Глобальные экологические проблемы современности. 6
РЕФЕРАТ
по БЖД
на тему «Глобальные экологические проблемы современности».
Оглавление
Введение 3
1. Загрязнение атмосферы и вытекающие из этого проблемы. 5
1.1 Парниковый эффект. 6
1.2 Обеднение озонового слоя Земли. 9
1.3 Кислотные атмосферные осадки. 11
2. Загрязнение мирового океана. 13
3. Истощение природных ресурсов и проблема отходов. 17
Заключение. 21
Список использованных источников: 22
Введение
Предупреждая о возможных
человека в природу, ещё
полвека назад академик
1. Загрязнение атмосферы и вытекающие из этого проблемы.
Еще в начале шестидесятых годов считали, что загрязнение атмосферы это локальная проблема больших городов и индустриальных центров, но позже стало ясно, что атмосферные загрязнители способны распространяться по воздуху на большие расстояния, оказывая неблагоприятное воздействие на районы, находящиеся на значительном удалении от места выброса этих веществ. Таким образом, загрязнение атмосферы – это глобальное явление, и для контроля за ним необходимо международное сотрудничество. К числу наиболее распространенных загрязнителей атмосферы относятся такие газы, как фреоны (хлорфторуглероды), диоксид серы (SO2), углеводороды и оксиды азота. Загрязнение может привести к значительному снижению естественной концентрации газов, входящих в состав атмосферы, например озона в стратосфере. Но поразительно другое: концентрация озона выше в тех районах, где среднемесячное содержание загрязнителей в нижних слоях атмосферы составляет 200 млн.-1, чем там, где максимальная величина загрязнения не превышает 0,04 млн.–1. Подобные аномалии высоких концентраций озона наносят ущерб многим сельскохозяйственным культурам, например томатам: суммарные потери урожая за счет избытка озона составляют в Калифорнии около 1 млрд. долларов в год. В сочетании с углеводородами и соединениями группы NО озон может представлять собой прямую опасность для здоровья людей, и кроме того, является одной из важных составных частей фотохимического смога. Пыль, шум, чрезмерное количество тепла, радиация и электромагнитные поля – все это загрязнение атмосферы. В результате деятельности металлургических заводов, сжигания отходов, работы тепловых электростанций температура атмосферы повышается, а увеличение углекислого газа, доля которого за 120 лет увеличилось на 17%, приводит к так называемому «парниковому эффекту».
1.1 Парниковый эффект.
Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в
результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за
нагревания газов. Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – это водяные пары и углекислый газ.
Явление парникового эффекта позволяет
поддерживать на поверхности Земли
температуру, при которой возможно
возникновение и развитие жизни.
Если бы парниковый эффект отсутствовал,
средняя температура
В 2007 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) – наиболее авторитетный международный орган, объединяющий тысячи ученых из 130 стран мира – представила свой Четвертый оценочный доклад, в котором содержались обобщенные выводы о прошлых и нынешних климатических изменениях, их воздействии на природу и человека, а также о возможных мерах по противодействию таким изменениям.
Согласно опубликованным данным, за период с 1906 по 2005 годы средняя температура Земли поднялась на 0,74 градуса. В ближайшие 20 лет рост температуры, по мнению экспертов, составит в среднем 0,2 градуса за десятилетие, а к концу XXI века температура Земли может повыситься от 1,8 до 4,6 градусов (такая разница в данных – результат наложения целого комплекса моделей будущего климата, в которых учитывались различные сценарии развития мировой экономики и общества).
По мнению ученых, с 90-процентой вероятностью наблюдаемые изменения климата связаны с деятельностью человека – сжиганием углеродного ископаемого топлива (т.е. нефти, газа, угля и др.), промышленными процессами, а также сведением лесов – естественных поглотителей углекислого газа из атмосферы.
Возможные последствия изменения климата:
1. Изменение частоты и интенсивности
выпадения осадков.
В целом климат на планете станет более
влажным. Но количество осадков не распространится
по Земле равномерно. В регионах, которые
и так на сегодняшний день получают достаточное
количество осадков, их выпадение станет
интенсивнее. А в регионах с недостаточным
увлажнением участятся засушливые периоды.
2. Повышение уровня моря.
В течение ХХ века средний уровень моря
повысился на 0,1-0,2 м. По прогнозам ученых,
за XXI век повышение уровня моря составит
до 1 м. В этом случае наиболее уязвимыми
окажутся прибрежные территории и небольшие
острова. Такие государства как Нидерланды,
Великобритания, а также малые островные
государства Океании и Карибского бассейна
первыми подпадут под опасность затопления.
Кроме этого участятся высокие приливы,
усилится эрозия береговой линии.
3. Угроза для экосистем и биоразнообразия.
Существуют прогнозы исчезновения до
30 40% видов растений и животных, поскольку
их среда обитания будет изменяться быстрее,
чем они могут приспособиться к этим изменениям.
При повышении температуры на 1 градус прогнозируется изменение видового состава леса. Леса являются естественным накопителем углерода (80% всего углерода в земной растительности и около 40% углерода в почве). Переход от одного типа леса к другому будет сопровождаться выделением большого количества углерода.
4. Таяние ледников.
Современное оледенение Земли можно считать
одним из самых чутких индикаторов происходящих
глобальных изменений. Спутниковые данные
показывают, что начиная с 1960-х годов произошло
уменьшение площади снежного покрова
примерно на 10%. С 1950-х годов в Северном
полушарии площадь морского льда сократилась
почти на 10-15%, а толщина уменьшилась на
40%. По прогнозам экспертов Арктического
и Антарктического научно-исследовательского
института (Санкт-Петербург), уже через
30 лет Северный ледовитый океан в течение
теплого периода года будет полностью
вскрываться из под льда.
По данных ученых, толща Гималайских
льдов тает со скоростью 10-15 м в
год. При нынешней скорости этих процессов
две трети ледников исчезнут к 2060
году, а к 2100 все ледники растают
окончательно.
Ускоренное таяние ледников создает ряд
непосредственных угроз человеческому
развитию. Для густонаселенных горных
и предгорных территорий особую опасность
представляют лавины, затопления или,
наоборот, снижение полноводности рек,
а как следствие сокращение запасов пресной
воды.
5. Сельское хозяйство.
Влияние потепления на продуктивность
сельского хозяйства неоднозначно. В некоторых
районах с умеренным климатом урожайность
может увеличиться в случае небольшого
увеличения температуры, но снизится в
случае значительных температурных изменений.
В тропических и субтропических регионах
урожайность в целом, по прогнозам, будет
снижаться.
Самый серьезный удар может быть нанесен беднейшим странам, наименее всего готовым приспособиться к изменениям климата. По данным МГЭИК, к 2080 г. число людей, сталкивающихся с угрозой голода, может увеличиться на 600 млн.чел., что вдвое больше числа людей, которые сегодня живут в бедности в Африке к югу от Сахары.
6. Водопотребление и водоснабжение.
Одним из последствий климатических изменений
может стать нехватка питьевой воды. В
регионах с засушливым климатом (Центральная
Азия, Средиземноморье, Южная Африка, Австралия
и т. п.) ситуация еще более усугубиться
из-за сокращения уровня выпадения осадков.
Из-за таяния ледников существенно снизиться
сток крупнейших водных артерий Азии –
Брахмапутры, Ганга, Хуанхэ, Инда, Меконга,
Салуэна и Янцзы. Недостаток пресной воды
коснется не только здоровья людей и развития
сельского хозяйства, но также повысит
риск политических разногласий и конфликтов
за доступ к водным ресурсам.
7. Здоровье человека.
Изменение климата, по прогнозам ученых,
приведет к повышению рисков для здоровья
людей, прежде всего менее обеспеченных
слоев населения. Так, сокращение производства
продуктов питания неизбежно приведет
к недоеданию и голоду. Аномально высокие
температуры могут привести к обострению
сердечнососудистых, респираторных и
других заболеваний.
Повышение температуры может привести
к изменению географического
распространения различных
По мнению экологов, предотвратить
полностью прогнозируемые изменения
климата человечеству вряд ли удастся.
Однако в человеческих силах смягчить климатические изменения,
сдержать темпы роста температуры с тем,
чтобы избежать опасных и необратимых
последствий в будущем. В первую очередь,
за счет:
1. Ограничения и сокращения потребления
ископаемого углеродного топлива (угля,
нефти, газа);
2. Повышения эффективности потребления
энергии;
3. Внедрения мер по энергосбережению;
4. Более широкого использования неуглеродных
и возобновляемых источников энергии;
5. Развития новых экологически чистых
и низкоуглеродных технологий;
6. Через предотвращение лесных пожаров
и восстановление лесов, поскольку леса
– естественные поглотители углекислого
газа из атмосферы.
Обеднение озонового слоя Земли.
Не менее важной проблемой является
обеднение озонового слоя Земли.
Как известно, атмосфера является
радиационным щитом Земли. В верхних
слоях атмосферы на высоте 15–50 километров
от земной поверхности кислород и
озон поглощают большую часть
поступающей извне
1.3 Кислотные атмосферные осадки.
Нельзя обойти стороной и такое явление, как выпадение кислотных дождей, также вызываемое химическим загрязнением атмосферы.
Кислотными дождями называют все виды метеорологических осадков (дождь, снег, град, туман, дождь со снегом), показатель рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды, равное 5,6. Впервые термин “кислотный дождь” был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом при изучении викторианского смога в Манчестере.
Показатель кислотности воды рН = – lg[CH+], где [CH+] – концентрация ионов водорода. Значение рН нейтрального раствора равняется 7. При растворении кислот в воде концентрация ионов Н+ возрастает, а показатель рН снижается. Для кислых растворов рН< 7, для щелочных pH> 7.
Вода “нормального” дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что двуокись углерода вступает в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота (CO2 + H2OH2CO3). Теоретическое значение рН дождевой воды равняется 5,6 – 5,7. В реальной жизни показатель ее кислотности в разных местах может сильно различаться, что, прежде всего, зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности (оксид серы, оксиды азота).
Кислотный дождь образуется в результате химического взаимодействия оксидов серы (SO2 и SO3) и азота (NOх) с водой в атмосфере. Эти вещества выбрасываются автомобильным транспортом, образуются в результате деятельности металлургических и химических предприятий, а также при сжигании ископаемого топлива на электростанциях (при высокой температуре азот горит в кислороде воздуха). Вступая в реакцию с водой, оксиды превращаются в растворы кислот – серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем вместе со снегом или дождем они выпадают на землю.
В настоящее время последствия выпадения кислотных дождей наблюдаются практически во всех странах Земного шара. Он оказывает отрицательное воздействие на водоемы – озера, реки, заливы, пруды, повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Водяные растения лучше всего растут в воде со значениями рН =7 – 9,2. С увеличением кислотности водяные растения гибнут, лишая других животных водоема пищи. При рН = 6 погибают пресноводные креветки, а при повышении рН до 5,5 – донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон, он составляет основу пищевой цепи водоемов и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Когда рН достигает 4,5,погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых.
По мере повышения кислотности воды становится возможным растворение из донных отложений и почв токсичных тяжелых и легких металлов: кадмия, ртути, свинца, алюминия и др. Люди, пьющие воду с высоким содержанием свинца или принимающие в пищу рыбу, перенасыщенную ртутью, могут приобрести серьезные заболевания. Возрастание в подкисленной воде содержания алюминия всего лишь до 0,2 мг/л летально для рыб. Резко сокращается развитие фитопланктона, так как фосфаты, активизирующие этот процесс, соединяются с алюминием и становятся недоступными для усвоения.
Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне, но также уничтожает растительность на суше. Хотя до сегодняшнего дня механизм этого процесса до конца не изучен, ученые считают, что “сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы...в совокупности приводят к деградации лесов”. Особенно чувствительны к кислотным дождям хвойные леса – с них опадает хвоя. Воздействие кислотных дождей также снижает устойчивость лесов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженному их ухудшению как природных экосистем.
Они разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, снижают плодородие почв и т.п. Так, ежегодно экономические потери от кислотных дождей в США составляют лишь на восточном побережье 13 млн. долл. К 2005 г. убытки достигнут 1750 млрд. долл. от потери лесов; 8300 млрд. долл. от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо), а в одном штате Минессота 40 млн. долларов на медицинские расходы.
Единственный способ изменить ситуацию к лучшему – это снизить количество кислотообразующих выбросов в атмосферу. В теплоэнергетике это может быть достигнуто за счет перехода с угля на газовое топливо, поскольку содержание серы в газе существенно меньше, чем в углях. Для устранения образования оксидов азота следует понизить температуру горения газа или мазута до 500 – 600ОС, этого можно достичь, применяя так называемые каталитические генераторы тепла, в которых сжигание топлива происходит не в факеле (форсунке), а в слое катализатора путем окисления.
Для снижения выбросов оксидов азота (и оксида углерода СО – угарного газа) автомобильного транспорта следует применять каталитические дожигатели, которые монтируются на выхлопную трубу автомобиля. Проходя через слой катализатора в дожигателе (это платиновые металлы, нанесенные на инертный носитель), выхлопные газы очищаются: СО превращается в СО2 – углекислый газ, а оксиды азота – в азот.
Загрязнение мирового океана.
Водные пространства занимают большую
часть поверхности Земного
Океан – колыбель жизни на Земле и обитель половины существующих ныне типов организмов. Чтобы уравновесить чаши весов, на одной из которых лежала бы вся океаническая рыба, на другую следовало бы положить гирю в 1 млрд. тонн. А это лишь 1/36 часть всей живой массы океана!
Океан – поистине неисчерпаемый источник полезных ископаемых. Нефть, благородные металлы, редкоземельные элементы и т.п. хранят океанские недра и океанские воды. Например, запас только железо-марганцевых конкреций, устилающих дно Тихого океана, достигает 1,5 млрд. тонн. В них сосредоточено около 71 млрд. тонн марганца (это в 300 раз больше, чем во всех вместе взятых месторождениях суши). При разумной эксплуатации, кроме марганца и железа, из них можно извлечь более 2 млрд. тонн никеля, 1 млрд. тонн кобальта, 1,2 млрд. тонн меди.
Значительный энергетический потенциал сосредоточен в океанических волнах, приливах, термальных градиентах, морских течениях. Дно океана дает около четверти суммарной мировой добычи нефти. Предполагается, что к 2005 г. морская добыча нефти повысится еще на 50%. По оценкам специалистов, морские ресурсы магнетита, ильменита, рутила, олова, золота, платины и других элементов несопоставимы с их запасами на суше. Океан обеспечивает 90% мировой добычи брома, 60% – магния, 30% – поваренной соли. Океан служит одним из важнейших источников пищевых ресурсов для человечества, поставляя 25% белков животного происхождения.
Велико его транспортное значение: более 75% мирового грузооборота приходится на его долю. Океан в значительной мере влияет на процесс климатообразования, на поддержание в состоянии равновесия основных частей атмосферы. Он является основным буфером, определяющим содержание СО2 в атмосфере и регулирующим тем самым интенсивность парникового эффекта.
В начале 60-х гг., когда “неисчерпаемые” запасы сырья на суше стали быстро таять, взоры людей стали обращаться к Мировому океану. Делая упор прежде всего на его огромные размеры, заговорили об “океане возможностей”, подразумевая биологические, минеральные, энергетические и другие ресурсы, его гигантскую емкость как резервуара для сброса отходов производства. Однако вскоре убедились, что океан под действием мощного антропогенного пресса оказался весьма уязвимым. И уже сейчас видно, что не с “океаном возможностей”, а скорее с “океаном проблем” будут иметь дело наши потомки в XXI в., причем проблем в основном экологических.
Человечество наносит два
Нефть и нефтепродукты. Основной загрязнитель океана – нефть. С начала 80-х гг. в океан ежегодно поступает около 16 млн. тонн нефти, что составляет ~10 % ее мировой добычи. Как правило, это связано с транспортировкой нефти из районов ее добычи и с утечками из скважин (каждый год так теряется 10,1 млн. тонн нефти). Большая масса нефти поступает в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 12 млн. тонн в год.
Попадая в морскую среду, нефть
сначала, образуя слои различной
мощности, растекается в виде пленки,
которая изменяет состав спектра
солнечного света, проникающего в воду,
и количество поглощенного водой
света. Так, пленка толщиной 40 мкм полностью
поглощает инфракрасное излучение
Солнца, нарушая тем самым
Смешиваясь с водой, она образует эмульсии (“нефть в воде” и “вода в нефти”), которые могут храниться на поверхности океана, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Другим загрязнителем океана являются пестициды – вещества, используемые для борьбы
с вредителями и болезнями растений, инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми,фунгициды и бактери
Синтетические поверхностно-активные вещества или детергенты – вещества, понижающие поверхностное натяжение воды и входящие в состав синтетических моющих средств, широко применяемых в промышленности и в быту. Вместе со сточными водами синтетические поверхностно-активные вещества попадают в материковые воды и далее в морскую среду. Синтетические моющие средства содержат также и другие ингредиенты, токсичные для водных организмов: полифосфаты натрия, ароматизирующие и отбеливающие (персульфаты, пербораты) вещества, кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу, силикаты натрия и т.д.
Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк и т.п.) широко применяются в промышленном производстве. Они со сточными водами попадают в океан.
Для морских биоценозов наибольшею опасность представляют ртуть, свинец и кадмий. Ионы этих металлов способны аккумулироваться в океанических пищевых цепочках, вызывая болезни, мутации и гибель морских организмов, а также болезни людей, потребляющих “дары моря” в пищу. Наибольшую известность получила болезнь Миномата в Японии. Причиной заболевания послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, где в качестве катализатора используется хлорид ртути. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Миномата, ртуть концентрировалась в телах рыбы и моллюсков, употребляемых местным населением в пищу. Достигнув определенного содержания в организме человека, она вызывала его заболевание. Симптомы этой неизлечимой болезни – расстройство речи, зрения, паралич; итог – несколько сот прикованных к больничной койке людей и почти 70 погибших.
Еще один источник загрязнения (и значительный) – дампинг – сброс отходов в океан с целью захоронения. Многие страны, имеющие выход к морю, производят морские захоронения различных материалов и веществ: грунта, вынутого при дноуглубительных работах, отходов промышленности, строительного мусора, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных изотопов (радионуклидов) и т.п. Объем захоронений составляет около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан.
Формальным основанием для дампинга служит естественное свойство морской среды к самоочищению – переработке органических и неорганических веществ, поступающих в воду. Однако эта способность небеспредельна, поэтому дампинг следует рассматривать лишь как вынужденную меру, временную дань общества несовершенству технологий.
Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Во многих случаях оно способствует повышению температуры воды на ~160С. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 130 км2. Устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену между поверхностным и донным слоями. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с увеличением температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Расширяется видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей, все это приводит к нарушению экологического равновесия в биосфере океана.
Загрязнение Мирового океана – одна
из глобальных экологических проблем,
стоящих перед человечеством
и требующих решения. Океан гибнет.
Известный норвежский путешественник
Тур Хейердал в книге с символическим
названием “Уязвимое море”

- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы и пути их решения
- Глобальные экологические проблемы нашего времени
- Глобальные экологические проблемы нашего времени
- Глобальные экологические проблемы. Проблемы утилизации радиоактивных отходов
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности
- Глобальные экологические проблемы современности