Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Деградация окружающей среды

урбанизация экология окружающий загрязнение

Введение

Деградация окружающей среды непосредственно влияет на жизнедеятельность населения планеты, а потому представляет серьезную угрозу. Основные типы деградации окружающей среды - глобальное потепление, истощение озонового слоя, загрязнение морей, истребление лесов, опустынивание, истощение почвы, перенаселенность и проблемы массовой нехватки продовольствия, кислотные осадки, угроза ядерной катастрофы, глобальное снижение биоразнообразия, опасные отходы. «Прожорливость» современной экономики, международная торговля, технология и хрупкость экосистем ускоряют процесс деградации окружающей среды, увеличивают скорость распространения опасностей и угроз.

С тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширялся объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.

В результате перед обществом возникла дилемма: либо бездумно катиться к своей неизбежной гибели в надвигающейся экологической катастрофе, либо сознательно превратить созданные гением человека могучие силы науки и техники из орудия, ранее обращенного против природы и самого человека, в орудие их защиты и процветания, в орудие рационального природопользования.

Над миром нависла реальная угроза глобального экологического кризиса, понимаемая всем населением планеты, а реальная надежда на его предотвращение состоит в непрерывном экологическом образовании и просвещении людей.

В начале 80-х гг. прошлого века впервые появилось сообщение об уменьшении озона в атмосфере. Это явление получило название «озоновой дыры».

В природе озон образуется в стратосферном слое атмосферы на высоте 10-50 км. в результате сложных фотохимических реакций под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. На этой высоте находится так называемый озоновый слой земли.

Жизнь на Земле стала возможной лишь после того, как появился озоновый экран, который предохраняет все живое от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Исчезновение озоносферы привело бы к непредсказуемым последствиям - вспышке рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира.

С прорывом через «озоновые дыры» солнечных лучей связывают увеличение числа лесных пожаров. Уменьшение содержания в атмосфере озона на 1% приводит к увеличению заболеваний у человека раком кожи на 6%, а также значительно ослабляет иммунную систему человека. Кроме того, рост интенсивности ультрафиолетового излучения может привести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур (вследствие нарушения обмена веществ в них и воздействия микроорганизмов-мутантов), гибели фитопланктона в океане, нарушению глобального баланса диоксида углерода, кислорода в биосфере и т.д.

Первое сообщение о возникновении озоновых дыр над Антарктидой появилось в 1985 г. Озоновая дыра - это разрыв озонового слоя атмосферы.

Научный департамент атмосферы и океана факультета естественных наук города Буэнос-Айреса обнародовал исследование «О поведении озоновой дыры в 2000 г.». Документ свидетельствует, что в последний календарный год прошлого века это атмосферное явление вело себя очень необычно и вызвало некоторый переполох. С одной стороны, оно показало быстрое и неудержимое расширение, быстро охватывая пространство над Южной Америкой. С другой - произошло это в последний месяц местной зимы, в августе, тогда как за прошлое десятилетие озоновые дыры были зафиксированы преимущественно в начале лета, в декабре.

Позднее выяснилось, что озона в атмосфере становится все меньше и меньше в средних и высоких широтах северного полушария зимой-весной (январь-март), особенно над Европой (40%), США (35%), Тихим океаном, Европейской частью России (10%), Восточной Сибирью и Японией (10%).

1. Химические источники загрязнения

Существуют различные гипотезы происхождения этого уникального природного явления. Некоторые ученые считают, что причину надо искать в системе «Океан - Атмосфера». Изменения циркуляции атмосферы вызваны стационарными планетарными волнами, которые проникают в стратосферу в зимний-весенний период, сильно влияя на распределение озона и других ее составляющих в средних и высоких широтах. Один из источников этих волн - разные температуры над поверхностями континентов и океанов, поэтому изменение температуры океанской поверхности сказывается на волновой активности. При длительном же ослаблении волновой активности усиливаются западные ветры в стратосфере, охлаждается ее нижняя часть, формируя полярные стратосферные облака и тем самым условия для разрушения озона.

Циркуляция в стратосфере за последние двадцать лет могла сильно измениться. Так что основной причиной появления озоновой дыры в Антарктике вполне может быть длительное ослабление волновой активности стратосферы, связанное с очень медленными процессами в Мировом океане.

Сопоставив изменения волновой активности стратосферы и содержание озона в 1979-1992 гг., специалисты заключили, что ослаблению активности отвечает снижение концентрации озона в средних и высоких широтах из-за меньшего межширотного обмена.

По мнению многих исследователей, образование озоновых дыр вызвано влиянием попадающих на эти высоты антропогенных загрязнений.

После многочисленных международных экспедиций в Антарктиде было установлено, что помимо различных физико-географических факторов (циркуляция атмосферы, распределение давления и др.) все же главным является наличие в атмосфере значительного количества синтезированных человеком химических веществ - хлорфторуглеродов (фреонов). Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образование окиси хлора, интенсивно разрушающий озон. Продолжительность пребывания хлорфторуглеродов в атмосфере в среднем составляет пятьдесят-двести лет. Они получили широкое распространение в баллончиках с аэрозолями различного назначения, охлаждающей жидкости в холодильниках и кондиционерах, в растворителях (бромистый метил). Бромистый метил используется в качестве дезинфицирующего вещества для почв и товаров, применяется в качестве добавки к автомобильному топливу. Следует заметить, что из бромистого метила высвобождается бром, который в тридцать-шестьдесят раз разрушительнее для озона, чем хлор.

К разрушению озонового слоя причастны и окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах. Но окислы азота образуются и в камерах сгорания турбореактивных двигателей самолетов. Окислы азота образуются из азота и кислорода, которые там находятся. Скорость образования окислов азота тем больше, чем выше температура, то есть чем больше мощность двигателя. Важна не только мощность двигателя самолета, но и высота, на которой он летает и выпускает разрушающий озон окислы азота. Чем выше образуется окись или закись азота, тем он губительнее для озона.

Общее количество окиси азота, которое выбрасывается в атмосферу в год, оценивается в один миллиард тонн. Примерно треть этого количества выбрасывается самолетами выше среднего уровня тропопаузы (11 км). Что касается самолетов, то наиболее вредными являются выбросы военных самолетов, количество которых исчисляется десятками тысяч. Они летают преимущественно на высотах озонового слоя. Особенно разрушителен для молекул озона свободный хлор. Каждый его атом способен уничтожить 100 тыс. молекул озона. А ведь фреоны, которые широко используются в качестве растворителей для красок и лаков и различного рода аэрозолях, попав в атмосферу, могут существовать там сто лет.

Итак, активную роль в процессах образования и разрушения озона играют фтор, хлор, бром, а также окислы азота, тяжелых металлов. Максимальное производство озоноразрушающих веществ отмечено в 1988 г. Основными производителями явились США - 35% производимого объема, 40% - страны ЕЭС, 12% - Япония, 10% - Россия. В 1995 г. 13,7 мировых озоновых повреждений принадлежало американской компании «Дюпон».

2. Геологические источники загрязнения

При составлении глобального баланса органической составляющей атмосферы вклад геологических источников обычно не учитывался. Между тем процессы дегазации мантии Земли сопровождаются выделением широкого спектра органических соединений. Так, в пробах газов вулканов острова Кунашир и Камчатки идентифицировано около ста органических соединений с длиной цепи до двенадцати углеродных атомов. Источников богатых углеводородами газов являются грязевые вулканы, чаще всего встречающиеся в нефтеносных областях.

Земная кора содержит различные газы в свободном состоянии, сорбированные разными породами и растворённые в воде. Часть этих газов по глубинным разломам и трещинам достигают поверхности Земли и диффундирует в атмосферу. О существовании углеводородного дыхания земной коры говорит повышенное по сравнению с глобальным фоновым содержанием метана в приземном слое воздуха над нефтегазоносными бассейнами.

Можно предположить, что дегазация недр планеты происходит по всей ее поверхности, но наиболее интенсивно по бесчисленным разломам коры. В связи с этим большой интерес представляет изучение спонтанных газов гидротермальных источников в районах сейсмической активности. В результате таких исследований в пробах газов было идентифицировано более шестидесяти неорганических и органических соединений. Последние представлены углеводородами, легколетучими карбонильными соединениями и спиртами, галогенуглеводородами.

Впервые получены данные о присутствии в геологических выделениях летучих галогенуглеводородов представляют наибольший интерес. Они показывают, что концентрации CFCL3 в вулканических газах в 2,5-15 раз больше их содержания в морском воздухе. Для хлороформа и CCl4 эта разница достигла 1,5-2 порядка величины. К сожалению, пока ещё отсутствует надежные данные об этих масштабах геологической эмиссии галогеноуглеводородов, равно как и других ЛОС, включая метан.

Проведенные исследования показали, что в газах вулканов Никарагуа содержится заметные количества HF. Анализ проб воздуха, отобранных из кратера вулкана Масайя, также показали наличие в них фреонов наряду с другими органическими соединениями. Присутствуют галогенуглеводороды и в газах гидротермальных источниках. Эти данные потребовали доказательств того, что обнаруженные фторуглеводороды не имеют антропогенного происхождения. И такие доказательства были получены. Фреоны были обнаружены в пузырьках воздуха антарктического льда возрастом две тысячи лет. Специалистами НАСА было предпринято уникальное исследование воздуха из герметично запаянного свинцового гроба, обнаруженного в штате Мериленд и достоверно датированного семнадцатым веком. В нем также были обнаружены фреоны. Ещё одно подтверждение существования природного источника фреонов было «поднято» c морского дна. CFCL3 - обнаружен в воде, извлеченной в 1982 году с глубины более четырех тысяч метров в экваториальной части Атлантического океана, у дна Алеутской впадины и на глубине четыре тысячи пятьсот метров у берегов Антарктиды.

Южнополярный район, весной 1998 г. озонная дыра достигла рекордной площади - примерно двадцать шесть миллионов квадратных километров, что приблизительно втрое превышает территорию Австралии. В середине августа началось резкое истощение озоносферы, максимум которого наступил 21 сентября. По данным, полученным с зондов, почти полное разрушение озона отмечалось на высотах 14-22 км.

Исследуя это явление совместно с австралийскими коллегами, одна из его первооткрывателей С. Соломон установила, что химические реакции, разрушающие озон, происходят на поверхности ледяных кристаллов и любых иных частиц, попавших в высокие стратосферные слои над полярными районами.

Так, до сих пор способствуют образованию озонных дыр твердые частицы, попавшие в стратосферу еще в 1991 г. при извержении вулкана Пинатубо на Филиппинских островах. Эти частицы вулканического происхождения придают хлору, поступающему в атмосферу с аэрозолями хлорфторуглеводородов, большую эффективность в процессах разрушения ими озоносферы. Химические реакции с участием сульфатных частиц, извергнутых вулканом, значительно ускоряют истощение озона над Южным полушарием Земли: согласно наблюдениям, реакции ускорялись почти на 3%, и только теперь данный эффект начал исчезать.

загрязнение атмосфера озоновый слой

По мнению исследовательницы, антарктическая озонная дыра и круглогодичное общее истощение земной озоносферы будут продолжаться, пока концентрация хлорфторуглеводородов и галогенов в атмосфере не снизится до уровня 70-х годов. И это может случиться лишь в середине следующего столетия.

3. Проблемы развития урбанизации

Проблемы экологии за последние два-три десятилетия приобрели особую остроту в связи с резко возросшим загрязнением воздушного бассейна и водных ресурсов городов. Почти все большие города бывшего СССР, а некоторые специализированные промышленные центры и с населением менее 100 тыс. жителей подошли к экологическому пределу своего роста из-за отсталой технологии развития промышленности и автотранспорта основных загрязнителей (роль последнего в загрязнении крупных городов достигает 70-90%).

В России, по официальным данным, выделяются (на 2005 г.) 58 городов с наиболее неблагоприятной экологической ситуацией, исходя из объёма выбросов загрязняющих веществ только от стационарных источников. Среди них Москва и половина городов-миллионеров. Важно отметить, что среди городов России с тяжёлой экологической ситуацией (по данным опроса населения летом 2010 г.) оказались не только традиционные центры металлургии и химии (Челябинск, Уфа, Липецк), но и многие новые крупные города Тольятти, Набережные Челны, Нижнекамск, Новокуйбышевск, Волжский и др.

Сразу две международные организации ученых заявили, что склонность человечества к урбанизации - это прямая угроза его здоровью, если только в ближайшее время не будут внедрены экологические законы.

Отчет, сделанный Глобальной Метеорологической Организацией совместно с огранизацей, занимающейся изучением химического состава атмосферы, отмечает в развитых странах интенсивный рост мегагородов - метрополисов с населением 10 и более миллионов человек. «Многие города в развивающихся странах растут с огромной скоростью при почти полном отсутствии планирования и мер предотвращения загрязнения», - говорит Зу Тонг, ученый, специалист по атмосфере в Государственном университете Пекина.

Уровень урбанизации превосходит все ожидания, особенно на востоке, где бывшие фермеры массово переселяются в города в поисках образования и работы. «Сейчас существует 23 мегаполиса в мире. Для сравнения - 60 лет наза их было всего лишь 2. Почти половина населения Земли сейчас живет в городах, но, с учетом прогнозов, уровень урбанизации удвоится к 2050 году и достигнет 70%». Но гораздо больше, чем сам факт урбанизации, развитие и рост - вот, то, что на самом деле создает проблемы.

«Численность населения в городах Китая увеличилась в 5 раз с 1950 года, резко увеличив потрелбение электроэнергии и выбросы отходов в атмосферу». И наверное, пришло самое время считать не количество жителей в городах, а уровень их загрязненности и прогодности для жизни.

Вывод

Урбанизация - это как говорят некоторые хорошо с одной стороны, то есть она, совершенствует условия существования обитателя планеты нашей. Ну а с другого бока - подвергает природную систему к концу, тем самым давая развитию искусственной природы. Но тем самым загрязняя окружающую сферу, и приводит к повышению химической и физической, психологической нагрузке на человеческий организм.

Люди не могут перестать изменять природу, но они могут и должны прекратить изменять её непродуманно и безответственно, не учитывая требованья простых законов экологии. Только в том случае, если занятие людей будет исходить в соответствии с объективными требованиями этих законов, а не наперекор ним (как это часто случается), изменения природы человеком станет методом её сохранения, а не разгрома.

Список используемой литературы

1. Глинка Н.Л. Общая химия [Текст] /Н.Л. Глинка - СПб.: Химия, 2007. - 152 с.

2. Григорьев А.А. Города и окружающая среда. Космические исследования [Текст] /А.А. Григорьев - М.: Дрофа, 2008. - 678 с.

3. Зеленин К.Н. Органические вещества атмосферы [Текст] /К.Н. Зеленин - М.: Дрофа, 2007. - 300 с.

4. Лавров С.Б. Глобальная проблема современности [Текст] /С.Б. Лавров - СПб.: Снег, 2009. - 450 с.

5. Лиходед В.М. Экология [Текст] /В.М. Лиходед - Ростов н/Д.: Феникс, 2006. - 360 с.

6. Никитин Д.П. Окружающая среда и человек [Текст] /Д.П. Никитин - М.: Дрофа. - 150 с.

7. Фролов И.Т. Страны и народы: Земля и человечество. Глобальные проблемы [Текст] /И.Т. Фролов - М.: Мысль, 2010. - 236 с.

8. http://www.ecosystema.ru

Размещено на Allbest.ru