 |
Особенности взаимодействия природы и общества на современном этапе и актуальность проблемы охраны окружающей среды 4 глава
|
|
|
|
2. Дефляция – разрыхление и перенос разрушенного материала ветром, наиболее активно проявляется в аридных районах с песчаными грунтами;
3. Водная эрозия – разрушение почв и горных пород водой;
4. Экзарация – разрушение горных пород ледниками;
5. Аккумуляция – отложение материала на дне водоема и на суше.
Эти процессы имеют естественный генезис и существовали до человека и его хозяйственной деятельности. Антропогенная деятельность ускоряет развитие экзогенных процессов. Их развитие приводит к значительному экономическому ущербу.
К экзогенным природно-антропогенным процессам относят антропогенные землетрясения и искусственное прогибание земной коры. Землетрясение – природный естественный процесс, проявляющейся в том, что верхняя поверхность Земли начинает медленно колебаться. Антропогенная деятельность может активизировать землетрясения, особенно в сейсмоопасных зонах. Основные причины антропогенного землетрясения:
1. Изменение гидростатических и гидродинамических условий при откачке флюидов и извлечении полезных ископаемых;
2. Создание крупных водохранилищ с большими запасами воды;
3. Подземные ядерные взрывы.
Известны антропогенные землетрясения небольшой силы в районах добычи нефти и природного газа (Калифорния, Мексика, Карпаты, Туркмения). Особо опасны землетрясения в местах расположения экологически опасных производств.
Прогибание земной коры – естественный процесс, длительный по времени и очень медленный по изменению рельефа. Антропогенная деятельность активизирует естественные процессы прогибания земной поверхности. Основные причины антропогенного прогибания земной поверхности:
|
|
|
1. Добыча твердых полезных ископаемых (образуются пустоты и поверхность медленно опускается);
2. Откачка флюидов (нефть, подземные воды);
3. Создание крупных водохранилищ с большими запасами воды;
4. Строительство крупных городов, прокладка подземных коммуникаций, метрополитена и т. д.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что такое недра? Объясните причины возникновения проблемы охраны недр.
2. Сравните масштабы воздействия природных и антропогенных процессов на литосферу.
3. Какие формы воздействия человека способствуют возникновению землетрясений?
Приведите конкретные примеры.
4. Какие меры по охране недр Вам известны?
5. Как проявляется воздействие антропогенной деятельности на рельеф?
6. Какая деятельность приводит к непосредственному изменению рельефа земной поверхности. Каковы масштабы этого изменения?
Лекция 7
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
7.1. Общие сведения об атмосфере.
7.2. Загрязнение воздуха: основные источники и загрязнители,
геоэкологические последствия.
7.3. Зависимость загрязнения атмосферы от климатических факторов
и рельефа местности.
7.4. Локальное и планетарное загрязнение атмосферы.
7.5. Самоочищение атмосферы.
7.6. Потенциал загрязнения атмосферы. Индекс загрязнения атмосферы.
7.7. Антропогенные изменения климата.
7.8. Асидификация атмосферы: источники, распределение
и экологические последствия.
7.9. Изменение озоносферы Земли.
7.10. Мероприятия по охране атмосферы.
7.1. Общие сведения об атмосфере
Атмосфера – газовая оболочка Земли. Ее масса составляет 5,15 х 1015 т. Атмосфера возникла в результате дегазации мантии Земли за 4 – 5 млрд. лет. Первоначально атмосфера состояла из водяных паров, аммиака, водорода и углекислого газа. Затем около 3 млрд. лет, после появления растений и процесса фотосинтеза, доля кислорода резко увеличилась.
Современный газовый состав атмосферы – результат длительной истории развития Земли и в первую очередь живых организмов. Атмосферный воздух содержит 78 % азота, 21 % кислорода, 0,93 % аргона, 0,034 % углекислого газа, водорода, водяные пары, метан, неон, гелий, криптон, загрязнители воздуха. Полное обновление кислорода атмосферы живыми организмами происходит за 5 200 – 5 800 лет.
|
|
|
В составе атмосферы выделяют несколько слоев: тропосфера (до высоты 9 км), стратосфера (от 9 до 55 км), мезосфера (от 55 до 85 км), термосфера (от 85 до 800 км).
Атмосферный воздух рассматривается как неисчерпаемый ресурс, но в результате загрязнения атмосферы существенно ухудшаются жизненные условия среды обитания.
Эколого-хозяйственное значение атмосферы:
1. Атмосфера – источник кислорода;
2. Атмосфера – источник углекислого газа;
3. Атмосфера и его озоновый слой защищают все живое от ультрафиолетового космического излучения;
4. Атмосфера определяет метеорологические процессы на Земле (циркуляция воздушных масс, выпадение атмосферных осадков);
5. Атмосфера – одно из звеньев биогеохимического круговорота веществ;
6. Атмосфера и ее производное климат – один из факторов рельефообразования.
7.2. Загрязнение воздуха: основные источники и загрязнители,
геоэкологические последствия
Загрязнение атмосферы – привнесение в воздух или образование в нем физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям (Реймерс, 1990). В атмосфере постоянно находится огромное количество загрязняющих веществ. По данным ученых их объем оценивается в 10 млн. т. Это огромная масса. Все источники загрязнения атмосферного воздуха делятся на две части (табл. 1).
Таблица 1 - Источники загрязнения атмосферы
| ИСТОЧНИКИ | |
| Естественное загрязнение | Антропогенное загрязнение |
| Вулканизм, дефляция, распад органики, пожары | Транспорт, промышленность, энергетика, строительство, добыча полезных ископаемых |
Выделяют несколько групп основных загрязнителей:
1. Соединения углерода (СО – 1/3 всех выбросов вредных веществ во всем мире, СО2, угольная кислота, альдегиды, углеводороды, технических углерод) опасны тем, что понижают содержание кислорода в крови, что ведет к гипоксии. В биосфере способствуют образованию «Парникового эффекта».
|
|
|
2. Соединения серы (серный газ, сернистый газ, серная кислота, Н2S) вызывают обострение респираторных заболеваний, наносят вред растениям, разьедают известняк и некоторые ткани, вызывают интоксикацию организма.
3. Соединения азота (NO, NO2, HNO3) создают смог и вызывают респираторные заболевания и бронхит у новорожденных. Способствуют чрезмерному разрастанию водной растительности.
4. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.), поступая в организм, концентрируются и вызывают заболевания, в т. ч. онкологические.
5. Радиоактивные вещества приводят к злокачественным новообразованиям и генетическим мутациям.
Загрязнители оказывают влияние на все живые организмы. По характеру действия загрязняющих веществ (ЗВ) выделяют два основных пути: прямое и косвенное (через воду, продукты питания, плоды леса). Наиболее опасно действие на грибы, т. к. они поглощают загрязняющие и радиоактивные вещества и тем самым грибы представляют угрозу для здоровья людей. Среди геоэкологических последствий можно выделить 4 основных аспекта:
1 – действие ЗВ на организм человека вызывает профзаболевания (силикозы, кандидозы, меркуриализм, сатурнизм и др.), онкологические заболевания, вызывают приступы астмы, способствуют развитию бронхитов, конъюнктивитов;
2 – действие ЗВ на животных (острое отравление через корм и воду);
3 – действие ЗВ на растения (изменение окраски, некрозы, отмирание листьев и т. д.);
4 – действие ЗВ на строения, памятники истории и архитектуры, металлические конструкции.
7.3. Зависимость загрязнения атмосферы от климатических факторов и рельефа местности
На уровень загрязнения атмосферы оказывают влияние такие географические факторы как климат и рельеф местности. Климатические (метеорологические) факторы способствуют рассеиванию или накоплению ЗВ в атмосферном воздухе. Среди климатических факторов следует выделить:
1 – циркуляционный режим (перемещение воздушных масс, скорость и направление ветра). Циклон – область низкого атмосферного давления, с высокими, часто ураганными, скоростями ветра, атмосферными осадками. Циклональная погода наиболее благоприятна для рассеивания примесей. Антициклон – область высокого атмосферного давления, с безветренной погодой, штилем, отсутствием атмосферных осадков.
|
|
|
2 – температурный режим и наличие температурной инверсии. При низком радиационном балансе и отрицательных температурах низкая скорость разложения продуктов техногенеза. При высоких температурах – высокая скорость разложения продуктов техногенеза. Температурная (атмосферная) инверсия – смещение охлажденных слоев воздуха (газов) вниз и скопление их под слоями теплого воздуха (этому способствуют котловины, долины рек и другие отрицательные формы рельефа), что ведет к снижению рассеивания загрязняющих веществ и увеличению их концентрации в приземной части атмосферы.
3 – режим увлажнения включает количество атмосферных осадков, их периодичность выпадения и интенсивность. Выпавшие осадки способствуют самоочищению атмосферы. Если испаряемость преобладает над выпавшим количеством атмосферных осадков, то продукты техногенеза концентрируются в ландшафте. Если осадков больше, чем сумма испаряемости, то продукты техногенеза вымываются из ландшафта.
Рельеф оказывает косвенное влияние на уровень загрязнения. Большие отрицательные формы рельефа способствуют застоям воздуха, а значит и концентрации загрязнителей. Абсолютная высота местности только усиливает эффект загрязнения из-за его высокой разреженности атмосферного воздуха на высоте.
7.4. Локальное и планетарное загрязнение атмосферы
В проблеме загрязнения атмосферного воздуха различают два основных аспекта: 1) локальный, 2) планетарный.
Локальный аспект связан с выбросами загрязнителей от промышленных предприятий и населенных пунктов. Во всем мире населенные пункты занимают не более 3 % суши. Таким образом, здесь и накапливается в воздухе и оседает большая часть загрязнителей. Для городов характерны смоги. Смог – от анг. smok и fog – дым и туман. Смог – сочетание метеорологических условий, благоприятных для накопления в нижних слоях атмосферы загрязняющих веществ. Метеорологическими предпосылками смога являются: 1) безветренная погода, штиль; 2) поступление в атмосферу большого количества ЗВ, в т. ч. взвешенных веществ; 3) температурная инверсия.
Интенсивный смог опасен тем, что вызывает: удушье у людей, обострение приступов астмы, сердечно-сосудистых заболеваний, аллергические реакции, раздражение глаз и конъюнктивиты, повреждение растительности и некрозы, повреждение зданий, коррозию металлических конструкций. Наиболее известен смог осенью 1952 г. в Лондоне, унесший 4 000 человеческих жизней.
|
|
|
В зависимости от географических условий выделяют три типа смога:
1. Ледяной (аляскинский) тип формируется зимой при высокой влажности и низкой температуре воздуха (–35, – 40 оС). Отмечается чаще всего на полуострове Аляска, так как здесь вблизи берегов проходит теплое течение. Теплый влажный воздух на материке быстро превращается в кристаллики льда. Характерен для полярных районов;
2. Влажный (лондонский) тип формируется в умеренных широтах с влажным морским климатом при туманах и температуре близкой к 0 оС, высокой влажности воздуха, интенсивных туманах. Преобладает в осенне-зимний период. Характерен для Зап. Европы;
3. Сухой (фотохимический или лос-анжелесский) тип формируется в субтропических и тропических широтах, а летом – в умеренном поясе, антициклональной погоде (при слабом ветре, штиле, отсутствии атмосферных осадков), поступлении в атмосферу большого числа фотооксидантов (веществ – озон, окислы азота, нитриты и др., которые на свету быстро вступают в химические реакции и образуют более стойкие и токсичные вещества). Основной источник смога – транспортные выбросы.
Планетарный аспект загрязнения атмосферы связан с трансграничным переносом воздушных масс и ЗВ на огромные расстояния (сотни и тысячи км). Так, например, загрязнители, поступающие в атмосферу на Северо-востоке США, переносятся ветром через Атлантику и выпадают в виде кислотных дождей и сухом виде в странах Западной Европы.
7.5. Самоочищение атмосферы
Самоочищение атмосферы – способность атмосферы восстанавливать свое исходное состояние, процесс очищения атмосферы от загрязнителей под действием естественных факторов. Самоочищение атмосферы – естественный процесс, связанный с разрушением загрязнителя в результате природных физико-химических и биологических явлений. Его длительность меняется в зависимости от географического положения (в маргинальных зонах и на Севере оно идет медленно) и свойств загрязнителей.
Основные факторы самоочищения атмосферы:
1. Размеры частиц ЗВ и действие гравитационного поля Земли. Частицы размером более 10 мкр быстро оседают в близи источника выбросов. Частицы от 4 до 10 мкр осаждаются около 1 месяца, но вымываются дождем и снегом на 1 – 2 недели. Частицы от 1 до 4 мкр. Устойчивы к вымыванию атмосферными осадками и достигают земли только через год. Частицы менее 1 мкр постоянно находятся в атмосферном воздухе.
2. Циркуляция атмосферы.
3. Интенсивность и продолжительность выпадения атмосферных осадков.
4. Химические свойства ЗВ. Под действием УФ-лучей многие токсины обезвреживаются, но некоторые вещества обладают эффектом суммации (аддитивным действием). Аддитивность – сложение (суммирование) свойств группы веществ. Например, СО + СI = ФОСГЕН, Н2О + SO3 = H2SO4.
7.6. Потенциал загрязнения атмосферы
При постоянном режиме выбросов ЗВ в атмосферу колебания уровня загрязнения атмосферы происходят под влиянием условий переноса и рассеивания вредных примесей, т. е. повышение или понижение уровней концентрации примесей конкретном географическом районе зависит от определенных сочетаний метеорологических условий. В различных географических районах и в различные сезоны года для различных классов погод эти сочетания будут разными.
Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) – сочетание метеорологических факторов, обусловливающих уровень возможного загрязнения атмосферы от источников загрязнения в определенном географическом районе. ПЗА противоположен рассеивающей способности атмосферы. Чем выше рассеивающая способность атмосферы, тем ниже ПЗА и наоборот. Величина ПЗА показывает, во сколько раз средний уровень загрязнения атмосферного воздуха в конкретном районе, с определенной повторяемостью неблагоприятных для рассеивания примесей метеорологических условий (НМУ). Различают два типа ПЗА:
– метеорологический ПЗА включает сочетание наблюдаемых или ожидаемых метеорологических параметров в определенный период (час, сутки, месяц) и используется при прогнозе возможных изменений уровня загрязнения атмосферного воздуха на короткие временные интервалы;
– климатический ПЗА – многолетние климатические характеристики, позволяющие оценить ожидаемый в данном географическом районе средний уровень загрязнения, который должен учитываться при планировании производственных объектов.
Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) является наиболее употребляемым, интегральным показателем, характеризующим загрязнение атмосферного воздуха: ИЗА = qcpi / ПДКcci
qcpi – среднегодовая концентрация i-го вещества; ПДКcci – среднесуточная предельно допустимая концентрация i-го вещества; k – безразмерная константа (показатель степени), позволяющая учесть различия в степени опасности отдельных веществ, и принимающая значения: 1,7 для веществ 1-го класса опасности, 1,3 – для вещества 2-го класса опасности; 1,0 для вещества 3-го класса опасности; 0,9 для веществ 4-го класса опасности.
7.7. Антропогенные изменения климата
Климат – многолетний режим погоды, характерный для какой-либо территории. Основным источником всех климатических процессов является солнечное излучение, падающее на Землю с постоянной энергетической плотностью. Изменение климата на Земле – естественный процесс, связанный с активностью Солнца и горообразовательными процессами. В последние десятилетия отмечается рост средней температуры воздуха. Это явление получило название «Парникового эффекта».
Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект – увеличение средней температуры воздуха в нижней части тропосферы. За последние 100 лет температура увеличилась на 0,5 оС. Через 50 лет ожидается увеличение температуры еще на 1,5 оС. Главными причинами повышения температуры называют деятельность человека: 1) увеличение выбросов в атмосферу термодинамических газов (СО, СО2, окислов азота, озона, метана хлорфторуглеродов); 2) изменение влагооборота и связанное с ним увеличение в атмосфере содержания водяного пара; 3) изменение человеком альбедо подстилающей поверхности (строительство водохранилищ, сведение лесов, распашка земель), 4) увеличение запыленности атмосферы, вследствие дефляции, извержения вулканов, а также благодаря деятельности человека. Антропогенные аэрозоли, по мнению Г. Н. Голубева (1999), двояко влияют на радиационный баланс Земли: непосредственно, через поглощение и рассеивание солнечной радиации и косвенно, т. к. аэрозоли действуют как ядра конденсации, играющие важную роль в образовании облаков, также влияющих на радиационный баланс.
Парниковый эффект имеет как отрицательные так и положительные стороны. К отрицательным сторонам относят природные, социально-экономические и политические последствия. К отрицательным природным последствиям относятся: повышение уровня Мирового океана в результате таяния материковых и морских льдов; тепловое расширение океана. Это приведет к затоплению приморских равнин, усилению абразии, деградации мангровой растительности, снижению водообильности рек, имеющих ледниковое питание. Произойдет протаивание грунтов в районах с многолетней мерзлотой, это активизирует процессы заболачивания, термокарста. Повышение температуры приведет к увеличению испарения с поверхности океана, что вызовет возрастание влажности климата в приморских районах. В аридных районах возрастет процесс аридизации климата. Положительная сторона связана с улучшением состояния лесных экосистем и сельского хозяйства. Повышение концентрации углекислого газа увеличит интенсивность фотосинтеза, а значит, продуктивность диких и культурных растений.
Природные, экономические, социальные и политические последствия изменения климата. Изменения климата окажут серьезное влияние на природные, социально-экономические и политические процессы. К природным последствиям следует отнести: 1) таяние материковых и морских ледников приведет к подъему уровня Мирового океана; 2) увеличение средней температуры воздуха приведет к увеличению температуры океана и расширению его объема; 3) увеличение испарения с поверхности океана приведет к увеличению влажности атмосферного воздуха и увеличению выпавших атмосферных осадков в приморских районах; 4) произойдет затопление низких приморских территорий, устьев рек, уровень воды в нижнем течение рек значительно поднимется, это отразится и на уровне грунтовых вод; 5) активизируются процессы абразии, оползнеобразования, термокарста; 6) реки, имеющие ледниковое питание, значительно обмелеют; 7) произойдет перемещение ландшафтов в сторону полюсов, площадь аридных пустынь значительно расширится; 8) флора и фауна отстанут от того климата, в котором они развивались, и будут существовать в другом климатическом режиме, при этом ряд биологических видов, не успев приспособиться к новым климатическим условиям, будет навсегда потерян. Так, например, могут исчезнуть некоторые типы лесов; 9) разложение и окисление отмирающей органики будет способствовать увеличению содержания в атмосфере углекислого газа; 10) изменение климата может повлиять на изменение циркуляции вод Мирового океана, что в свою очередь повлияет на биопродуктивность и структуру морских экосистем. Наибольшие изменения ландшафтов произойдет в арктическом и субарктическом географических поясах, а также в прибрежных морских ландшафтах
К социально-экономическим последствиям «Парникового эффекта» можно отнести: 1) затопление прибрежных территорий вызовет необходимость переселения населения на новые места; 2) затопление населенных пунктов, сельскохозяйственных земель, транспортных магистралей принесет колоссальный ущерб экономике, экономический ущерб также можно ожидать и от активизации других природных процессов; 3) серьезные проблемы возникнут в водоснабжении; 4) большая вероятность широкого распространения вредителей и болезней сельскохозяйственных животных; 5) высокие температуры будут способствовать более быстрому окислению органики в почве, снижая ее плодородие; 6) в развивающихся странах возрастет риск голода; 7) изменится общая картина торговли сельскохозяйственными продуктами.
К политическим последствиям изменения климата следует отнести военные конфликты, которые могут возникнуть в связи с переселением населения и захватом источников природных ресурсов.
Решение проблемы «Парникового эффекта» требует международного сотрудничества. К основным направлениям выхода из сложившегося положения следует отнести: 1) снижение эмиссии термодинамических газов и в первую очередь углекислого газа; 2) в прибрежных зонах рекомендуются проекты защиты от растущего уровня океана.
7.8. Асидификация атмосферы: источники, распределение и геоэкологические последствия
Асидификация – процесс поступления в атмосферу и ландшафты кислот и повышения кислотности компонентов окружающей природной среды. Впервые кислотные осадки были отмечены в середине XIX в. в окрестностях Манчестера (Англия) Робертом Смитом. Кислотные осадки (дожди) – атмосферные осадки, подкисленные из-за растворения в атмосферной влаге промышленных выбросов, имеющие кислотность (рН) ниже 5,6. Кислотные осадки бывают двух типов: сухие (выпадают не вдалеке от источника выбросов) и влажные – дождь, снег (переносятся воздушными потоками на значительные расстояния). Кислотообразователями являются окислы серы и азота, угарный и углекислый газ, аммиак. Их источниками поступления являются предприятия энергетики, промышленности, транспорт, сельское хозяйство. Неблагоприятное воздействие кислотных осадков выражается в подкислении воды водоемов и почвы, что приводит к гибели гидробионтов и почвенных организмов, неблагоприятно воздействует на инженерные сооружения и памятники истории и культуры. Кислотные осадки вызывают образование некрозов у растений, высыхание и гибель хвойных пород. Накопление антропогенной серы и азота в экосфере влияет на радиационный баланс Земли, глобальный баланс биогенов и окисляющую способность тропосферы. В аридных зонах кислотные осадки в ландшафтах нейтрализуются и серьезных проблем не представляют. В зонах избыточного увлажнения воздействие кислот на геокомпоненты наиболее неблагоприятно. Так, кислотные осадки увеличивают подвижность в ландшафте алюминия, высокотоксичного для организмов. При рН менее 4,2 алюминий вымывается из почвы и попадает в водоемы и приводит к гибели рыбы и леса. Кислотные осадки снижают буферную способность почвы. Для борьбы с асидификацией используют следующие меры: 1) применяют более экологически чистые виды топлива; 2) устанавливают высокие трубы, способствующие рассеиванию вредных выбросов; 3) улавливание серы из отходящих газов.
7.9. Изменение озоносферы Земли
Слой атмосферы в пределах стратосферы с наибольшей концентрацией озона называют озоновым слоем или озоносферой. Озоновый слой расположен от поверхности Земли на высотах 7 – 8 км на полюсах и 18 – 25 км на экваторе. Этот слой отличается повышенной концентрацией молекул озона – в 10 раз выше, чем у земной поверхности. Общее количество озона оценивается в 3,3 млрд. т (Шустов, Шустова, 1994). Если весь озон «собрать» у поверхности Земли при нормальной температуре и давлении, то получится газовый слой толщиной всего лишь три мм. Озон – трехатомная молекула кислорода, обладает большой химической реактивностью и токсичностью по отношению к организмам. Озон расположен в атмосферном слое неравномерно. Над тропиками мощность слоя больше, но концентрация озона относительно меньше. Над полюсами его мощность ниже, зато увеличивается его концентрация. Озон образуется из атомарного кислорода под действием коротковолнового УФ-излучения в результате электрических разрядов молнии. Необходимо отметить, что вследствие значительной удаленности поле гравитации на высоте озонового слоя ослаблено, поэтому молекулы озона недолговечны. Главной экологической функцией озоносферы является защита организмов от губительного УФ-излучения. УФ-лучи в небольших дозах необходимы организмам. Они стимулирую рост и развитие клеток, бактерицидное действие, способствует образованию в организмах витамина Д. В больших дозах, УФ-лучи губительны для живых организмов, из-за способности вызывать раковые заболевания и мутагенные реакции. Озоновый слой оказывает влияние и «Парниковый эффект». Он задерживает и поглощает ИК-излучение, исходящее от поверхности Земли.
Озоновая «дыра» впервые была обнаружена в 1975 г. над Антарктидой. Озоновая «дыра» – значительное пространство атмосферы с заметным понижением (до 50 % и более) концентрации озона. В результате снижается защитный эффект поглощения УФ-фотонов озоносферы. Чаще озоновые «дыры» образуются в полярных районах Земли.
Выделяют две основные группы причин образования озоновых «дыр»: 1) естественные (увеличение цикличной активности Солнца, выделение фреонов по тектоническим разломам из недр Земли; 2) антропогенные (сокращение источников кислорода в вырубки лесов и загрязнение Мирового океана, увеличение загрязнения атмосферы тяжелыми металлами, фреонами, окислами азота. Фреоны или хлорфторуглероды – высоко летучие, химически инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и быту в качестве хладагентов, пенообразователей, аэрозолей, растворителей. Фреоны у поверхности земли инертны, не токсичны для организмов. Однако, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются ультрафиолетовому облучению, в результате фотохимических реакций разлагаются с образованием оксидов хлора, интенсивно разрушающих озон. Один атом хлора может разрушить 10 000 молекул озона. Окислы азота также способствуют разложению озона. Окислы азота в стратосфере присутствуют в небольшой концентрации. Использование сверхзвуковых транспортных самолетов (в двигателях внутреннего сгорания образуется высокая температура, при этом азот и кислород атмосферы образуют окись азота) и применение нитратных удобрений (в почвах анаэробные бактерии восстанавливают нитрат-ионы до молекулярного азота и гемиоксида N2O в качестве побочного продукта) в сельском хозяйстве также приводят к разрушению озоносферы. Таким образом, для спасения озонового «щита» человечеству необходимо решить три проблемы: 1) ограничение использования фреонов или поиск экологически безопасных заменителей их; 2) сокращение числа полетов сверхзвуковых транспортных самолетов или замена этих самолетов на другие, летающие на более низких высотах; 3) сокращение использования азотных удобрений и принятие мер к введению более прогрессивных способов возделывания сель-скохозяйственных земель.
Проблема разрушения озонового слоя глобальная и требует серьезного внимания всех стран мира. В 1988 г. в Монреале был подписан протокол к Конвенции по защите озонового слоя, предусматривающий постепенное сокращение производства и употребления фреонов. Позже принимались дополнительные международные решения, связанные с сокращением применения фреонов.
7.10. Мероприятия по охране атмосферы
Охрана атмосферы – комплекс мероприятий, направленных на снижение общего количества загрязнителей уровней концентрации загрязнения атмосферы и приводящий к улучшению качества воздуха.
Выделяют пять групп мероприятий по охране атмосферы: снижение валового количества загрязнителей (улучшение качества топлива, совершенствование технологических процессов и двигателей внутреннего сгорания и т. д.), защита атмосферы путем рассеивания загрязняющих веществ, обработки и нейтрализации вредных выбросов (установка фильтров и пылеуловителей, сооружение высоких труб и т. д.), рациональное, дискретное размещение «грязных» предприятий (установление санитарно-защитной зоны, строительство объездных дорог и др.), упорядочение транспортного движения и экологический контроль за источниками загрязнения атмосферы.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какие факторы оказывают влияние на газовый состав атмосферы?
2. Назовите группы основных загрязнителей атмосферного воздуха.
3. В чем заключается проблема «парникового эффекта»?
4. Что такое смог? Назовите основные типы смогов.
5. Какие последствия может иметь исчезновение озонового экрана?
Лекция 8
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
ГИДРОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
8.1. Вода в гидросфере, ее значение для жизни и хозяйственной деятельности.
8.2. Водные ресурсы. Географические различия в обеспеченности
|
|
|
