Глобальные экологические проблемы, причины и последствия.

Глобальная экологическая проблема состоит в трудностях преодоления экологического кризиса, возникшего на нашей планете из-за разрушительного воздействия людей на природу. В качестве основных проявлений экологического кризиса чаще всего называют следующие:

1. Загрязнение воздушного и водного бассейнов Земли, образование парникового эффекта, “озоновых дыр”, “кислотных дождей”, отравленных рек и озер, целых зон экологического бедствия с заболеваниями людей и т.д.

2. Глобальные изменения климата, угрожающие в будущем климатической катастрофой (общее потепление, неустойчивость погоды, засухи, таяние полярных ледниковых шапок, повышение уровня Мирового океана, затопление огромных территорий, плодородных земель и т.д.).

3. Сокращение пахотных угодий и ухудшение плодородия почв из-за их чрезмерной эксплуатации, эрозии, отравления, засоления, заболачивания, опустынивания, поглощения городами и промышленностью и т.д.

4. Уничтожение и вымирание лесов, обеднение животного и растительного мира, огромное количество отходов и т.д.

Человек – часть природы, и наиболее опасные для нашей планеты катастрофы и загрязнение окружающей среды связанные именно с ним. Научно-техническая революция, огромный рост индустрии и возросшая производительная активность человека меняют облик нашей планеты. В истории человечества сейчас наступил период, когда общество вынуждено четко соизмерять свою активность возможностями природы. «Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устрашает природу» - по мнению французского исследователя Жак Ив Кусто. Вступив в эпоху бурного научно-технического прогресса, большинство людей не задумываются о возможных последствиях безграничной эксплуатации природных ресурсов, не заботятся о судьбе биосферы, которая испытывает на себе все последствия хозяйственной деятельности человека.

Земля – уникальное небесное тело Солнечной системы и единственная из планет имеет биосферу, которая возникла под влиянием солнечной энергии в результате длительных биохимических процессов.

Человек, как элемент биосферы появился относительно недавно, около 3,2 млн. лет назад, и до начала 20 века его активность носила локальный характер. Именно человек стал громадной экологической и геохимической силой, которая сильно повлияла на изменение экологической обстановки за последние 50 лет. Сейчас активность человека уже охватывает всю биосферу и является глобальной. Человечество вступило в индустриальный век интенсивного давления на окружающую среду во всех сферах: наземной, воздушной, подземной.

Рассмотрим некоторые экологические последствия глобального загрязнения атмосферы:

• возможное потепление климата («парниковый эффект»);

• нарушение озонового слоя;

• выпадение кислотных дождей.

«Парниковый эффект»

В настоящее время, наблюдаемое изменение климата, которое выражается в постепенном повышении среднегодовой температуры, большинство ученых связывают с накоплением в атмосфере так называемых «парниковых газов» - диоксида углерода (CO₂), метана (CH₄), хлорфторуглеродов (фреонов), озона (O₃), оксидов азота и др.

Парниковые газы, в первую очередь CO₂, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли. По мнению Г. Хефлинга, атмосфера, насыщенная парниковыми газами, действует как крыша теплицы. Она с одной стороны, пропускает внутрь большую часть солнечного излучения, а с другой – почти не пропускает наружу тепло, переизлучаемое Землей.

В связи со сжиганием человеком все большего ископаемого топлива: нефти, газа, угля концентрация CO₂ в атмосфере постоянно увеличивается.

В докладе, подготовленным под эгидой ООН международной группой по проблемам климатических изменений, утверждается, что к 2100 году температура на Земле увеличится на 2-4 градуса. Масштабы потепления за этот относительно короткий срок будут сопоставимы с потеплением, произошедшим на Земле после ледникового периода, а значит, экологические последствия могут быть катастрофическими. В первую очередь это связано с предполагаемым повышением уровня Мирового океана, вследствие таяния полярных льдов, сокращения площадей горного оледенения. Моделируя экологические последствия повышения уровня океана всего лишь на 0,5-2,0 м к концу 21 века, ученые установили, что это неизбежно приведет к нарушению климатического равновесия, затоплению приморских равнин в более чем 30 странах, деградации многолетнемерзлых пород, заболачиванию обширных территорий и к другим неблагоприятным последствиям.

Кислотные дожди.

Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, - рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды равняется 5.6). Выделяющиеся в процессе человеческой деятельности двуокись серы (SO₂) и окислы азота (NОx) трансформируются в атмосфере земли в кислотообразующие частицы. Эти частицы вступают в реакцию с водой атмосферы, превращая ее в растворы кислот, которые и понижают рН дождевой воды. Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем А.Смитом. Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме того, кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

Последствия выпадения кислотных дождей наблюдаются в США, Германии, Чехии, Словакии, Нидерландах, Швейцарии, Австралии, республиках бывшей Югославии и еще во многих странах земного шара.

Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы - озера, реки, заливы, пруды - повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне. Он также уничтожает растительность на суше. Ученые считают, что хотя до сегодняшнего дня механизм до конца еще не изучен, сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы в совокупности приводят к деградации лесов.

Озоновый слой.

Разрушение озонового слоя Земли является потенциальной угрозой для здоровья человека, животных, растительности и микроорганизмов. Наблюдения с 1973 года показывают, что толщина озонового слоя над Казахстаном уменьшилась на 5-7%. Меры по регулированию использования веществ, разрушающих озоновый слой, принятые в соответствии с Монреальским протоколом, способствовали его уменьшению в мире в 10 раз по сравнению с уровнем 1986 года. В настоящее время в Казахстане проводятся работы по сокращению использования озоноразрушающих веществ и изъятию их из обращения, внедрению новых технологий с применением веществ, не разрушающих озоновый слой.

Главные идентифицированные вещества, разрушающие озоновый слой:

- хлорофторуглероды (HFO или CFC);

- частично галогенизированные хлорфторуглероды (HHFO или HCFC);

- частично галогенизированные бромфторуглероды (HBFO);

- 1,1,1 – трихлоретан (метилхлороформ);

- бромхлорметан (BHM);

- метилбромид (MB);

- тетрахлоруглерод;

- галоны.

Главные цели использования веществ, разрушающих озоновый слой:

охладительные установки;

устройства кондиционирования воздуха;

устройства подачи теплого воздуха;

аэрозоли;

противопожарные системы и портативные огнетушители;

изоляционные плиты.

«Озоновая дыра» – вызванные разрушением озонового слоя особо низкие концентрации озона на Южном Полюсе во время арктической зимы и весны. Площадь «озоновой дыры» в последние годы составляла приблизительно 24 000 000 км², и на фотографиях со спутника она выглядит как большая дыра. Толщина озонового слоя в регионе «озоновой дыры» составляет 100-150 DU (нормальная толщина озонового слоя – 300 DU).

Последствия разрушения

В результате разрушения озонового слоя Землю достигает повышенное количество солнечного излучения UV-B, что оказывает негативное воздействие как на живые существа (людей, животных, растительность), так и на предметы.

Последствия слишком «тонкого» озонового слоя:

уменьшается выносливость различных материалов (например, резины) и вместе с тем – длительность пользования этими материалами;

погибают обитающие в верхних слоях воды водные организмы (бентос);

уменьшаются сельскохозяйственные урожаи и рыбные уловы;

уменьшается иммунитет населения против различных заболеваний;

увеличивается возможность заболевания раком кожи и катарактой глаз (как у людей, так и у животных), заболеваниями легких и верхних дыхательных путей.

Пути решения экологических проблем:

1. Разработка и осуществление согласованной международной программы охраны окружающей среды, включающей такие мероприятия, как:

а) создание международного экологического фонда для организации и проведения природоохранных мер мирового значения (по прекращению вырубки тропических лесов, улучшению качества питьевой воды и пр.);

б) установление международных экологических стандартов и контроля за состоянием природной среды (с правом инспектирования любой страны);

в) введение международных квот (норм) на вредные выбросы в атмосферу;

г) объявление природной среды достоянием всего человечества и введение в международную практику принципа “платит загрязняющий” (например, введение международного “зеленого налога” на вредные выбросы).

2. Постоянное, полное и правдивое информирование людей о состоянии среды их обитания и формирование экологического мировоззрения в обществе.

3. Создание обоснованного природоохранного законодательства, в котором должны быть предусмотрены высокая ответственность за его нарушение и действенные стимулы, побуждающие к охране окружающей среды (например, введение специальных “экологических налогов” на применение наиболее “грязных” технологий и, наоборот, - налоговых льгот для экологичных производств).

4. Переход к новой, экологичной технологической культуре (рациональные подходы к использованию природных ресурсов, применение наиболее “чистых” и наименее редких из них, забота о воспроизводстве возобновляемых ресурсов, внедрение безотходных (или малоотходных), ресурсо- и природосберегающих технологий, экозащитных систем и т.д.).