Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы

 

К важнейшим экологическим последствиям глобального за­грязнения атмосферы относятся:

1) возможное потепление климата («парниковый эффект»);

2) нарушение озонового слоя;

3) выпадение кислотных дождей.

Большинство ученых в мире рассматривают их как круп­нейшие экологические проблемы современности.

Возможное потепление климата («парниковый эффект»)

В настоящее время наблюдаемое климата, кото­рое выражается в постепенном повышении среднегодовой тем­пературы, начиная со второй половины прошлого века, боль­шинство ученых связывают с накоплениями в атмосфере так называемых «парниковых газов» — диоксида углерода (СО) метана (СН₄), хлорфторуглеродное (фреонов), озона (О₃), окси­дов азота и др.

Парниковые газы, и в первую очередь СО₂, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли. По Г. Хефлингу (1990), атмосфера, насыщенная парниковыми газами, действует как крыша теплицы. Она, с одной стороны, пропускает внутрь большую часть солнечного излучения, с дру­гой — почти не пропускает наружу тепло, пере излучаемое Зем­лей.

В связи с сжиганием человеком все большего количества ископаемого топлива: нефти, газа, угля и др. (ежегодно более 9 млрд т условного топлива) — концентрация СО₂ в атмосфере постоянно увеличивается. За счет выбросов в атмосферу при промышленном производствен в быту растет содержание фре­онов (хлорфторуглеродов). На 1—1,5% в год увеличивается со­держание метана (выбросы из подземных горных выработок, сжигание биомассы, выделения крупным рогатым скотом и др.). В меньшей степени растет содержание в атмосфере и ок­сида азота (на 0,3% ежегодно).

Следствием увеличения концентраций этих газов, создаю­щих «парниковый эффект» является рост средней глобальной • температуры воздуха у земной поверхности. За последние 100 лет наиболее теплыми были 1980,1981, 1983, 1987 и 1988 гг. В 1988 г. среднегодовая температура оказалась на 0,4 °С выше, чем в 1950—1980 гг. Расчеты некоторых ученых показывают, что в 2005 г. она будет на 1,3 °С больше, чем в 1950—1980 гг. В докладе, подготовленном под эгидой ООН международной груп­пой по проблемам климатических изменений, утверждается, что к 2100 г. 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, вследствии таяния полярных льдов, сокращения площадей горного оледенения и т. д. Моделируя экологические последствия по­вышения уровня океана всего лишь на 0,5—2,0 м к концу XXI в., 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.

Однако ряд ученых видят в предполагаемом глобальном потеплении климата и положительные экологические послед­ствия (Вронский, 1993; Парниковый эффект..., 1989). Повы­шение концентрации СО₂ в атмосфере и связанное с ним уве­личение фотосинтеза, а также возрастание увлажнения клима­та могут, по их мнению, привести к увеличению продуктивно­сти как естественных фитоценозов (лесов, лугов, саванн и др.), так и агроценозов (культурных растений, садов, виноградни­ков и др.).

По вопросу о степени влияния парниковых газов на гло­бальное потепление климата также нет единства во мнениях. Так, в отчете Межправительственной группы экспертов по про­блеме изменения климата (1992) отмечается, что наблюдаю­щееся в последнее столетие потепление климата на 0,3—0,6 °С могло быть обусловлено преимущественно природной измен­чивостью ряда климатических факторов.

В связи с этими данными академик К. Я. Кондратьев (1993) считает, что нет никаких оснований для одностороннего увле­чения стереотипом «парникового» потепления и выдвижения задачи по сокращению выбросов парниковых газов как централь­ной в проблеме предотвращения нежелательных изменений гло­бального климата.

По его мнению, важнейшим фактором антропогенного воз­действия на глобальный климат является деградация биосфе­ры, а следовательно, в первую очередь необходимо заботиться о сохранении биосферы как основного фактора глобальной эко­логической безопасности. Человек, используя мощность поряд­ка 10 ТВт разрушил или сильно нарушил на 60% суши нор­мальное функционирование естественных сообществ организ­мов (Данилов - Данильян, Горшков и др., 1995). В результате из биогенного круговорота веществ изъята значительная их мас­са, которая ранее затрачивалась биотой на стабилизацию кли­матических условий. На фоне постоянного сокращения площа­дей с ненарушенными сообществами деградированная, резко снизившая свою ассимилирующую емкость, биосфера, стано­вится важнейшим источником повышенного выброса в атмо­сферу диоксида углерода Я других парниковых газов.

На международной конференции в Торонто (Канада) в 1985 г. перед энергетикой всего мира поставлена задача сокра­тить к 2005 г. на 20% промышленные выбросы углерод* в ат­мосферу. Но очевидно, что ощутимый экологический эффект может быть получен лишь при сочетании этих мер с глобаль­ным направлением экологической политики — максимально возможным сохранением сообществ организмов, природных экосистем и всей биосферы Земля.

Нарушение озонового слоя

Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар и располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной кон­центрацией озона на высоте 20—25 км. Насыщенность атмо­сферы озоном постоянно меняется % любой части планеты, дос­тигая максимума весной в приполярной области.

Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г., когда над Антарктидой бы­ло обнаружено пространство с пониженным (до 50%) содержа­нием озона, получившее название «озоновой дыры». С тех пор результаты измерений подтверждают повсеместное уменьше­ние озонового слоя практически на всей планете. Так, напри­мер, в России за последние десять лет концентрация озонового слоя снизилась на 4—6% в зимнее время и на 3% — в летнее.

В настоящее время истощение озонового слоя признано все­ми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Снижение концентрации озона ослабляет способность ат­мосферы защищать все живое на Земле от жесткого ультра­фиолетового излучения (УФ-радиация). Живые организмы весь­ма уязвимы для ультрафиолетового излучения, ибо энергии да­же одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул. Не слу­чайно поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, наблюдается увеличение заболевания людей раком кожи и др. Так, например, по мнению ряда ученых-экологов, к 2030 г. в России при сохранении ны­нешних темпов истощения озонового слоя заболеют раком ко­жи дополнительно 6 млн человек. Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.), подав­ление иммунной системы и т. д.

Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способ­ность к фотосинтезу.

Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы, нарушающие озоновый слой. Предполагается как ес­тественное, так и антропогенное происхождение «озоновых дыр». Последнее, по мнению большинства ученых, более вероятно и связано с повышенным содержанием хлорфторуглеро-довофреонов). Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распы­лители, аэрозольные упаковки и др.). Поднимаясь в атмосфе­ру, фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губитель­но действующего на молекулы озона.

По данным международной экологической организации «Гринпис», основными поставщиками хлорфторуглеродов (фре-онов) являются США— 30,85%, Япония — 12,42%, Велико­британия — 8,62% и Россия — 8,0%. США пробили в озоновом слое «дыру» площадью 7 млн км², Япония — 3 млн км², что в семь раз больше, чем площадь самой Японии. В последнее вре­мя в США и в ряде западных стран построены заводы по про­изводству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеро-дов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя.

Согласно протоколу Монреальской конференции (1990 г.), пересмотренному затем в Лондоне (1991 г.) и Копенгагене (1992 г.), предусматривалось снижение выбросов хлорфторуг-лерода к 1998 г. на 50%. Согласно ст. 56 Закона Российской Федерации об охране окружающей природной среды, в соот­ветствии с международными соглашениями, все организации и предприятия обязаны сократить и в последующем полностью прекратить производство и использование озоноразрушающих веществ. Даже если протокол будет выполнен всеми странами, необходимо продолжать решать проблему защиты людей от УФ-радиации, поскольку многие из хлорфторуглеродов мо­гут сохраняться в атмосфере сотни лет.

Ряд ученых продолжают настаивать на естественном про­исхождении «озоновой дыры». Причины ее возникновения одни видят в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца, другие связывают эти процессы с рифто-генезом и дегазацией Земли,

Кислотные дожди

Одна из важнейших экологических проблем, с которой свя­зывают окисление природной среды, —кислотные дожди. Об­разуются они при промышленных выбросах в атмосферу диок­сида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют серную и азотную кислоты (рис. 13.3). В ре­зультате дождь и снег оказываются подкисленными (число рН ниже 5,6). В Баварии (ФРГ) в августе 1981 г. выпадали дожди в почву Повышение кислотности почвы угле и нефти, сгорает нарушает в ней биологическое с образованием SO₂ равновесие

Вода открытых водоемов закисляется. Рыба гибнет с кислотностью рН=3,5. Максимальная зарегистрированная ки­слотность осадков в Западной Европе — рН=2,3.

Суммарные мировые антропогенные выбросы двух глав­ных загрязнителей воздуха — виновников подкисления ат­мосферной влаги — SO₂ и N0^ составляют ежегодно — бо­лее 255 млн т (1994 г.). На огромной территории природная среда закисляется, что весьма негативно отражается на со­стоянии всех экосистем. Выяснилось, что природные экоси­стемы подвергаются разрушению даже при меньшем уровне загрязнения воздуха, чем тот, который опасен для человека. «Озера и реки, лишенные рыбы, гибнущие леса — вот пе­чальные последствия индустриализации планеты» (X. Френч, 1992).

Опасность представляют, как правило, не сами кислот­ные осадки, а протекающие под их влиянием процессы. Под действием кислотных осадков из почвы выщелачиваются не только жизненно необходимые растениям питательные веще­ства, но и токсичные тяжелые и легкие металлы — свинец, кадмий, алюминий и др. Впоследствии они сами или обра­зующиеся токсичные соединения усваиваются растениями и другими почвенными организмами, что ведет к весьма нега­тивным последствиям. Например, возрастание в подкислен­ной воде содержания алюминия всего лишь до 0,2 мг на один литр летально для рыб. Резко сокращается развитие фито­планктона, так как фосфаты, активизирующие этот процесс, соединяются с алюминием и становятся менее доступными для освоения. Алюминий снижает также прирост древесины. Токсичность тяжелых металлов (кадмия, свинца и др.) про­является еще в большей степени.

Пятьдесят миллионов гектаров леса в 25 европейских стра­нах страдают от действия сложной смеси загрязняющих ве­ществ, включающей кислотные дожди, озон, токсичные ме­таллы и др. Так, например, гибнут хвойные горные леса в Ба­варии. Отмечены случаи поражения хвойных и лиственных ле­сов в Карелии, Сибири и в других районах нашей страны.

Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость ле­сов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженной нх деградации как природных эко­систем.

Ярким примером негативного воздействия кислотных осад­ков на природные экосистемы является закисление озер. Осо­бенно интенсивно оно происходит в Канаде, Швеции, Норве­гии и на юге Финляндии (табл. 13.4). Объясняется это тем, что значительная часть выбросов серы в таких промышленно развитых странах, как США, ФРГ и Великобритании, выпа­дают именно на их территории (п. 13.4); Наиболее уязвимы в этих странах озера, таr как коренные породы, слагающие их ложе, обычно представлены гранитб-гнейсами и гранитами, не способными нейтрализовать кислотные осадки, в отличие, например, от известняков, которые создают щелочную среду и препятствуют закислению. Сильно зекислены и многие озера на севере США.

Закисление озер опасно не только для популяций различ­ных видов рыб (в том числе лососевых, сиговых и др.), но часто влечет за собой постепенную гибель планктона, многочис­ленных видов водорослей и других его обитателей. Озера ста­новятся практически безжизненными.

 

Таблица 13.4 Закисление озер в мире (по данным «XX век; последние 10 лет», 1992)

Страна	Состояние озер
Канада	Более 14 тыс. озер сильно закислены; каждому седь­мому озеру на востоке страны нанесен биологический ущерб
Норвегия	В водоемах общей площадью 13 тыс. км2 уничтожена рыба и еще на 20 тыс. км2 - поражена
Швеция	В 14 тыс. озер уничтожены наиболее чувствительные к уровню кислотности виды; 2 200 озер практически без­жизненны
Финлян­дия	8 % озер не обладают способностью к нейтрализации кислоты. Наиболее закисленные озера -в южной части страны ^
США	В стране около 1 тью. подкисленных озер и 3 тыс. поч­ти кислотных (данные фонда охраны окружающей сре­ды). Исследования АООС в 1984 г. показали, что 522 озера имеют сильную кислотную среду и 964 находятся на грани этого

 

В России площадь значительного закисления от вы­падения кислотных осадков достигает несколько десятков мил­лионов гектаров. Отмечены и частные случаи закисления озер (Карелия и др.). Повышенная кислотность осадков наблюдает­ся вдоль западной границы (трансграничный перенос серы и других загрязняющих веществ) и на территории ряда крупных промышленных районов, а также фрагментарно на побережье Таймыра и Якутии.

 

Заключение

Рассмотрев аспекты воздействия человека на атмосферу и гидросферу Земли, можно прийти к выводу что антропогенное влияние на вышеуказанные системы действительно очень велико и значительно. А самое главное – в большей степени негативно. Человек неразумно использует богатства природы, безответственно портит их, особенно в результате непреднамеренных и потому бесконтрольных воздействий.

Позитивное же воздействие человека сводится по существу к попыткам исправления собственных ошибок. И, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств восстановления экосистем, о решении проблемы говорить еще рано. Загрязнение происходит быстрее и в больших объемах чем восстановление и очищение. Таким образом, основная задача человечества заключается в выработке и внедрении методик по предотвращению негативного антропогенного воздействия на экосферу родной планеты.

 

 

Список литературы

http://3ys.ru/vozdejstvie-razlichnykh-faktorov-okruzhayushchej-sredy-na-cheloveka/antropogennye-vozdejstviya-na-atmosferu.html

http://ecokub.ru/load/8-1-0-296

http://ibrain.kz/mod/book/view.php?id=221&chapterid=1432

http://5ballov.qip.ru/referats/preview/41004/?vozdeystvie-cheloveka-na-atmosferu

http://freqlist.ru/ekologiya/teoreticheskaya-ekologiya-briginec/antropogennoe-vozdeiestvie-na-atmosferu.html

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: