодаря своим обширным лесам и болотам) углекислоты - около 40%. Остается констатировать: в мире нет, пожалуй, ничего более ценного для человечества и его будущего, чем сохраняющаяся и пока работающая естественная экологическая система России при всей сложности экологической обстановки.

В России тяжелая экологическая обстановка усугубляется затянувшимся общим кризисным состоянием. Государственное руководство мало, что делает для ее исправления. Медленно развивается правовой инструментарий для защиты окружающей среды - экологическое право. В 90-е годы, правда, было принято несколько экологических законов, основным из которых стал закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды", действующий с марта 1992 года.

Однако правоприменительная практика выявила серьезные пробелы, как и в самом законе, так и в механизме его реализации.

Глобальные проблемы окружающей среды. Хозяйственная деятельность человека в биосфере

В результате деятельности человека при выбросах даже одного предприятия может произойти загрязнение атмосферы, реки, озера или будет уничтожен большой лесной массив. Это примеры местных (локальных) экологических проблем.

Загрязнение морей, речных бассейнов, природной среды городов, нарушение состояния территории разработками полезных ископаемых можно рассматривать как региональные экологические проблемы.

Однако хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. Всему существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Тогда начинаются необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам. С ними человечество уже столкнулось в ряде регионов планеты.

Человечество существенно изменило ход течения целого ряда процессов в биосфере, в том числе биохимических круговоротов и миграции ряда элементов. В настоящее время, хотя и медленно, происходит качественная и количественная перестройка всей биосферы планеты. Уже возник ряд таких сложнейших глобальных экологических проблем биосферы, которые необходимо решать в ближайшее время.

Загрязнение гидросферы

Гидросфера - это прерывистая водная оболочка Земли, совокупность морей, океанов, континентальных вод (включая подземные) и ледяных покровов. Моря и океаны занимают около 71% земной поверхности, в них сосредоточено около 96.5% всего объема гидросферы.

Суммарная площадь всех внутренних водоемов суши составляет менее3% ее площади. На долю ледников приходится 1.6% запасов воды в гидросфере, а их площадь составляет около10% площади континентов.

Важнейшее свойство гидросферы - единство всех видов природных вод(Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод),которое осуществляется в процессе круговорота воды в природе. Движущими силами этого глобального процесса служат поступающая на поверхность Земли тепловая энергия Солнца и сила тяжести, обеспечивающие перемещение и возобновление природных вод всех видов. Испарение с поверхности Мирового океана и с поверхности суши является начальным звеном круговорота вода в природе, обеспечивающим не только возобновление наиболее ценного его компонента - пресных вод суши, но иих высокое качество. Показателем активности водообмена природных вод служит высокая скорость их возобновления, хотя различные природные воды возобновляются (замещаются) с неодинаковой скоростью. Наиболее мобильный агент гидросферы - речные воды, период возобновления которых составляет 10-14 суток.

Природное и антропогенное загрязнение гидросферы

Набор веществ, загрязняющих воду, очень широкий, а формы их на хождения разнообразны. Главные загрязнители, связанные с природными и антропогенными процессами загрязнения водной среды, во многом сходны.

Природное загрязнение возникает в результате естественных причин: извержения вулканов, землятресений, катастрофических наводнений и пожаров.

Антропогенное загрязнение возникает в результате деятельности человека.

Отличие заключается в том, что в результате антропогенной деятельности в воду могут поступать значительные количества таких чрезвычайно опасных веществ, как пестициды, искусственные радионуклида. Кроме того, искусственное происхождение имеют многие патогенные и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии.

В результате деятельности человека при выбросах даже одного предприятия может произойти загрязнение атмосферы, ре ки, озера или будет уничтожен большой лесной массив. Это примеры местных (локальных) экологических проблем.

Загрязнение морей, речных бассейнов, природной среды городов, нарушение состояния территории разработками полезных ископаемых можно рассматривать как региональные экологические проблемы.

Однако хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. Вы уже узнали о некоторых результатах деятельности человека и их влиянии на биосферу. К счастью, до определенного уровня биосфера способна к саморегуляции. И это позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Тогда начинаются необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам. С ними человечество уже столкнулось в ряде регионов планеты.

Человечество существенно изменило ход течения целого ряда процессов в биосфере, в том числе биохимических круговоротов и миграции ряда элементов. В настоящее время, хотя и медленно, происходит качественная и количественная перестройка всей биосферы планеты. Уже возник ряд таких сложнейших глобальных экологических проблем биосферы, которые необходимо решать в ближайшее время.

Демографический взрыв

Численность и структура любой популяции контролируется и регулируется множеством факторов окружающей среды, а также внутренними механизмами популяционной регуляции. Ученые считают, что если бы Homo sapiens (Человек разумный) как вид подчинялся всем биологическим законам, то численность человеческой популяции на нашей планете была бы не более 500 тысяч. Но человек, используя достижения науки и техники, в значительной мере освободился от давления лимитирующих факторов окружающей среды. Преобразуя естественную среду, человечество создало условия для роста своей популяции. Изменения численности и структуры популяции человека изучает демография.

На протяжении многих тысячелетий рост численности населения земного шара происходил сравнительно медлен но. Начиная с XV в. темпы роста народонаселения стали заметно нарастать. В XX в. рост численности населения при обрел характер «демографического взрыва». За одно столетие численность населения Земли увеличилась почти в 4 раза и достигла 6 млрд

Человек. Особенно быстро население растет в слаборазвитых странах.

По прогнозам ученых, к середине XXI в. численность человечества достигнет 8,5--10 млрд, после чего, как полагают ученые, она должна стабилизироваться. В то же время демографическая емкость планеты, то есть максимальная численность людей, которая сочетается с достаточным обеспечением жизненными ресурсами и нормальным качеством среды, по разным оценкам ученых, составляет от 1,5 до 3 млрд человек. Следует также учитывать, что человек -- единственное биологическое существо, которое не ограничивает себя первичными биологическими потребностями. Современное общество вовлекает в производство и потребляет в 150 раз больше веществ и материалов, в 1400 раз больше воды и в 30 раз больше энергии, чем необходимо человеку для поддержания жизни.

Практически человечество существует благодаря использованию природных ресурсов, которые накопила биосфера за миллиарды лет. Но мы знаем, что уже сейчас эти ресурсы истощаются.

Увеличение численности человечества может привести к нарушению природного равновесия, так как по закону постоянства количества живого вещества такое увеличение может происходить только за счет других видов. Если человечество не изменит своих взаимоотношений с биосферой, то возникнет реальная угроза существования самой человеческой цивилизации.

Неконтролируемый рост численности может привести к снижению качества человеческой популяции. Стремление всемерно облегчить физический и умственный труд, техническая информатизация общества усугубляют это положение. Люди все больше пользуются имитациями и суррогата ми естественной биологической активности, «виртуализацией» реальной жизни. В человеческой популяции накапливается генетический груз наследственных заболеваний, предрасположенность к болезням, злокачественные новообразования, огромное число инфекций, психические и аллергические расстройства, явления дезадаптации и т. д. У многих жителей больших городов наблюдаются признаки стресса перенаселения, которые иногда встречаются и в переуплотненных популяциях животных: неврозы, агрессивность, снижение физической плодовитости и др. Многие люди поддерживают свое существование и дееспособность только с помощью искусственных приспособлений (про тезы, механические стимуляторы деятельности органов, слуховые аппараты, очки и т. д.) и лекарственных препаратов. Проблемы экологии человека все больше становятся ? проблемами здравоохранения. Быстрый рост населения не только создает экономические проблемы, но и усиливает социальное неравенство среди людей. В человеческом обществе все больше наблюдается разрыв между максимальны ми возможностями получения благ и их реальной доступностью для большинства людей.

В настоящее время человечество начинает понимать, что природные ресурсы на нашей планете крайне ограниченны, в то же время основой современной цивилизации является общество потребления. Оно стимулирует потребности и вырабатывает продукцию, которая не только не является необходимой для жизни человека, но и направлена против нее (оружие, отравляющие вещества, наркотики, алкоголь, табак и т. д.).

Все современные экологические проблемы биосферы -- результат антропогенной деятельности.

«Парниковый эффект»

По новейшим данным ученых, за 80-е гг. средняя температура воздуха в Северном полушарии повысилась по сравнению с климатом в конце XIX в. на 0,5--0,6 °С. По прогнозам, к началу XXI в. средняя температура на планете может повыситься на 1,2 °С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Экологи связывают такое повышение температуры в первую очередь с увеличением со держания углекислого газа (диоксида углерода) и аэрозолей в атмосфере. Это приводит к чрезмерному поглощению воз духом теплового излучения Земли. Очевидно, определенную роль в создании так называемого «парникового эффекта» играет и тепло, выделяющееся от ТЭЦ, АЭС и других промышленных предприятий.

Потепление климата может привести к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Опасные изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать.

Истощение озонового слоя

В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультра фиолетового излучения. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых организмов.

Под действием ультрафиолетового излучения молекулы кислорода (0₂) распадаются на свободные атомы, которые в свою очередь могут присоединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона (0₃). Свободные атомы кислорода могут также реагировать с молекулами озона, образуя две молекулы кислорода. Таким образом, между кислородом и озоном устанавливается и поддерживается равновесие.

Однако загрязнители типа фреонов катализируют (ускоряют) процесс разложения озона, нарушая равновесие между ним и кислородом в сторону уменьшения концентрации озона. Учитывая опасность, нависшую над планетой, международное сообщество сделало первый шаг к решению этой проблемы. Подписано международное соглашение, по которому производство фреонов в мире к 1999 г. должно сократиться примерно на 50%.

Вырубка леса. Эрозия почвы и потеря плодородных земель

Уничтожение лесов - не единственная причина эрозии почвы: это явление наблюдается и при чрезмерной эксплуатации пашни и пастбищ. Формирование почвы - длительный процесс и сейчас на планете в целом разрушение почвы происходит гораздо интенсивнее, чем ее образование. Особенно значительная эрозия возникает в холмистых местностях, где выпадает много осадков и происходит активная вспашка земли. Во многих районах Юго-Восточной Азии издавна существует система террасного земледелия, которая позволяет хорошо удерживать почву даже там, где нет леса. Применение этого агроприема наряду с безотвальной вспашкой и сооружением на полях перемычек, препятствующих вымыванию почвы во время дождей - основные меры борьбы с эрозией. Примеры такой сберегающей почву культуры земледелия имеются на Бали, тогда как на соседней Яве быстрый рост населения и преобладание мелких единоличных хозяйств привели к значительному оскудению запасов плодородных земель. Вследствие эрозии во всем мире ежегодно теряется 5 млн. га плодородной пахотной земли.

Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейшей флоры и фауны. Человек обедняет облик своей планеты. Последствия сокращения площади лесов человек ощущает уже сегодня.

Однако, кажется, человечество уже осознает, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополу чием лесных экосистем. Серьезные предупреждения ученых, прозвучавшие в декларациях Организации Объединенных Наций, других международных организаций, начали находить от клик. В последние годы во многих странах мира стали успешно проводиться работы по искусственному лесоразведению и организации высокопродуктивных лесных плантаций.

Кислотные дожди

Вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. Установлено, что от кислотных дождей страдают в большей степени хвойные породы.

Кислотные дожди оказывают и другие неблагоприятные воздействия на окружающую среду.

Только на территории нашей страны общая площадь лесов, пораженных промышленными выбросами, достигла 1 млн га. Значительным фактором деградации лесов в последние годы является загрязнение окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС поражено 2,1 млн га лесных массивов.

Несмотря на то что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается. Нерациональные вырубки лесов и пожары привели к тому, что во многих местах, некогда сплошь покрытых лесами, к настоящему времени они сохранились лишь на 10-- 30% территории. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и не которых других регионах мира. Значительно сократились площади лесов и в нашей стране.

Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейшей флоры и фауны. Человек обедняет облик своей планеты. Последствия сокращения площади лесов человек ощущает уже сегодня.

Однако, кажется, человечество уже осознает, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем. Серьезные предупреждения ученых, прозвучавшие в декларациях Организации Объединенных Наций, других международных организаций, начали находить от клик. В последние годы во многих странах мира стали успешно проводиться работы по искусственному лесоразведению и организации высокопродуктивных лесных плантаций.

Отходы производства

Серьезнейшей экологической проблемой стали отходы промышленного и сельскохозяйственного производств. В настоящее время делаются попытки уменьшить количество отходов, загрязняющих окружающую среду. С этой целью разрабатываются и устанавливаются сложнейшие фильтры, строятся дорогостоящие очистные сооружения и отстойники (рис. 76). Но практика показывает, что они, хотя и снижают опасность загрязнения, все-таки не решают проблему. Известно, что даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные минеральные вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Воды та кого качества могут стать пригодными для потребления толь ко после многократного разбавления чистой водой.

Из анализа водопользования за пять-шесть прошедших десятилетий вытекает, что ежегодный прирост водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4--5%. Перспективные расчеты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Очевидно, решение проблемы возможно при разработке внедрении в производство совершенно новых, замкнутых, безотходных технологий. Это создаст условия для получения дополнительной нужной человеку продукции и обезопасит окружающую среду.

Сельское хозяйство

В сельскохозяйственном производстве важно строго соблюдать правила агротехники и следить за нормами внесения удобрений. Так как химические средства борьбы с вредителями и сорняками приводят к существенным нарушениям экологического равновесия, ведутся поиски путей преодоления этого кризиса в нескольких направлениях.

Проводятся работы по выведению сортов растений, устойчивых к сельскохозяйственным вредителям и болезням: создаются бактериальные и вирусные препараты избирательного действия, поражающие, например, только насекомых-вредителей. Изыскиваются пути и способы биологической борьбы, то есть ведется поиск и размножение естественных врагов, уничтожающих тех грызунов и насекомых, которые вредят хозяйству человека. Разрабатываются высокоизбирательные препараты из числа гормонов, антигормонов и других веществ, способных действовать на биохимические системы определенных видов животных и не оказывать ощутимого действия на другие организмы.

Производство энергии

Потребность в энергии -- одна из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна не только для нормальной деятельности современного человеческого общества, но и для простого физического существования каждого отдельного человека. В настоящее время электроэнергию в основном получают на гидроэлектростан циях, тепловых и атомных станциях.

Гидроэлектростанции (ГЭС) на первый взгляд являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. Теперь стало ясно, что строительство плотин на больших равнинных реках приводит к затоплению огромных территорий под водохранилища. Это связано с переселением большого числа людей и потерей пастбищных угодий.

Перегораживая реку, плотина создает непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек.

Вода в хранилищах застаивается, ее проточность замедляется, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки.

Повышение воды влияет на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, к эрозии берегов и оползням.

Этот список отрицательных последствий строительства ГЭС на равнинных реках можно продолжить. Крупные высотные плотины на горных реках также представляют собой источники опасности, особенно в районах с высокой сейсмичностью. В мировой практике известно несколько случаев, когда прорыв таких плотин привел к огромным разрушениям и гибели сотен и тысяч людей.

На тепловых электростанциях (ТЭС) вырабатывается бо лее 60% общего объема электроэнергии в нашей стране. Не все знают, что уголь обладает небольшой природной радиоактивностью. Так как на ТЭС сжигаются огромные объемы топлива, то ее суммарные радиоактивные выбросы получаются значительными. Но этот фактор второстепенный по сравнению с главным бедствием, наносимым природе и людям выбросами в атмосферу химических соединений, являющихся продуктами сгорания.

На ТЭС в качестве топлива используют также мазут и газ. С экологической точки зрения энергетические установки, работающие на жидком топливе и особенно на газе, более чистые, чем на твердом. Перевод ТЭС на газ позволяет повысить КПД энергетических установок и резко улучшить, экологическую обстановку, особенно в городах.

Хотя атомные электростанции (АЭС) считаются экологически более чистыми, чем просто электростанции, они таят в себе большую потенциальную опасность в случае серьезных аварий реактора. В этом мы убедились на примере Чернобыльской катастрофы.

Таким образом, энергетика ставит, казалось бы, неразрешимые экологические проблемы.

Экологи считают, что наиболее перспективным является использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Это прежде всего энергия Солнца и ветра, тепло земных недр, тепловая и механическая энергия океана. Во многих странах, в том числе и у нас, уже созданы не только опытные, но и промышленные установки на этих источниках энергии. Они еще сравнительно маломощные. Но многие ученые считают, что за ними большое будущее.

Заключение

Экологические познания и понимание принципов функционирования и эволюции систем жизнеобеспечения Земли заставило многих критически взглянуть на то, как используются ресурсы планеты. Если мы хотим, чтобы эксплуатируемые виды растений и животных восстанавливались, а среда обитания была пригодна для жизни, нам необходимо руководствоваться концепциями «зеленых».

В Международной программе охраны природы впервые выдвинута концепция оптимального использования экосистем Земли. Согласно ей, все население земного шара может рассчитывать на удовлетворительные условия существования до тех пор, пока система жизнеобеспечения используется нормально и не происходит подавления других обитателей планеты, ведущего к их гибели. Многие представители флоры и фауны Земли могут оказаться в будущем более полезными, чем это представляется сейчас.

Список литературы

1.Кондратьев К.Я. Ключевые проблемы глобальной экологии. - М., 1990г.- 343с.

2.Петров К.М. Геоэкология. - СПб, 1994г.- 287с.

3.Марчук Г.И., Кондратьев К.Я. Приоритеты глобальной экологии. - М. 1992г. 367с.

4.Проблемы экологии России. - М.1993г. - 273с.

5.Экология и политика. - СПб., 1993г. - 264с.

Размещено на Allbest.ru