Мы в контакте

Кто на сайте?

Сейчас на сайте находятся:
3 гостей

Краткие новости

6.3. Глобальные экологические проблемы современности

6.3. Глобальные экологические проблемы современности

Среди современных глобальных экологических проблем выделяют парниковый эффект, разрушение озонового слоя Земли, кислотные осадки, выхлопы автотранспорта, загрязнение гидросферы, разрушение почвы и восстановление ее плодородия, изменение климата, опустынивание, сохранение и охрану биологических ресурсов, применение пестицидов и агрохимикатов в сельском
хозяйстве, уничтожение и деградацию лесов и растительности, проблему удаления бытовых, промышленных и токсичных отходов, дефицит чистой питьевой воды, ее очистку и др.
Парниковый Эффект. Атмосфера почти целиком пропускает излучение Солнца к Земле, но из-за наличия в атмосфере парниковых газов (к ним относятся диоксид углерода, метан, фреон, оксиды азота и др.) существенно задерживается обратное тепловое излучение земной поверхности. Парниковые газы образуют как бы стеклянную крышу парника над планетой, и большая часть излучаемого Землей тепла возвращается назад. Тепловая энергия накапливается в приповерхностных слоях атмосферы тем интенсивнее, чем больше в них концентрация парниковых газов — в этом суть парникового эффекта.
Усиление парникового эффекта приводит к увеличению количества осадков, изменению направлений ветров, океанских течений, сокращению размеров ледников, повышению температуры на поверхности Земли и потеплению климата. Многие тысячелетия средняя температура на планете держалась на уровне +15°С. За последние 100 лет температура у поверхности Земли выросла на 0,5-0,6°С и может достигнуть +18°С. Уже сейчас потепление ускорило таяние ледников и процесс опустынивания.
Диоксид углерода поступает в атмосферу в результате сжигания углеродсодержащих видов топлива (нефть, газ, каменный уголь) в промышленности, на теплоэлектростанциях, в автомобильных двигателях. За последние 200 лет концентрация СО2 в воздухе увеличилась с 275 до 350 частиц на 1 млн частиц воздуха, то есть на 25%, а с 1958 г. по 2001 г. концентрация СО2 возросла с 350 до 368 частиц. Если человечество не примет меры, чтобы сократить выброс газов, то середине века средняя глобальная температура приземной атмосферы повысится на 1,5-4,5 °С.
Доли некоторых государств в выбросе диоксида углерода таковы: США — 22%, Россия и Китай — по 11%, Германия и Япония — по 5%. Анализ динамики климатических данных в России показал, что в 80-х и начале 90-х гг. XX в. среднегодовые температуры в северной половине Восточно-Европейской равнины возросли из-за частой повторяемости теплых зим. Причем, отмечена сопряженность ареалов максимальной изменчивости климатических характеристик с географическим распределением загрязнений атмосферы.
Изменение климата влияет на сельское, лесное и водное хозяйство. Это связано с перераспределением осадков и увеличением числа и интенсивности засух. Например, в зоне вечной мерзлоты в результате потепления и таяния льдов станет разрушаться хозяйственная инфраструктура, будет нанесен ущерб добывающей промышленности, транспортным, энергетическим системам, коммунальному хозяйству. Однако повышение температуры на 1-2°С в целом будет благоприятным для сельского хозяйства европейской части нашей страны, так как позволит выращивать теплолюбивые сельскохозяйственные культуры на обширных территориях.
В декабре 1997 г. в Киото была проведена международная конференция по глобальному изменению климата на планете, в которой приняли участие представители из 159 стран. Был принят заключительный протокол, который предусматривал общее сокращение на 5,2% выбросов в атмосферу парниковых газов. К 2008-2012 гг. страны Европейского союза должны сократить выбросы парниковых газов (от уровня 1990 г.) на 8%, США — на 7%, Япония, Канада — на 6%. Россия и Украина к 2012 г. могут сохранить выбросы на уровне 1990 г. из-за уменьшения промышленного производства в последние годы.
Кислотные осадки. Кислотными называют любые атмосферные осадки — дожди, туманы, снег, — кислотность которых выше нормальной. Проблема кислотных осадков возникла в начале 70-х гг. XX в. Наиболее остро она проявилась в странах Скандинавского полуострова, где в озерах стали исчезать рыба, микроорганизмы, причем вода внешне оставалась чистой. Кислотные свойства среды определяются ионами водорода. Чем больше концентрация водородных ионов в растворе, тем выше его кислотность. Для выражения концентрации ионов водорода используют единицы водородного показателя, или рН. Шкала рН: от 0 (крайне высокая кислотность) через 7 (нейтральная среда) до 14 (крайне сильная щелочность).
Кислотные дожди содержат растворы серной, азотной и других кислот, в которые превращается влага воздуха, поглощая сернистый газ, в больших количествах вырабатываемый при сжигании топлива транспортом, электростанциями, на металлургических производствах и т. п.
Кислотные дожди угнетают растительность, снижают прирост леса и урожайность сельскохозяйственных культур. Кислота увеличивает подвижность в почвах алюминия, что приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкости ветвей. Особенно сильно повреждаются хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже и накапливает больше вредных веществ, чем листья, за один и тот же период. Большой вред кислотные осадки наносят водоемам. Происходит закисление озер, ведущее к гибели икры, мальков, планктона, многих видов водорослей и рыб. Озера становятся практически безжизненными.
Мировое сообщество предпринимает определенные шаги по борьбе с кислотными дождями. В 1985 г. в Хельсинки 20 государств Европы и Канада подписали Протокол о 30%-ном снижении выбросов серы. Принятые в странах Большой семерки в 1970-1990 гг. меры позволили при росте ВВП на 60% практически не увеличить выбросы химических соединений, способствующих образованию кислотных осадков.
Озоновый экран Земли. Наибольшая концентрация озона в атмосфере наблюдается на высоте 20-25 км. Общая масса озона меньше одной миллионной доли массы всей атмосферы. Однако озоновый слой не только оберегает все живое на планете от прямого разрушения под действием ультрафиолетового излучения, но и предотвращает опасные мутации живых организмов. Свыше 99% ультрафиолета поглощается слоем озона в стратосфере на высоте около 25 км. Уменьшение озонового слоя на 1% влечет за собой увеличение ультрафиолетового излучения на 1,5%. Тепловой режим атмосферы, ее динамика в значительной степени определяются способностью озона поглощать ультрафиолет. С ростом интенсивности ультрафиолетовой радиации ученые связывают увеличение заболеваний глаз и онкологических заболеваний у людей, ослабление иммунной системы, возникновение мутаций (ультрафиолет разрушает молекулы ДНК, а это уже генетические изменения).
Основными факторами, разрушающими озоновый экран Земли, являются: полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия, уничтожение лесов, массовое применение фреонов в технике, парфюмерной, химической продукции, в быту. Фреоны летучи и поднимаются в стратосферу. Там они разлагаются, высвобождая атомарный хлор, который разрушает озон. Это приводит к образованию озоновых дыр. Впервые озоновую дыру над Антарктидой обнаружил исследователь британской арктической службы Д.Ч.Фарман в 1979 г., а мир узнал о ней в 1985 г.
Истончение озонового слоя ведет увеличению нагрева Земли, усилению циркуляции воздушных масс в атмосфере, наступлению пустынь. В связи с неблагоприятным состоянием озонового слоя мировое сообщество принимает меры по его защите. В 1987 г. правительства 56 стран, в том числе и СССР, подписали Монреальский протокол, по которому обязались в ближайшее десятилетие вдвое сократить производство фторуглеродов и других веществ, разрушающих озоновый слой. В 1997 г. постановлением правительства РФ создана Межведомственная комиссия по охране озонового слоя, отвечающая за реализацию принятой программы.
В промышленности уже принимаются довольно эффективные меры для выполнения правительственной программы. Так, производители холодильной техники приступили к замене фреонов озонобезопасными веществами. Российские физики предложили уничтожать сам источник разрушения озона, организовывать глобальную очистку атмосферы от фреонов, воздействуя на нее микроволновым разрядом. В Физическом институте им. П. Н. Лебедева РАН разработан метод всепогодного и круглосуточного мониторинга озоносферы, основанный на использовании миллиметровых волн ее теплового излучения.
Проблема отходов. В настоящее время при использовании современной техники и технологий не более 10% сырья из недр и с поверхности планеты превращается в готовую продукцию, а 90% идет в отходы, загрязняющие биосферу. Ежегодно в России образуется около 7 млрд тонн отходов, из которых вторично используется лишь 2 млрд тонн, или 28,6%. Отходы загрязняют атмосферный воздух, почву, растительность, подземные и поверхностные воды. Они подразделяются на бытовые и промышленные и могут существовать в твердом, жидком, газообразном состояниях. Особую тревогу вызывает накопление токсичных отходов, в том числе содержащих канцерогенные вещества. Сложившаяся ситуация представляет реальную угрозу здоровью людей.
Первоначально решение проблемы отходов рассматривалось преимущественно в их уничтожении — закапывании или сжигании, но с увеличением загрязнения окружающей среды на первый план вышли экологически более приемлемые меры устранения отходов — их сортировка и повторное использование, то есть рециклинг. Реализация рециклинга с минимальными затратами — важная техническая задача, которая требует изменения всей техники и технологии. Рециклинг приведет к сокращению разработки полезных ископаемых и сокращению загромождения земной поверхности отвалами и отходами.
Минимизация отходов в различных отраслях промышленности может быть достигнута следующими способами: усовершенствованием технологических процессов в направлении сокращения количества образующихся отходов; рециклизацией отходов, предпочтительно в процессе их образования; переработкой отходов в полезные побочные продукты; изменением свойств отходов, снижением их объема и токсичности для облегчения последующего удаления и переработки. Помимо твердых бытовых, промышленных отходов, макулатуры, отходов пластмасс, цветных металлов, стеклотары, строительных отходов, люминесцентных ламп, отходов агропромышленного производства и других, в промышленном производстве образуется много токсичных отходов, представляющих особую опасность. Так, в России накоплено более 1,1 млрд тонн токсичных, экологически опасных отходов. Между тем в стране нет ни одного предприятия (полигона) по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, полностью отвечающего предъявляемым требованиям.
Перспективным способом утилизации опасных отходов представляется термический метод. Он позволяет из некоторых видов отходов получать серебросодержащую золу, содержащую благородные и редкие металлы. Методы высокотемпературной обработки позволяют восстанавливать активированные угли, известь, соду и другие ценные продукты.
Наиболее дешевым способом избавления от отходов является их экспорт в развивающиеся страны. Например, переработка химических отходов в Европе стоит от 160 до 200 долларов за тонну, а экспорт в Африку 1 т отходов обходится от 2,5 до 40 долларов. Многие зарубежные фирмы размещают на территории России экологически опасные предприятия и загрязняют ее различными, в том числе опасными, отходами. Например, в 1995 г. в Россию из Австралии под видом кобальтосодержащего вторичного сырья вывезено 200 т токсичных отходов. Необходимо отметить, что государственный комитет по охране окружающей среды запрещает ввоз на территорию России, а также транзит экологически опасных грузов, осуществляемый с нарушением экологических норм и правил.
Проблема сбора макулатуры в мире решается по-разному. Так, по всей Британии установлены ящики, в которые англичане бросают прочитанные газеты. Собранная таким образом бумага отправляется в переработку на фабрики для изготовления новой газетной бумаги. Разветвленная система сбора макулатуры создана в Швеции, причем не только в крупных городах, а даже в малонаселенных районах Крайнего Севера. В результате во вторичную переработку попадает соответственно 70 и 77%. При этом следует учесть, что сбор подобных отходов имеет огромное экологическое значение, так как позволяет уменьшить степень загрязнения окружающей среды.
Использование макулатуры для производства новой бумаги и бумажных изделий зависит не только от эффективности системы сбора, но и от способности комбинатов потреблять это вторсырье. Нужны установки для приведения макулатуры в нужное состояние. В России из макулатуры в основном делают картон. Газетную бумагу из нее не производят, так как для этого нужна предварительно «облагороженная» макулатура: сначала необходимо удалить краску, очистить массу, затем отбелить ее. Оборудование же для удаления рас и, та называемые флотаторы — у нас не выпускается. Кроме того, производить газетную бумагу непосредственно из древесной массы намного дешевле, чем из макулатурной.
В 1996 г. на московском предприятии «Промотходы» смонтирована установка по переработке макулатуры в теплоизоляционный материал. В Европе уже давно научились использовать переработанную макулатуру для утепления стен и оконных проемов. Основное преимущество эковаты перед традиционными изоляционными материалами в том, что она состоит из органических материалов. Экологическая чистота и привлекает к ней строителей и домовладельцев.
Уничтожение лесов. Лес — это совокупность земли, древесной, кустарниковой и травяной растительности, животных, микроорганизмов и других элементов окружающей среды, биологически взаимосвязанных и влияющих друг на друга в своем развитии. Суммарная мировая биомасса лесов оценивается примерно в 2000 млрд тонн. Лесами на планете занято около 3,6 млрд гектар (24-27% земель). Преобладают два лесных пояса: северный (хвойные леса) и южный (влажные тропические леса). Доля северных лесов (в основном это Россия, Канада и США) составляет 14-15%, тропических — 55-60%. Влажные тропические леса вырубаются в 10 раз быстрее, чем происходит их естественное восстановление (со скоростью 11 млн гектар в год). Катастрофическое сокращение лесов в странах Юго-Восточной Азии и Западной Африки может привести к их полному уничтожению уже к 2021 году. Общая вырубка лесов в мире составляет примерно 17-25 млн гектар в год, и только на 20% этих площадей производится их восстановление. Размещение лесов в России неравномерно, большая часть покрытой лесами площади находится в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. Здесь сосредоточены основные массивы сосны обыкновенной, ели, пихты, лиственницы, кедра сибирского. Россия обладает почти 25% мировых запасов древесины и 50% ценных хвойных пород мира. В лесах России произрастает около 100 видов диких плодовых, ягодных и орехоплодных растений, имеющих большую ценность как лекарственное и техническое сырье.
Сведение лесов грозит глобальными изменениями в природе. Деревья имеют огромное значение для круговорота кислорода и углерода в атмосфере Земли, что особенно важно в связи с возможностью климатических изменений из-за повышения содержания в атмосфере углекислого газа. Леса влияют на водный режим территорий, регулируют баланс воды, поглощают и преобразовывают часть атмосферных химических загрязнений, имеют рекреационное значение. Нормальное состояние природной среды сохраняется в том случае, если покрытая лесами территория составляет не менее 30% поверхности суши. 20% лесов составляют резервы для самовосстановления природы.
Необходимо отметить, что в некоторых странах Западной и Центральной Европы за последнее время площадь лесов несколько возросла, но увеличилась и площадь лесов, пораженных кислотными дождями, страдающих от запыленности атмосферы, — таких лесов 38%. В России угнетенное состояние испытывают 600 тыс. га леса.

 
 

Основные рефераты

Основные рефераты