1. Экология как наука. Предмет, объекты и задачи экологии
 Скачать 357 Kb.
|
|
38. Парниковый эффект, его причины и последствия Парниковый эффект — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Исходя из того, что «естественный» парниковый эффект - это устоявшийся, сбалансированный процесс, увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество CO2 в атмосфере неуклонно растет вот уже более века из-за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлоросодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объёмах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем углекислый газ. Деятельность человека приводит к повышению концентрации парниковых газов в атмосфере. Увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды. Трудно с уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры все ещё находится в пределах естественных температурных колебаний. Неопределенность в вопросе глобального потепления порождает скепсис по поводу грозящей опасности. Проблема заключается в том, что когда гипотеза об антропогенных факторах глобального потепления подтвердится, уже поздно будет что-либо предпринимать. | 39. Разрушение озонового слоя, его причины и последствия. Значение озонового слоя Озоновый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в котором под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца кислород (О2) ионизируется, приобретая третий атом кислорода, и получается озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте 20 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли с шириной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км. К разрушению озонового слоя приводят различные химические вещества. Такие как фреоны, использующиеся в холодильной промышленности и в аэрозолях. Окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах и в камерах сгорания реактивных самолётов и ракет. Причём последнее особенно вредно, так как на больших высотах окислы азота живут очень долго. Применение большого количества минеральных удобрений тоже вредит озоновому слою. Дымовые газы электростанций вырабатывают миллионы тонн закиси азота в год. Таким образом, большая часть воздействия на озоновый слой планеты связана с хозяйственной деятельностью человечества. Поэтому быстрого изменения ситуации ждать не стоит. Ведь человечество не может взять и отказаться от использования минеральных удобрений или быстро перейти на новые технологии производства холодильных установок. О нарушении озонового слоя свидетельствовали озоновые дыры появлявшиеся весной над Антарктикой. Там благодаря особой циркуляции воздуха в атмосфере в зимние и весенние месяцы, присутствующие в стратосфере химические вещества, такие как хлор, фтор, азот, метан и др., преобразуются в активные, которые быстро разрушают озон. Измерения показали, что в такие периоды концентрация окиси хлора в 100-500 раз больше чем в средних широтах. То есть вредные вещества, которые попадают в атмосферу переносятся движением воздуха на все широты, но только в Антарктике в конце зимы и весной, благодаря особым природным условиям они эффективно разрушают стратосферный озон. Но это не значит что проблема озоновой дыры в Антарктике региональная, а не глобальная. Весь озон на планете находится как бы в сообщающихся сосудах, в одних районах он образуется регулярно, а в других плохо, где-то он живёт годы, а где-то секунды. Соответственно если он исчезнет без компенсации в одном месте, то общий объём озона в мире уменьшится. Но в нашем техногенном мире, перекись азота, поступающая в приземной воздух больших городов в составе автомобильных выхлопных газов реагирует при ультрафиолетовом облучении с ненасыщенным углеводородом, тем самым, формируя в больших городах озоновый смог. В приземном слое воздуха озон не только образуется, но и разлагается. Разложение происходит за счёт растений, животных и промышленных выбросов. | 40. Водные ресурсы. Проблемы дефицита пресной воды. Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод (в мире и в РБ) Вода – основа жизни. Ей принадлежит важнейшая роль в геологической истории Земли и возникновении жизни, в формировании климата на планете. Без воды невозможно существование живых организмов. Она – обязательный компонент практически всех технологических процессов. Можно сказать, что главная функция воды – жизнеобеспечивающая. С ростом численности населения планеты и загрязнения окружающей среды все больше и больше воздух и вода становятся дефицитными. Их начинает не хватать в определенных районах и для отдельных городов, стран и даже континентов. Причем речь идет не просто о нехватке воды для сельхозугодий. Эта проблема существовала всегда, и главным образом, в форме инженерной задачи: как доставить воду в нужное место. Можно сказать, что история водных отношений до недавнего времени была историей ирригации. По мере интенсификации водопользования водная проблема начинает все больше представлять и как экологический дефицит. Первоначально как загрязнение питьевых вод, крупных водоемов, морей, а затем и как угроза полного исчезновения отдельных рек и озер. Запасы мировых океанических и континентальных вод составляют 1,5 млрд.куб.км, они чрезвычайно высокого содержания солей и не пригодны для питья. Доля пресной воды в общем объеме мировых вод составляет 2,53% или 31-35 млн.куб.км. Но эти воды, заключенные в ледниках, находящиеся в виде атмосферной и почвенной влаги, в подземных морях, не доступны для освоения. Таким образом, человечество условно располагает 0,3% или 93,0 тыс.куб.км. пресных вод, которые могли быть использованы для хозяйственно-экономических целей. В 2011г. в водные объекты на территории республики поступило 1172 млн м 3 очищенных стоков. Со сточными водами городов и промышленных предприятий в реки было сброшено 12,1 тыс. тонн органических веществ, 0,3 тыс. тонн нефтепродуктов, 6,4 тыс. тонн азота аммонийного, 474 тонны металлов. Несмотря на то, что за период с 2005 по 2011 гг. сброс сточных вод в водные объекты снизился на 38% (с 1898 до 1172 млн м 3), в том числе загрязненных и недостаточно очищенных на 75% (с 111 до 27 млн м 3 в год), а использование свежей воды на производственные нужды уменьшилось на 32% (с 801 до 541 млн м 3 в год), забор свежей воды на питьевые нужды существенно не изменился (возрос на 13,6% с 712 млн м 3 в 2009 г. до 785 млн м 3 в 2011 г.). Заметного улучшения качества поверхностных и подземных вод в республике не произошло. По некоторым загрязнителям в последние годы даже имеет место тенденция к их росту (азот аммонийный, металлы, взвешенные и органические вещества). На основе оценок по объему воды (который требуется для разбавления стоков) сбрасываемых в реки до уровня предельно-допустимых концентраций, к числу наиболее загрязненных на территории Республики Беларусь по материалам 1997г. отнесены Днепр (13,0), Березина (10,0), Свислочь (7,9), Неман (2,1), Сож (1,2). | 41. Почвенные ресурсы. Виды деградации почвенного покрова (в мире и в РБ) Верхний слой литосферы – гумус. Гумус – конечный продукт разложения мертвых органических остатков, аморфное вещество, (фенолы, сложные эфиры, карбоновые кислоты) плодородный слой почвы. Гумификация - процесс образования гумуса. Почва - особое природное образование, сформировавшееся в результате преобразования горных пород растениями и животными, т. е. в результате почвообразовательного процесса. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой с/х всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится плодороднее. Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Почва образовывалась из выхода на поверхность земли горных пород под действием ветра, атмосферной влаги, в связи с изменением климата и температурными колебаниями горные породы, под действием микроорганизмов, а позднее лишайников и мхов. Микроорганизмы разлагали остатки растений, образуя гумус - основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Животные и растения окончательно разрушали горную породу, превращая верхний ее слой в почву. Почва содержит микроэлементы (азот, фосфор, калий, кальций, сера, железо и др.) и микроэлементы (бор, марганец, молибден, цинк и др.), которые растения потребляют в ограниченных количествах. Их соотношение определяет химический состав почвы. Из физических свойств почвы наибольшее значение имеет влагоемкость, водопроницаемость, скважность. Деградация почвенного покрова планеты сопровождается глубокими изменениями структуры комплекса почвенных микроорганизмов, нарушением процессов разложения органического вещества в почвах; изменением интенсивности биогеохимических циклов биофильных элементов в почвах, прежде всего углерода и азота, продукты микробной трансформации которых - СО2, CН4 и N2O, принимают активное участие в биосферных процессах, например глобальном изменении климата. При регулярном применении минеральных удобрений (без внесения органических), даже в умеренных дозах, через 3-4 года микробная система попадает в зону стресса, а на малогумусных почвах - в зону репрессии. При этом из микробного сообщества выпадают многие формы, например, азотобактер, спороносные бактерии, целлюлозолитические микроорганизмы. Остаются устойчивые (резистентные) популяции микроорганизмов - мелкие неспороносные формы, микроскопические грибы. а территории Беларуси деградация земель происходит в результате водной и ветровой эрозии, химического загрязнения земель в населенных пунктах, вдоль дорог, в зонах воздействия полигонов промышленных и коммунальных отходов, трансформации и ухудшения свойств осушенных торфяных почв и дерново-подзолистых почв при их длительном сельскохозяйственном использовании, а также в результате добычи полезных ископаемых, культуртехнических работ, дорожного, городского и других видов строительства, нерационального использования земель лесного фонда. | 42. Биологические ресурсы. Значение растений и животных в круговороте веществ и жизни человека. Лесные ресурсы, их использование и охрана Биологические ресурсы состоят из растительных и животных ресурсов. Соотношение между биомассы животного и растительного мира показано на круговой диаграмме. Биологические ресурсы складываются из растительной и животной массы, единовременный запас которой на Земле измеряется величиной порядка 2,4 • 1012 т (в пересчете на сухое вещество). Ежегодный прирост биомассы в мире (т. е. биологическая продуктивность) составляет примерно 2,3 · 1011 т. Основная часть запасов биомассы Земли (около 4/5) приходится на лесную растительность, которая дает более 1/3 общего ежегодного прироста живой материи. Человеческая деятельность привела к значительному сокращению общей биомассы и биологической продуктивности Земли. Правда, заменив часть бывших лесных площадей пашнями и пастбищами, люди получили выигрыш в качественном составе биологической продукции и смогли обеспечить питанием, а также важным техническим сырьем (волокно, кожи и др.) растущее население Земли. Продовольственные ресурсы составляют не более 1% от общей биологической продуктивности суши и океана и не свыше 20% от всей сельскохозяйственной продукции. С учетом роста населения и необходимости обеспечить полноценным питанием все население Земли к 2000 г. производство продуктов растениеводства должно быть увеличено, по крайней мере в 2 раза, а продуктов животноводства — в 3. Это значит, что производство первичной (растительной) биологической продукции, включая корма для животных, необходимо увеличить не менее чем в 3—4 раза. Расчеты на расширение возделываемых земель вряд ли имеют под собой серьезные основания, так как резервы пригодных для этого площадей крайне ограничены. Очевидно, выход следует искать в интенсификации сельского хозяйства, включая развитие поливного земледелия, механизации, селекции и т. д., а также в рациональном использовании биологических ресурсов Океана. Необходимые для этого условия и ресурсы имеются, однако расчеты некоторых авторов на возможность прокормления на Земле десятков и сотен миллиардов и даже нескольких триллионов человек нельзя расценивать иначе как утопические. Растительные ресурсы мира представлены дикорастущими и культурными растениями. Культурных растений на земном шаре значительно меньше, чем дикорастущих. На данной карте показано восемь очагов происхождения культурных растений, которые были выделены и исследованы академиком М.И. Вавилова. По каждому из ячеек приведены примеры культурных растений, которые происходят с определенной территории. Животный мир - один из важнейших биологических ресурсов, наше национальное и мировое достояние. Исключительно велико средообразующее значение диких животных, обеспечивающих плодородие почв, чистоту вод, опыление цветковых растений, трансформацию органического вещества в природных и антропогенных экосистемах. | 43. Охраняемые природные территории и объекты Беларуси, их характеристика Земли данной категории впервые в законодательстве Республики Беларусь выделены в самостоятельную категорию Кодексом о земле 1991 г. Правовому урегулированию их режима посвящена гл. 25 Кодекса о земле 1999 г. Ранее данные земли в более узком составе (земли заповедников, земли курортов, земли, занимаемые памятниками природы, истории и культуры) входили в состав земель промышленности, транспорта и иного несельскохозяйственного назначения. Однако и в составе данной категории эти земли имели особенности в правовом режиме. Охраняемые природные территории - это такие участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение. Отношения, которые возникают при использовании данных земель, регулируются земельным законодательством. Однако при его применении надо исходить из того, что смысл охраны таких территорий состоит в установлении специальных норм, выражающих интересы охраны природы. Основными нормативными актами об особо охраняемых природных территориях и объектах являются законы: ♦ "Об охране окружающей среды", ♦ "Об особо охраняемых природных территориях", ♦ "Об охране и использовании животного мира", ♦ "О санитарно-эпидемическом благополучии населения", ♦ "О здравоохранении", ♦ "Об охране историко-культурного наследия", ♦ Лесной и Водный кодексы Республики Беларусь. В систему законодательства об особо охраняемых природных территориях входят иные нормативно-правовые акты. С учетом специфики режима особо охраняемых природных территорий, целей их создания, статуса находящихся на них объектов выделяют несколько видов таких земель. Это - природоохранные, оздоровительные, историко-культурные, рекреационные и другие. Кроме того, в состав особо охраняемых Кодексом о земле включены и территории, занятые дендрологическими и ботаническими парками, лесами первой группы, а также водоохранные зоны рек и других водоемов и некоторые другие территории. По характеру своего использования эта категория земель подразделяется на несколько видов. Это - природоохранные, оздоровительные, рекреационные, историко-культурные земли. Центральное место среди данной категории земель занимают земли особо охраняемых природных территорий. Они являются национальным достоянием народа Республики Беларусь. Согласно ст. 1 Закона Республики Беларусь "Об особо охраняемых природных территориях", особо охраняемыми природными территориями признаются участки земли (включая атмосферный воздух над ними и недра) с уникальными, эталонными или иными ценными природными комплексами и объектами, имеющими особое экологическое, научное, историко-культурное, эстетическое и иное значение, изъятые полностью или частично из хозяйственного оборота, в отношении которых установлен особый режим охраны и использования. Законом установлены следующие категории особо охраняемых природных территорий: заповедник; национальный парк; заказник; памятник природы. Категории и виды особо охраняемых природных территорий определяются в зависимости от особенностей природных комплексов и объектов, подлежащих особой охране, установленного режима охраны и использования, а также уровня государственного управления их функционированием. |