Экстремальные воздействия на биосферу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ульяновский государственный технический университет»

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности и промышленная экология»

Реферат

по дисциплине «экология»

Экстремальные воздействия на биосферу

Выполнила:

студентка группы ИЗОбд-11

Матроскина М. В.

Проверил:

преподаватель Иванова Ю.С.

Ульяновск - 2012

Содержание

Введение

Глава I. Понятие о биосфере

Глава II. Виды экстремальных воздействий на биосферу

Заключение

Список литературы

Введение

Человек неразрывно связан с окружающей средой и средой обитания. Именно за счет окружающей среды он удовлетворяет свои потребности в пищи, воздухе, воде, отдыхе и т. д. Иными словами, человек зависит от окружающей среды. экстремальный биосфера антропогенный

Природа самостоятельна и может развиваться без участия человека.

В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворить свои материальные потребности, защитить себя от воздействия климатических и погодных условий, непрерывно влияет на окружающую среду. Все эти действия впоследствии приводят к негативным воздействиям на биосферу.

Негативное влияние на биосферу также оказывают явления природы.

К таким влияниям относят стихийные бедствия, землетрясение, лесные пожары, взрывы АЭС.

В своем реферате я более подробно раскрываю виды экстремальных воздействий на биосферу, описываю и характер, привожу примеры воздействий.

Цель моей работы заключается в том, чтобы изучить виды экстремальных воздействий на биосферу.

Глава I. Понятие о биосфере

Биосфера - это особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами [1].

Целостное учение о биосфере создал русский биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвел живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планета Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.

С течением времени биосфера становится все более неустойчивой. Существует несколько трагичных для человечества изменений состояния биосферы, некоторые из них связаны с деятельностью человечества.

Границы биосферы.

Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов.

Нижняя граница в литосфере: 3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурацией белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

Нижняя граница в гидросфере: 10-11 км. Она определяется дном Мирового океана, включая донные отложения [4].

Глава II. Виды экстремальных воздействий на биосферу

1. Антропогенные воздействия.

К антропогенным воздействиям относятся военные действия, аварии, катастрофы др.

Известный эколог В. Коммонер (1974) выделял четыре, по его мнению, основных видов вмешательства человека в экологические процессы:

упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;

концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;

рост числа ядовитых отходов от химических производств;

- появление генетических изменений в организмах растений и животных.

Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т.е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей. Существуют и антропогенные воздействия стихийные, непроизвольные, имеющие характер последствия. Например, к этой категории воздействия относятся процессы подтопления территории, возникающие после ее застройки, и др.

Нарушение основных систем жизнеобеспечения биосферы связаны в первую очередь с целенаправленными антропогенными воздействиями. По своей природе, глубине и площади рассмотрения, времени действия и характеру приложения они могут быть различными.

Анализ экологических последствий антропогенных воздействий позволяет разделить все их виды на положительные и отрицательные.

К положительным воздействиям человека на биосферу можно отнести воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и некоторые другие мероприятия.

Отрицательное воздействие человека на биосферу проявляется в самых разнообразных и масштабных акциях: вырубке леса на больших площадях, истощении запасов пресных подземных вод, засолении и опустынивании земель, резком сокращении численности, а также исчезновении видов животных и растений, и т.д.

Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство острейших экологических ситуаций в мире и в России связаны с загрязнением окружающей природной среды (Чернобыль, кислотные дожди, опасные отходы и т.д.). Поэтому понятие «загрязнение» рассмотрим подробнее.

Загрязнением называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем.

Более развернутую характеристику этого понятия приводит известный французский ученый Ф.Рамад: «Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества)».

По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение почв и т.д. В последние годы актуальными стали и проблемы, связанные с загрязнением околоземного космического пространства.

Источниками антропогенного загрязнения, наиболее опасного для популяций любых организмов, являются промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и др.), теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и другие технологии. Под влиянием урбанизации в наибольшей степени загрязнены территории крупных городов и промышленных агломераций [3].

Последствия Чернобыльской катастрофы.

Чернобыльская трагедия по своим масштабам, по характеру изменения качества природной среды в зоне и окрестностях АЭС не имела "прототипа", и специалистам трудно было прогнозировать те или иные явления, которые следует ожидать на пораженных радиацией участках. Вот одно из них; летом 1988 года на значительных площадях вокруг Киева, особенно севернее его, началась массовая гибель дубовых насаждений. Знаменитые дубовые рощи от горизонта до горизонта поникли желтыми кронами. Весной и летом 1986 года птицы покинули не только 30-ти километровую зону: вокруг Чернобыля на многие десятки километров не было слышно птичьих голосов. Два года оказалось достаточно, чтобы маленькая невзрачная бабочка - моль, расплодилась в таком количестве, что погубила огромные массивы росших в тех местах дубовых рощ.

Зона повышенного радиационного загрязнения под Ленинградом появилась в 1986 году в результате выпадения чернобыльских радиоактивных осадков. Летом 1988 года ленинградцы имели возможность воспользоваться услугами лаборатории радиационного контроля для проверки грибов на радиоактивность. У 15% грибников грибы оказались "грязными", у других - прибор фиксировал "радиационный фон чуть завышенный, но в пределах допустимого". При организованной проверке на ленинградских рынках было изъято более 500 килограммов грибов "радиационно-грязных".

Радиоактивные продукты поступали в водные бассейны в результате осаждения на водную поверхность, стока с загрязненной местности, миграции с подземными водами.

Академик Б. Патон сообщал, что более половины радиоактивных веществ, выброшенных в атмосферу в результате аварии, осело и сосредоточено в 30-километровой зоне, причем основная масса - на глубине от 1 до 5 см.Ю. Израэль, приводит такие данные: " Общая площадь зон с уровнем загрязнения по цезию-137 15 Ки/км² и более составляет около 10 тыс. км² (2 тыс. км² в РСФСР, 1,5 тыс. км² в УССР, включая 0,5 тыс. км² в зоне отселения, 7 тыс. км² в БССР, включая 3 тыс. км² в зоне отселения). На территории этой зоны (вне зоны отселения) расположено около 640 населенных пунктов с населением более 230 тыс. человек. Всего из зоны отселения эвакуированы в первый год жители 186 населенных пунктов (116 тыс. человек), в том числе на территории УССР - 75 (90 тыс. человек), БССР - 107 (25 тыс. человек), РСФСР - 4 (1 тыс. человек). Законсервирован, стал безжизненным город энергетиков Припять".

Были развернуты массовые измерения радиоактивного загрязнения воздуха и почвы, а затем комплексные исследования радиоактивности всех компонентов природной среды, включая и растительность.

Через несколько дней после аварии начал осуществляться массовый отбор проб грунта с последующим их анализом (гамма-спектрометрия, радиохимия), что позволило построить карты изотопного загрязнения местности.

Радионуклиды йода и цезия выпали с осадками, в основном, на территории Белоруссии, Украины и в центральных областях РСФСР. В 39 районах 9-ти областей РСФСР, УССР и БССР наблюдались наиболее высокие уровни загрязнения территории йодом-131.

Из 30-километровой циркульной зоны было эвакуировано все население, также было эвакуировано население из некоторых белорусских деревень за пределами этой зоны. В других районах в связи с высокой загрязненностью йодом-131 проводились профилактика заболеваний части населения севера Украины и юга Белоруссии и бракераж сельхозпродуктов. В первые месяцы после аварии было эвакуировано более 100 тыс. человек, в том числе 92 тыс. из 75 населенных пунктов Киевской и Житомирской областей.

Был введен контроль загрязненности реки Припять и Киевского водохранилища - источника водоснабжения Киева. В Кременчугском водохранилище в мае 1986г. концентрация стронция-90 имела радиоактивность в 5х10¹² Ки/л, что выше установленной нормы почти в 100 раз. Сильно загрязненными оказались донные грунты на участке Киевского водохранилища, прилегающем к устью реки Припять.

В июне 1986г. был развернут массовый изотопный анализ проб почв из дальних районов, в результате чего установлено наличие значительных концентраций долгоживущих изотопов цезия - 137 и - 134.

Были предусмотрены специальные мероприятия по предотвращению разноса радиоактивной загрязненности из района аварии с паводками водами. У реки Припять и прилегающих районов были сооружены глухие дамбы и стенка в грунте, отсекающие вынос радионуклидов из ближней зоны Чернобыльской АЭС, глухие и фильтрующие дамбы (131 сооружение) на малых реках для удержания радионуклидов. На расстоянии нескольких сот метров от АЭС, вокруг нее, были пробурены десятки скважин на глубину водоносного горизонта для контроля и защиты подземных вод, в необходимых случаях воду из них откачивали в пруд - охладитель. Общая длина всех сооружений, дамб и перемычек составила 29 км.

Огромную опасность для окружающей среды представляют пункты временной локализации радиоактивных отходов (РАО) вокруг ЧАЭС. Перед Украиной встала задача их перезахоронения и дезактивации, для решения которой необходимо было разработать и создать специализированные инженерные конструкции и технологии.

В соответствии с "Государственной программой обращения с радиоактивными отходами", был разработан комплекс "Вектор" по дезактивации, транспортировке, переработке и захоронению РАО.

Разрушение природы для удовлетворения текущих производственных, зачастую ложных нужд и бессмысленных потребностей всегда сопряжено с утратой неизмеримо больших ценностей, утрат, как правило, невосполнимых[2].

2. Природные воздействия.

К природным воздействиям относят стихийные бедствия.

К стихийным бедствиям относятся явления природы, которые создают катастрофические экологические ситуации и, как правило, сопровождаются огромными людскими и материальными потерями. Стихийные бедствия с давних пор находятся в центре внимания ученых. При ЮНЕСКО создана специальная комиссия по их учету и анализу. Среди наиболее распространенных и опасных стихийных бедствий выделяют землетрясения, цунами, извержения вулканов, оползни, наводнения, штормы (ураганы, циклоны, тайфуны), засухи и др. Об исключительной актуальности борьбы с ними свидетельствует провозглашение Генеральной Ассамблеей ООН периода с 1990 по 2000г. международным десятилетием по уменьшению опасности стихийных бедствий[3].

Стихийные бедствия - это отражение объективного естественного хода эволюции Земли. Их возникновение в тех или иных регионах обусловлено комплексом причин, среди которых главенствующее значение имеют геологические, геоморфологические, климатические особенности территории. Вероятность крупномасштабных стихийных бедствий увеличивается по мере снижения устойчивости биосферы и возможного изменения климата.

По своему происхождению все стихийные бедствия классифицируются на два типа: эндогенные, т.е. связанные с внутренней энергией Земли, и экзогенные, обусловленные главным образом солнечной энергией и силой тяжести. К первому типу относятся землетрясения, цунами, извержения вулканов, ко второму - наводнения, штормы, тропические штормы, оползни, засухи и др.

Землетрясения - одно из наиболее грозных проявлений внутренней энергии Земли. Внезапные сейсмические толчки и колебания земной поверхности могут быть весьма значительными и иметь катастрофические экологические последствия.

В мире известны два наиболее опасных сейсмических пояса: первый протягивается вдоль берегов Тихого океана образуя тихоокеанское «огненное кольцо», второй простирается от Пиренейского полуострова до Малайского архипелага. Из-за высокой плотности населения именно на второй, так называемый Альпийско-Гималайский, пояс приходится до 75% человеческих жертв землетрясений за последние десятилетия.

В России и странах ближнего зарубежья к наиболее опасным сейсмическим районам относят Карпаты, Крым, Кавказ, Среднюю Азию, Алтай, Забайкалье, Дальний Восток, Сахалин, Курильские острова, Камчатку. Постоянной угрозе разрушительных землетрясений подвержено 20% территории России.

Землетрясения наносят весьма ощутимый вред окружающей природной среде и уносят с собой тысячи человеческих жизней. Так, весьма трагичным по своим последствиям оказалось землетрясение в г.Тайшань (Китай), происшедшее 28 июля 1976г. Оно унесло четверть миллионов жизней (почти 25% населения города). Лишь очень немногим из числа жителей города удалось избежать телесных повреждений.

Величайшая сейсмическая катастрофа произошла в высокогорной части Тибета 15 августа 1950г. (Гималайское землетрясение). Ученые подсчитали, что энергия этого землетрясения была эквивалентна энергии взрыва 100 тыс. атомных бомб. Немногие очевидцы, оставшиеся в живых, свидетельствовали об огромных изменениях в рельефе, об оглушительном грохоте, сопровождавшем подземные толчки, о небе, померкшем от поднявшейся пыли.

В среднем на земле происходят 1 катастрофическое и 10 сильно разрушительных землетрясений. Так, например, в августе 1999г. в районе Мраморного моря на северо-западе Турции во время землетрясения погибло 16 тыс. человек, еще 35 тыс. получили ранения и травмы. Десятки тысяч людей оказались под завалами. Повреждено более 17 тыс. жилых строений.

За последние 50 лет на территории бывшего СССР произошли сильнейшие землетрясения в г.Ашхабаде (1948г.), Ташкенте (1966 г.) и Спитаке (Армения) в 1988 г.

В России в последнее время землетрясение катастрофической силы с магнитудой М=8 и интенсивностью в эпицентре 9-10 баллов зафиксировано 4 октября 1994 г. в районе Курильских островов (Сахалинская область). В зоне бедствия оказались несколько десятков тысяч человек, имелись человеческие жертвы, нанесен значительный ущерб природной среде островов. Одним из сильнейших землетрясений в истории России стало сахалинское - 27 мая 1995 г. Общая площадь, подверженная катастрофическим сейсмическим толчкам, составила 215 тыс. км², полностью был разрушен г.Нефтегорск, погибло около 2 тыс. человек.

В тех случаях когда, сейсмические явления возникают на дне океанов, на поверхности океана возникают гравитационные волны большой длины. Их называют японским словом цунами. Высота этих сейсмических волн в области возникновения относительно небольшая (0,1-5 м), а у побережья достигает 15-20 м и более. Цунами перемещается со скоростью (до 800 км/ч и даже более 1000 км/ч).

Экологические последствия землетрясений и цунами могут быть самыми различными:

- массовая гибель и поражение людей и животных, нарушение устойчивости природных экосистем;

- загрязнение атмосферы вследствие массовых пожаров при замыкании энергетических сетей;

- смещение огромных земляных масс вниз по склону (обвалы, горные оползни, оползни на берегах рек и морских побережий);

- разрушение и затопление прибрежных населенных пунктов волнами цунами;

- резкое ухудшение санитарной обстановки, возможное возникновение эпидемий;

- сильное психологическое воздействие на людей, такие психические травмы со смертельным исходом.

Вулканические извержения - одно из наиболее захватывающих зрелищ в природе и в то же время опаснейшее стихийное бедствие. Всего в мире насчитывается 4 тыс. вулканов, из них действующих 540. на территории России действующие вулканы находятся на камчатке и Курильских островах. Наиболее известен Ключевский (4850 м) самый высокий действующий вулкан Евразии, расположенный на востоке Камчатки. Очень активны по частоте и силе извержения также вулканы Шевелуч, Безымянный, Нарымский, Кусдач.

Крупные, но потухшие вулканы находятся на Кавказе- Эльбрус (5642 м), Казбек, Арарат, конус которого покрыт снежной шапкой.

Вулканической сверхкатастрофой может быть названо извержение вулкана Кракатау в Зондском архипелаге, между островами Ява и Суматра, в августе 1883 г. Извержение носило взрывной характер. Взрыв уничтожил 2/3 острова, образовался гигантский подводный катер глубиной до 300 м. Грохот извержения был слышен в Центральной Австралии на расстоянии 3600 км. Вулканический пепел поднялся на высоту до 80 км, облетел весь земной шар и держался в атмосфере несколько лет. Цунами, которые возникли при взрыве вулкана, погубили более 367 тыс. на соседних островах.

Однако самым сильным извержением исторического времени считается извержение вулкана Тамбора на острове Сумбава в Индонезии в 1815 г., первоначальная высота вулкана - 4000 м, после взрыва уменьшилась до 2850 м. В атмосферу было выброшено более 100 км³ горных пород, образовался огромный кратер размером 6Ч6,5 км и глубиной 700 м. В течение трех дней территория, равная Франции, на которой проживали миллионы людей, была во власти кромешной тьмы. Общее число погибших составило несколько человек.

В XX в. Самая крупная вулканическая катастрофа произошла в марте 1956 г. на Камчатке. Извержение также носило взрывной характер, в результате была снесена вершина вулкана Безымянный и его высота уменьшилась на 200 м. Общий объем выброшенного на высоту до 45 км пепла превысил 0,5 млрд м³. На расстоянии свыше 10 км толщина слоя вулканического песка и пепла достигла 0,5 м.

Тропические штормы (ураганы, циклоны, тайфуны) возникают в тропических широтах и представляют собой движение воздушных масс (ветер) с огромной скоростью. При переходе тропических штормов с моря на сушу они сопровождаются гигантскими волнами с ливнями и грозами.

В разных странах тропические штормы называют по разному: ураган и циклон в Америке, тайфун в Юго-Восточной Азии и на Дальнем Востоке, циклон - в Индии и Бангладеш и т.д.

Ветер начинает вызывать повреждения уже при скорости 20 м/с. При урагане скорость ветра может достигать 50-60 м/с, приносятся весьма значительные повреждения. Вряд ли кто-либо из людей отважился выйти из помещения при скорости ветра более 40 м/с, в противном случае ветер просто подхватит и понесет его.

Наибольшее число тропических штормов зарождается в районе Желтого моря и Филиппинских островов. Некоторые из ни достигают Владивостока и более северных российских портов Тихоокеанского побережья. Самым губительным в истории человечества считается тропический шторм (тайфун) который 8 октября 1881 г. уничтожил порт Хайфон во Вьетнаме. Погибли 300 тыс. человек. Катастрофической силы ураганы отмечались и в XX столетии.

Засуха - длительный период сухой погоды, чаще при повышенной температуре, с отсутствием или крайне незначительным количеством осадков и как следствие недостатком влаги в почве и воздухе. Возникновению засухи способствуют: 1) недостаточное количество осадков осенью; 2) бесснежная зима с малым количеством снега; 3) неблагоприятные условия для впитывания влаги ранней весной; 4) малое количество осадков поздней весной и ранним летом. Начало засухи связывают с установлением антициклонов - малооблачной солнечной погоды без осадков.

Длительная жестокая засуха - это бедствие, которое приводит к очень тяжелым экологическим последствиям - деградации природных экосистем, резким колебаниям численности многих видов животных, гибели растений, катастрофическому неурожаю, а в определенных социально-экономических условиях - и к голоду и как следствие - к массовой гибели людей. Наиболее значительные засухи в России были в 1891,1911,1921,1946 гг. Последняя жестокая засуха в европейской части России наблюдалась в 1972 г.

По данным В.И.Осипова, среди стихийных бедствий наиболее опасны для людей именно засухи: более половины погибших и пострадавших на Земле за последние 30 лет оказались их жертвами. Из общего числа жертв от природных катастроф в 1965-1992 гг. - 3610 тыс. человек, на долю засух приходиться 51%, тайфунов и штормов - 22, землетрясений - 16, наводнений - 9, других природных катастроф - 2 %.

Грандиозная экологическая катастрофа произошла в Сахале (Африка) в конце 60 - начале 70-х гг. Здесь с 1968 по 1973 г. наблюдалась сильная засуха; в еще более резкой форме она проявилась на африканском континенте в 1984-1985 гг. только в 70-е гг. в Африке погибло от засух около 1,2 млн. человек[1].

Заключение

В России, в связи со спадом промышленного производства в последние годы, отмечается некоторое сокращение антропогенной нагрузки на окружающую среду. Однако одновременно прослеживается и снижение капитальных вложений в объекты природоохранного назначения. Отметим также, что, по оценке ведущих ученых, «тот поток загрязнений, который сегодня принимает наша природа, превосходит ассимиляционный потенциал экосистем в наиболее развитых и заселенных районах нашей страны, так что экологическая ситуация в них не улучшается… наше экологическое положение существенно хуже, чем восемь или десять лет назад».

На Всероссийской конференции по экологической безопасности 4-5 июня 2002г. в Москве было отмечено, что состояние экологической безопасности России вызывает тревогу. Экологическая ситуация в России становится препятствием на пути устойчивого социально-экономического развития страны. По мнению ведущих специалистов-экологов, цена современного экологического неблагополучия России - ежегодная смерть сотен тысяч россиян, заболевания раком и астмой, врожденные уродства, замедление умственного развития и другие экологозависимые заболевания.

Список литературы

1. Коробкин, В. И. Экология:учеб./ В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - М.: Проспект, 2009. - 575с.

2. Израэль, Ю. В. - Радиоактивное загрязнение земной поверхности// Весник РАН,1998. Т. 68 №10.

3. Новиков, Ю. В. Экология, окружающая среда, человек. - М.;1998. - 608с.

4. Биосфера. www. walkinspace.ru/pupl/6-1-0-53.

Размещено на Allbest.ru