- •Нарушение биологического разнообразия.
- •Опустынивание.
- •Исчезновение лесов.
- •Кислотные осадки.
- •Фотохимический смог.
- •Проблемы климата.
- •80 90 % Автомобильного горючего, которые теряются в двигателе и в системе привода до того, как она приведёт в движение колёса;
- •От нас зависит наше будущее, каким оно будет и будет ли вообще.
Лекция 10
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗЕМЛИ
БУДУЩЕЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
Рассмотрим основные глобальные проблемы Земли.
Преобразование территорий.
К числу наиболее значительных негативных воздействий на среду, которые обуславливают глобальные экологические проблемы, относится интенсивный рост городов и численности городского населения.
По данным ООН, в городах мира проживали или будут проживать:
1880 1,7%;
1950 13,1%;
1970 17%;
1984 50%;
2000 82,5%.
Интенсивно растут крупные города:
в 1980 году только в Лондоне проживало около 5 млн. человек,
в 1990 таких городов 8,
в настоящее время почти 50.
В обозримом будущем появятся города-мегаполисы с численностью 25 30 млн. человек.
По существующим прогнозам, к 2020 году под городскими застройками будет находиться 4% суши, 2070 13% суши или около 20% жизненного пространства. А это значит, что всё новые и новые природные системы исчезают, и почвенный покров заменяется асфальтом и бетоном.
Нарушение биологического разнообразия.
Негативное воздействие человека на природу приводит к ещё одной проблеме исчезновению видов и нарушению биологического разнообразия.
Биологическое разнообразие это практически единственный источник обеспечения человека ресурсами, значимость которых всё более увеличивается по мере использования исчерпаемых ресурсов.
К началу 90-х годов (примерно за 300 лет) на Земле полностью исчезло:
384 вида растений,
203 вида рыб,
113 видов птиц,
83 вида млекопитающих.
Под угрозой исчезновения
около 19 000 высших растений,
320 видов рыб,
925 видов птиц.
Таким образом, с момента появления человека и его деятельности началось обеднение природы.
При этом темпы уничтожения отдельных видов являются несопоставимыми с чисто природными явлениями.
Уничтожение видов практически не компенсируется естественным процессом появления новых видов.
Опустынивание.
Разрушение экосистем до состояния, когда они теряют способность саморегулирования и самовосстановления, принято называть опустыниванием. При этом растительность уничтожается, почва теряет плодородие. Человек активно влияет на усиление этих процессов.
Например, широкое распространение сельскохозяйственных культур, требующих большого количества воды на орошение (рис, хлопок), в условиях теплового воздействия из-за солнечной погоды приводят к эрозии почвы, выносу воды и питательных веществ, а затем и внедрению элементов пустыни.
К опустыниванию приводит и чрезмерное уничтожение растительности, например, за счёт интенсивного выпаса скота.
Одним из характерных примеров опустынивания является регион Аральского моря. В результате создания мощной оросительной системы для хлопковых и рисовых полей за счёт воды рек Сырдарья и Амударья произошло резкое сокращение стока воды в Аральское море, и оно стало быстро высыхать (потеряно объёма и 45% поверхности моря).
В результате произошли катастрофические изменения экосистем, люди покинули места постоянного жительства, что в конечном итоге и привело к образованию пустынь.
Различные виды опустынивания к настоящему времени привели к потере около 2 млрд. гектар плодородных земель за всю историю человечества.
В целом ежегодно в мире около 20 млн. гектар земель превращаются в пустыни.
Таким образом, опустынивание сопровождает человека с момента его перехода к ведению хозяйства и с каждым годом только увеличивает процессы опустынивания.
Исчезновение лесов.
Значение лесов в жизни на Земле огромно.
Важнейшими функциями лесов являются:
-
поглощение углекислого газа;
-
защита почвы;
-
выделение кислорода;
-
очищение воздуха от загрязняющих веществ;
-
регулирование водных стоков.
Создание новых городов, водохранилищ,
строительство дорог, аэродромов, промышленных предприятий и других объектов, связанных с использованием территорий,
активное использование древесины в качестве топлива и сырья для многих производств
привели к массовой вырубке лесов.
На протяжении последних 50 лет человек уничтожил 60% мировых лесов.
Так,
за последние 200 лет жители Австралии вырубили 75% своих тропических лесов;
только за минувшие 40 лет Африка потеряла 23% лесного массива, Латинская Америка 38%;
практически уничтожены леса Европы и большинства российских центральных областей;
вырубаются и исчезают массивы сибирской тайги;
возникла угроза полного уничтожения лесов Бразилии, Мексики, Китая и других стран.
Таким образом, человек безумно уничтожает лес и получает вместо великолепных экосистем с огромным многообразием растений и животных, вместо производителя кислорода и защитника среды примитивные болота, степи или пустыни.
Проблема озона.
Это одна из основных проблем современности.
Озон образуется при распаде молекул кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения:
О2 + h О2* (возбуждённая молекула)
О2* + О2 О3 + О
Образовавшаяся молекула озона существует недолго; происходит обратная реакция фоторазложения О3, которая и представляет собой поглощение озоном коротковолнового излучения:
О3 + h О2 + О
Следовательно, атмосфере существует цикл озона сбалансированное образование и разложение.
Этот процесс нарушается присутствием загрязнителей.
Сокращение озонового слоя в озоносфере (слой атмосферы на высотах 20 25 км) чрезвычайно опасно для жизни на Земле.
Это связано с тем, что резко увеличивается уровень ультрафиолетового излучения Солнца до пределов, которые не могут выдержать клетки живых организмов.
Причин такого явления несколько:
-
уменьшение притока озона и различные природные явления (увеличение солнечной активности, извержение вулканов), которые не способствуют сохранению слоя;
-
загрязнение атмосферы фреонами хлорфторуглероды (CFCl3, CF2Cl2), которые широко применяются в производстве и в быту в качестве хладагентов, как распыляющие газы в аэрозольных баллонах и как пенообразователи в огнетушителях.
Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием атомов хлора. Образовавшиеся атомы хлора разрушают молекулы озона, выполняя роль катализатора:
Cl + O3 ClO + O2
ClO + O Cl + O2
Результирующая реакция:
О3 + О 2О2
Один атом хлора может уничтожать до 10 000 молекул озона. Сами же фреоны сохраняются в течение от 50 до 200 лет.
В последние годы наблюдается уменьшение содержания озона в верхних слоях атмосферы (над территориями Северной Америки и Европы уменьшение составило в среднем 3%).
Пространство, в котором установлено снижение концентрации озона, называют «озоновой дырой». Впервые «озоновая дыра» была обнаружена в 1975 году над Антарктидой.
Потери озона в «дыре» достигают 40% от нормального уровня. Есть данные, что уменьшение концентрации озона на 1% приводит к увеличению заболеваемости раком кожи на 5 7%.
В нижних слоях атмосферы озон выступает как антиоксидант и бактериоцид. Он способен уничтожать запахи и разрушать некоторые канцерогены.
Однако при больших концентрациях (концентрациях, превышающих 100 миллионных долей) озон становится токсичным и действует как яд.
По имеющимся сведениям, концентрация озона в приземном слое с начала индустриальной эпохи возросла в 2 раза. Основная причина этого фотохимический смог.
Таким образом, проблема озона в атмосфере имеет два связанных с человеческой деятельностью фактора:
-
разрушение озонового слоя в верхних слоях атмосферы;
-
увеличение содержания озона в нижних слоях атмосферы, в околоземном пространстве.