Изучение основных экологических проблем XX и XXI века

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Экологическая проблема - это изменения окружающей среды, которые в итоге ведут к нарушению нормального функционирования природы.

Общество развивается, тесно переплетаясь с природой, поэтому влияние человека на неё неизбежно. В результате непрерывного технического прогресса, всё больше увеличивающихся потребностей человека в природных ресурсах планеты это влияние возросло в несколько раз. Развитие промышленности повысило масштабы использования земель, лесов, животного мира и многих других ресурсов. Всё это приводит к истощению природы. Но кроме истрачивания природных ресурсов развитие промышленности принесло новую проблему - загрязнение окружающей среды. Выхлопными газами и промышленными отходами оказались загрязнены воздух, вода, почва. Все эти изменения крайне отрицательно влияют не только на животный и растительный мир, но и на здоровье людей.

Довольно долгое время человечество пользовалось природными ресурсами, не заботясь о том, что когда-нибудь эти ресурсы могут кончиться. Но, столкнувшись с последствиями, люди задумались о том, что пора более разумно использовать то, что им дано, охранять это, а также попытаться восполнить утраченное.

Цель реферата - изучение основных экологических проблем XX и XXI века.

Экологическая проблема

Экологическая проблема -- это изменение природной среды в результате антропогенных воздействий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.

Ещё во второй половине прошлого столетия появились первые признаки глобального экологического кризиса - истощение природных ресурсов, которые использует человек, и высокий уровень загрязнения окружающей среды. Природа уже тогда перестала быть в состоянии устранить последствия ущерба, нанесенного людьми.

Чем больше у людей появляется возможностей, тем больше они начинают потреблять и тем сильнее от этого страдает природа. Развитие транспорта и промышленности - главных загрязнителей планеты усиливает угрозу окончательного разрушения среды нашего обитания. Технический прогресс, достижения в науке и технике порождали экологические проблемы планетарного масштаба, но при этом человечество практически ничего не делало для решения этих проблем.

Если говорить только о природе, то можно указать на следующие глобальные экологические проблемы: изменение климата, истощение озонового слоя, кислотные осадки, истребление лесов, утилизация отходов, загрязнение атмосферы и гидросферы, фотохимический смог и многие другие.

Рассмотрим некоторые из перечисленных проблем.

Проблема утилизации отходов

Отходы - это вещества или предметы, которые образованы в процессе производства или в процессе потребления, не используются или утратили свои потребительские свойства (Таблица 1).

Таблица 1. Классификация отходов.

Серьезные экологические проблемы связаны с отходами, которые содержат в своем составе вещества, обладающие взрывчатостью, токсичностью, инфекционностью и т.д., и присутствуют в количестве, опасном для здоровья людей и природной среды.

Отходы - это источник загрязнения атмосферы, подземных и наземных вод, почвы и растительности.

Изначально отходы уничтожали - закапывали или сжигали, но с увеличением загрязнения среды человечеству пришлось пересмотреть методы их утилизации. Популярным стали рециклинг - сортировка отходов и их повторное использование. Также экологически приемлемым считается использование малоотходных технологий, то есть таких технологий, при применении которых вредное воздействие на окружающую среду не превышает установленного санитарно-гигиеническими нормами уровня, часть сырья и материалов в процессе переходит в отходы, которые захороняются или перерабатываются.

Способы минимизирования отходов различных отраслях промышленности:

· Рециклизация отходов (переработка в побочные полезные продукты);

· Снижение объемов и токсичности отходов для облегчения последующих удаления или переработки;

· Совершенствование технологий для сокращения образующихся отходов и т.д.

Кислотные дожди

Кислотный дождь -- все виды метеорологических осадков -- снег, дождь, град, туман, дождь со снегом, -- при которых наблюдается понижение водородного показателя (pH) осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами, чаще всего оксидами серы и оксидами азота. Такие осадки являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды. Кислотные соединения могут образовываться во время грозы, при извержении вулканов, в процессе жизнедеятельности бактерий. Однако большинство этих соединений находится в выбрасываемых газах транспорта, теплоэлектростанций (ТЭС) и т.д (Рисунок 1). Максимальная зарегистрированная кислотность в Западной Европе - pH=2.3, а в Китае - pH=2,25. То есть атмосферную влагу с таким значением водородного показателя можно считать кислотой.

Рисунок 1. Кислотные осадки.

Выбрасываемые в атмосферу диоксид серы и оксиды азота соединяются с атмосферной влагой и образуют серную и азотную кислоты, что приводит к масштабному ущербу. Сначала считалось, что вред, приносимый кислотными дождями, относится только к озерным и речным экосистемам. Но с течением времени обнаружилось, что подобные осадки наносят ущерб разным сооружениям, а также живой природе.

Наибольший вред наносится озерам, их вода не содержит щелочных веществ, которые могут нейтрализовать кислотные соединения. В кислой среде таких вод рост растений замедляется, а популяции рыб сильно уменьшаются или совсем исчезают. Кислотные осадки понижают плодородие почвы, в итоге урожайность падает.

Довольно высокий уровень подобных загрязнений дают ТЭС, они работают на угле, который содержит серу в больших концентрациях. Сера при сжигании такого угля превращается в газообразный SO₂и выбрасывается из дымовых труб.

Для решения этой проблемы применяются разные методы. Например, при сжигании угля, чтобы удалить из него 25-50% серы, проводится его измельчение с последующим промыванием водой. При гидрировании нефти и нефтепродуктов повышают давление, что приводит к образованию соединения H₃S? Оно легко отделяется от сконденсированного топлива. Также есть высокоэффективный метод очистки: топливо сжигают в смеси угля и известковой пыли при температуре 800-900?. В процессе такой очистки удаляется до 90% серы, и не образуются оксиды азота. Для того чтобы выхлопные газы приносили меньше ущерба среде также применяют разные методы: частичный возврат выхлопных газов, применение обедненной топливной смеси, использование катализаторов и др.

https://works.doklad.ru/view/Xdha81p9paw.html

Глобальное потепление

Глобальное потепление -- процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли, изменение солнечной или вулканической активности и т.д.).

Впервые об этой проблеме упомянули в 60-е годы XXвека, а статус глобальной проблемы она получила в 1980 году.

На данный момент ученые так и не сошлись в причинах глобального изменения климата.

Предположение 1. Изменение солнечной активности.

Климат нашей планеты довольно сильно зависит от активности Солнца. Даже незначительные изменения могут повлиять на климат и погоду Земли. Выделяют 11-летние, 22-детние и даже 80-90-летние циклы солнечной активности. Возможно, нынешнее глобальное потепление связано именно с этим.

Предположение 2. Океан.

Мировой океан во многом определяет направление и скорость движения теплых океанических и воздушных масс планеты, что может существенно повлиять на климат. Интенсивность теплообмена между толщей вод и приземным слоем атмосферы может привести к значительным изменениям климатическим изменениям. Также известно, что в водах океана растворено большое количество CO₂и ряда других парниковых газов. Попадая в атмосферу, эти газы оказывают влияние на климат Земли.

Предположение 3. Вулканическая активность.

Вулканы являются источником аэрозолей серной кислоты и углекислого газа в атмосфере. Крупные извержения сопровождаются похолоданием вследствие попадания в воздух серной кислоты и сажи, но углекислый газ впоследствии вызывает рост температуры на планете. Долговременное снижение вулканической активности благоприятствует увеличению прозрачности атмосферы, а это приводит к повышению температуры на планете.

Предположение 4. Антропогенное воздействие.

Антропогенная деятельность оказывает сильное влияние на химический состав атмосферы Земли из-за повышения содержания в ней парниковых газов (CO₂, метан и т.д.). За последние 100 лет средняя температура планеты увеличилась на 0,8?. Подобные изменения ранее происходили в течение тысячелетий.

Последствия

Увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы может вызвать полную перестройку природных зон материков. Зоны вечной мерзлоты и ледников сместятся, увеличатся площади степей и лесостепей.

Глобальное потепление также затронет животный мир, смена их мест обитания уже заметна. Например, в Британии появилась белая цапля, в Исландии - скворцы и ласточки. Многие промысловые рыбы стали появляться там, где раньше их не было. В Северной Америке ареал бурого медведя изменился настолько, что стали появляться гидриды бурых и белых медведей. Многие организмы могут исчезнуть. Белые медведи, моржи и тюлень уже сейчас лишаются места своего обитания - арктического льда.

Повышение температуры способствует распространению болезней. Развитие микрофлоры и недостаток питьевой воды повышает риск заболеваний кишечными паразитами. Размножение микроорганизмов в воздухе будут увеличивать заболеваемость астмой, аллергией и т.д.

Связь между изменением климата и возникновением стихийных бедствий доказали американские ученые. Они заметили следы потепления при изучении тропических циклонов в Тихом океане, высоких летних температур в Европе, Китае, лесных пожаров в Калифорнии (Рисунок 2). Климатические изменения спровоцировали засуху в Африке и Ближнем Востоке, бури в Непале и ливни в Канаде и Новой Зеландии.

Рисунок 2. Пожары в Калифорнии.

Способы решения проблемы

В первую очередь климатологи считают, что к середине XXIвека необходимо значительно снизить выбросы парниковых газов, а к концу этого столетия - и вовсе сократить до нуля. Для этого необходимо создавать и внедрять энергосберегающие технологии, искать альтернативные источники энергии (гидроэнергетика, атомные станции, ветер, солнце и т.д.

Вырубка и гибель лесов

Лес - это огромная многоуровневая система, где все элементы так или иначе влияют друг на друга. И эта система является одним из самых главных источников атмосферного кислорода на планете (1 га леса выделяет 5 тонн кислорода в год). Вырабатываемый кислород важен не только для дыхания живых организмов на планете, но и для сохранения озонового слоя Земли. Озон вырабатывается из этого кислорода под воздействием солнечного излучения. Также лес поглощает огромные количества углекислого газа в процессе жизнедеятельности (100 м² поглощают 400 кг CO₂в год), смягчают сезонные колебания температуры, тормозят сильные ветры, способствуют выпадению осадков.

Леса уничтожаются невероятно быстро. За период 1950-1995 гг. человечество вырубило 40% тропических лесов, на их восстановление уйдет несколько столетий. Еще одна из распространенных причин гибели лесов - кислотные дожди, большие площади лесных массивов горят каждый год вследствие неаккуратного обращения с огнем или природных катаклизмов. И, конечно же, не стоит забывать о новогодней традиции украшать елки, на большой город в период праздников приходит несколько сотен тысяч уничтоженных молодых деревьев (Рисунок 3).

Рисунок 3. Вырубленный лес.

Основным результатом вырубки лесов является обезлесивание. Последнее имеет массу последствий.

1. Загрязнение окружающей среды. Лес поглощает углекислый газ, превращая его в биомассу, и тем самым уменьшая парниковый эффект и все последствия от него.

2. Исчезновение биоразнообразия планеты. Например, леса Амазонии, Конго, Юго-Восточной Азии содержат около 1,7 миллионов видов растений и животных.

3. Изменение климата. Леса поддерживают климат и делают его более мягким. Исчезновение лесов в Амозонии привело к увеличению продолжительности сезона дождей, что обещает стать серьезной проблемой для сельского хозяйства.

4. Опустынивание. Из-за уничтожения лесных массивов уровень грунтовых вод понижается. Почва становится уязвимой для водной и ветровой эрозии. Она начинает получать минимальное количество влаги в районах с малым количеством осадков, и слишком много влаги - в районах с обильными осадками (природный слой начинает вымываться).

Чтобы решить проблему гибели лесов, человечество прибегнуло ко многим мерам:

· Права лесной государственной охраны значительно расширены.

· Чтобы повысить пожароустойчивость лесных массивов, леса освобождают от различного мусора, сооружают сеть дорог и водоёмов и т.д.

· Леса также защищают от лесных вредителей и болезней. Проводят профилактические и истребительные меры.

· Большое внимание уделяют рациональному использованию и восстановлению леса. Лес трудно поддается восстановлению, это занимает много времени, но всё же непокрытые им территории засеивают, вырубленные восстанавливают.

Смог

Смог - это многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц. Основными его компонентами являются оксиды азота, приземный озон, летучие органические вещества, перекиси нитратов (Рисунок 4).

Рисунок 4. Смог над городом.

Самым благоприятным периодом для образования смога является ясная безветренная погода. В это время накопленные в атмосфере вредные газы и частицы под действием солнечного излучения легко переходят в возбужденное электронное состояние, становясь чрезвычайно химически активными. Они окисляют выделившиеся в воздух продукты сгорания топлива, образуя вредоносный туман. Низкая скорость ветра способствует застою смога в какой-то одной области, высокая - перенесению его на близкие или дальние расстояния.

Различают несколько видов смога (Таблица 2).

Таблица 2. Виды смога.

Последствия смога разнообразны. Он ухудшает видимость, оказывает отрицательное воздействие на организмы живых существ.

Влияние на человека. Воздействие на человеческий организм может колебаться от простого раздражения дыхательных путей и зрительной системы до серьезных смертельных заболеваний. Смог способствует появлению онкологических заболеваний, заболеваний сердечно-сосудистой системы, болезней органов дыхания.

Влияние на растения. Из-за вредного тумана у растений снижается фотосинтезирующая способность, разрушает восковой слоя на листьях. Смог способствует ослаблению устойчивости растений к вредителям и болезням.

Смог может разрушать строительные материалы: стекло, камень, сталь и т.д. Он меняет естественный состав воздуха, делая его малопригодным для жизни. экологический отход фильтрационный лес

Для борьбы со смогом предпринимаются меры по снижению токсичных веществ в атмосфере, которые ветер мог бы разнести на дальние расстояния:

· Фильтрационные и каталитические технологии.

· Уменьшение потребления угля.

· Применение возобновляемых источников энергии.

· Ограничение использования транспорта.

· Создания альтернативных видов топлива.

Загрязнение атмосферы, гидросферы и почвы

1. Атмосферный воздух - это то, чем дышат живые существа на нашей планете. Он в основном состоит из азота, кислорода, малых концентраций инертных газов и углекислого газа. Загрязнение атмосферного воздуха - это поступление в него или образованием в нем вредоносных соединений, которые могут сделать его малопригодным для жизни. Подобные загрязнения делятся на естественные и антропогенные.

Естественные загрязнители - это вулканическая деятельность, пожары, цветения растений и др.

Антропогенные загрязнители, которые доминируют, связаны с выбросом веществ в атмосферу в результате деятельности человека. Заводы выбрасывают огромные количества пыли, золы, оксидов серы и азота и других различных соединений. Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносит использование транспорта.

2. Ежегодно в почву поступает миллионы тонн отходов. Среди них находятся отходы промышленных предприятий, ядохимикаты, бытовой мусор и т.д. Главную роль в загрязнении почвы играют тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий и пр.), пестициды, нефтепродукты. Также в ней присутствуют канцерогенные вещества, которые могут вызвать различные заболевания у живых организмов.

3. Главными загрязнителями Мирового океана на данный момент являются нефть, нефтепродукты и пластик (Рисунок 5). Нефть и нефтепродукты попадают в воду из-за крушения танкеров или регулярных сбросов сточных вод под предприятиями (Рисунок 6). Для разложения некоторых соединений, попавших в воду, требуется кислород. В итоге его содержание в Мировом океане понижается.

Загрязнение воздуха, воды и почвы приводит к серьезным последствиям. Сокращается биоразнобразие планеты, уменьшается урожайность сельскохозяйственных культур, оказывается негативное влияние не только на организмы людей, но и на организмы всех живых существ.

Для решения этих проблем нужно предпринимать огромный комплекс мер. В первую очередь необходимо:

· Ограничить рост численности населения.

· Уменьшить количество отходов.

· Улучшить способы их утилизации, которые будут приносить минимальный вред планете.

· Перейти на экологичные источники энергии.

· Минимизировать выбросы промышленных предприятий.

Рисунок 5. Пластик в океане.Рисунок 6. Нефтяные пятна.

Размещено на Allbest.ru