Тема 7. Глобальные проблемы окружающей среды. Тема Глобальные экологические проблемыОсновные вопросы
 Скачать 256.54 Kb.
|
|
1 Тема 7. Глобальные экологические проблемы Основные вопросы 1. Глобальные последствия загрязнения атмосферы. 2. Загрязнение Мирового океана. 3. Проблемы опустынивания. 4. Сокращение площади лесов. 5. Уменьшение биологического разнообразия. 1. Глобальные последствия загрязнения атмосферы Изменения, происходящие в атмосфере, являются глобальными и необратимыми. Несмотря на то, что основными компонентами в ней остаются азот и кислород, почти в 2 раза (по сравнению с доиндустриальной эпохой) выросла концентрация метана, примерно на 25 % увеличилось содержание углекислого газа, на 19 % - закиси азота. Кроме того, в атмосфере появились и такие несвойственные ей синтетические вещества, как фреоны, которые широко используются в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей и т. п. Парниковый эффект. Среднегодовые температуры на планете возросли примерно на 0,6 градуса. И многие ученые связывают повышение летних температур с парниковым эффектом. В мире нет ни одной страны, которая в экономически обозримом будущем непосредственно выиграла бы от глобального потепления и, тем более, от разбалансировки климатической системы. Но природа и динамика процесса глобального потепления достаточно сложны для однозначного принятия решений. Небольшое глобальное потепление всегда можно объяснить не парниковым эффектом, а иными причинами, например продолжающимся восстановлением «нормальной» температуры после длительного глобального похолодания, наблюдавшегося в 1400 – 1850-х годах. Тем не менее, в большинстве стран мира исходят из того, что при таких масштабах угрозы лучше все-таки перестраховаться, чем опоздать и обнаружить, что уже ничего нельзя поправить. Из-за неопределенности ситуации с потеплением климата нельзя отказываться от стратегического планирования, мириться с уничтожением лесов, выбросом в атмосферу парниковых газов. Следует все же признать, что начавшееся во второй половине XX в. резкое потепление климата является достоверным фактом. Как стеклянная 2 крыша в парнике, пропуская солнечную радиацию, не дает уходить теплу, накопившиеся в атмосфере «парниковые газы», задерживая длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают уходить теплоте в космос. Последствие парникового эффекта, которое вызывает наибольшие опасения – это подъем уровня Мирового океана. По среднему варианту оценок сделанных специалистами по охране окружающей среды США (АООС) предполагаемый подъем уровня на 1 м к 2075 г. может вызвать глубокие экономические, экологические и социальные потрясения. Учитывая последствия штормовых волн и проникновение соленой воды в реки, под угрозой будут находиться 5 млн. км 2 суши. И хотя это составляет лишь 3 % земной поверхности, на этой территории проживает 1 млрд. человек и собирается треть мирового урожая сельскохозяйственных культур. Реальность такова, что уже сегодня необходимо принимать экстренные меры. И в первую очередь речь идет о сокращении объема «парниковых» газов. Изменениям климата нельзя противостоять на национальном уровне, отдельные меры национального масштаба, не подкрепленные согласованными действиями других стран, абсолютно неэффективны. В такой ситуации любые принимаемые решения неизбежно становятся политическими. Сокращение озонового слоя. Хотя содержание озона невелико, его значение для биосферы огромно. Озон, поглощая ультрафиолетовое излучение, предохраняет все живое на земле от гибели. Уменьшение количества озона в результате деятельности человека может оказать влияние на здоровье людей и климат Земли. Так, ученые полагают, что каждое уменьшение озонового столба на 1 % приводит к 2 %-му усилению ультрафиолетовой радиации и 2,5 %-му учащению случаев заболеваний раком кожи. Еще в 1974 г. Шервуд Роланд выдвинул гипотезу о разрушении озонового слоя хлорфторуглеродами (ХФУ). Она оказалась в центре внимания после обнаружения антарктической озоновой дыры. ХФУ проникают в стратосферу. Здесь они подвергаются фотолизу с выделением атомарного хлора, который способен во много сотен раз ускорять реакцию разложения озона. Таким образом, фреоны играют роль катализаторов. Уменьшение содержания озона способствует проникновению коротковолновых ультрафиолетовых лучей и усилению их опасного влияния на организмы, например, как фактора злокачественных меланом. Ультрафиолетовое излучение особо воздействует на фитопланктон, 3 расположенный в поверхностном слое Мирового океана, а также на культурные растения. Хлор- и фторзамещенные углеводороды не только воздействуют на озон, но и поглощают инфракрасное излучение, что может усугублять парниковый эффект. Разрушения озона происходит и при участии стратосферных оксидов азота, образующихся при сгорании топлива самолетов и ракет. Даже наиболее оптимистичные оценки предсказывают при современном уровне выброса ХФУ в атмосферу серьезные биосферные нарушения во второй половине XXI в., поэтому сокращать использование ХФУ по-прежнему необходимо. Кислотные осадки.На фоне проблем глобального потепления климата и истончения озонового слоя вопросы загрязнения воздуха и выпадение кислотных осадков могут казаться неактуальными. Однако практика показывает, что все обстоит как раз наоборот. Болезни и общее ухудшение состояния здоровья людей, связанные с загрязнением воздушного бассейна распространены на всех континентах как в развитых, так и в развивающихся странах. Серьезным следует признать влияние загрязнения воздуха на общее состояние окружающей среды. Кислотные осадки ведут к опустошению лесов и озер, снижению урожайности, разрушению построек на территории Европы и Северной Америки. Строительство высоких дымовых труб, выбрасывавающих копоть и грязь на большом расстоянии от городов, не решило проблемы качества среды. Окислы серы и азота способны преобразовываться в атмосфере в мелкие кислотообразующие частицы, которые выпадают в виде кислотных осадков далеко от источника их формирования. «Кислотным» считается дождь, рН которого ниже 5,0. Загрязнение атмосферы большим количеством оксидов серы и азота может увеличить кислотность осадков до pН 4,0, что выходит за пределы значений, переносимых большинством организмов. Оксиды серы поступают в воздух при сжигании ископаемых видов топлива, содержащих серу, первое место среди которых занимает каменный уголь (до 90 %), на втором месте – нефть, значительно уступает им газ. Твердые частицы и оксиды серы, действуя совместно, отрицательно влияют на здоровье людей. Серная кислота, растворяясь в каплях воды, образует едкий туман, вызывающий аллергию и другие заболевания. Частицы сульфатов железа могут 4 создавать дополнительный канцерогенный потенциал в городском воздухе. Кислотные осадки, являясь причиной ряда заболеваний – астма, бронхит, эмфизема легких – могут оказывать вредное влияние на здоровье человека и косвенным путем. Например, способствуя большей растворимости кадмия, ртути, свинца. В результате происходит их вымывание из почвы и отложение на дне водоемов или просачивание в подземные водоносные горизонты. Это становится существенным неблагоприятным фактором в водных экосистемах, способствуя гибели организмов или вызывая загрязнение систем водоснабжения. Подкисление воды в источниках водоснабжения может приводить к растворению в трубах токсичных металлов, которые затем попадают в питьевую воду. Кислотные дожди разрушают строительные материалы (гипс, камень и др.), реагируя с кальцием и магнием, входящими в их состав; усиливают коррозию строительных конструкций из железа и других металлов. Шведские специалисты обнаружили высокую корреляцию между кислотными дождями и коррозией стали. Особую опасность представляют кислотные осадки для водной среды, вызывая гибель половых продуктов рыб и других обитателей, что приводит к стерилизации водоемов и образованию «мертвых озер». Снижение численности рыб влечет за собой исчезновение животных, которые питаются рыбой. Моллюски, имеющие известковые раковины в кислой среде фактически лишаются своих покровов. Численность земноводных, возможно, также сокращается 2. Загрязнение Мирового океана От болезней, связанных с потреблением грязной воды ежедневно умирает 6 000 детей в возрасте до 5 лет [7]. Вода – основа существования всех живых систем. Глобальное воздействие на гидросферу может необратимо изменить ее свойства, что неизбежно отразится и на обитателях других сред жизни. На свои нужды человечество использует главным образом пресные воды. Их объѐм составляет чуть больше 2% гидросферы. Общее потребление речных вод возрастает из года в год во всех районах мира. Среди различных загрязнений водоемов обычно выделяют три группы: химическое загрязнение (увеличение содержания неорганических 5 и органических примесей), физическое загрязнение (тепловое, радиоактивное, механическое), биологическое загрязнение (привнесение несвойственных видов организмов). Особое опасение вызывает ухудшение качества грунтовых вод, которые очень трудно очистить. В прошлом подземные воды были менее загрязнены, чем поверхностные. Однако усиление техногенного загрязнения среды приводит к увеличению концентрации химических соединений в грунтовых водах. Поскольку водоносные горизонты восстанавливаются крайне медленно, даже однократное загрязнение горизонта может сохраняться в течение жизни многих поколений. В настоящее время океаническое пространство стало вместилищем разнообразных отходов. Источники загрязнения Мирового океана разнообразны. Это реки, озера и другие водные системы, куда загрязняющие вещества попадают с грунтовыми водами, а также в результате сбросов сточных и нагретых вод с различных береговых объектов, захоронений радиоактивных отходов и других особо вредных веществ; суда различного назначения, установки и устройства, эксплуатируемые в морской среде; различные промышленные предприятия, транспортные средства и другие объекты – источники выбросов вредных газообразных отходов. Наиболее распространенным и вредным загрязняющим веществом можно признать нефть. Основной путь поступления нефтепродуктов в морскую воду – вынос речными, ливневыми стоками и грунтовыми водами. Другим источником нефтяных загрязнений является морской транспорт. Огромное количество нефти попадает в море в результате сброса с судов промывочных, балластных и трюмных вод, а также потерь при погрузке и разгрузке танкеров. Особенно опасна нефть для северных морей, так как основная биомасса сконцентрирована в поверхностном слое. К тому же из-за низкой температуры нефтепродукты здесь практически не разлагаются поэтому нефтяное загрязнение может нанести серьезный ущерб окружающей среде Арктики и Антарктики. 3. Проблемы опустынивания Свыше 1 млрд. человек проживает в регионах, испытывающих недостаток воды, которые вместе с территориями пустынь занимают около третьей части земной поверхности. Пустыни — естественные 6 образования, играющие определѐнную роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты. В результате деятельности человека к последней четверти XX в. дополнительно появилось свыше 9 млн. км 2 пустынь. Полагают, что в результате парникового потепления их площадь увеличится дополнительно на 17 %. Опустынивание является одной из значимых глобальных проблем человечества. Основная причина увеличения скорости образования пустынь – возросшее антропогенное воздействие на экосистемы, располагающиеся в областях с засушливым климатом. В 1968 – 1973 гг., сопровождающихся сахельской засухой, границы пустыни продвинулись на юг почти на 500 км. Сахель (на арабском – берег, окраина) – так именуется переходная зона шириной до 400 км (где температура воздуха достигает 50 °C), которая простирается к югу от пустыни Сахара до саванн Западной Африки. Многолетняя засуха достигла своего апогея в 1973 г. В результате этой засухи в африканских странах сахельской зоны — Сенегале, Гамбии, в Мавритании, Мали и др. погибло около 250000 человек. В 1985 г. в Африке погибло около 1 млн. человек и 10 млн. человек стали «экологическими беженцами». И сегодня площадь Сахары продолжают угрожающе расширяться. По официальным данным властей Сенегала, Мали, Нигера, Чада и Судана, темпы ежегодного продвижения края Сахары составляют от 1,5 до 10 м. В прошлом при невысокой плотности и кочевом образе жизни коренного населения антропогенная нагрузка распределялась на обширную территорию, не нанося значительного ущерба природным ресурсам. Однако внедрение таких водоемких культур, как рис, расход воды на орошение, ведущее в условиях жаркого сухого климата к засолению почвы, концентрация скотоводческого населения вблизи артезианских скважин и использование современных транспортных средств приводят к необратимым процессам опустынивания [12]. Поскольку условия в аридном Сахеле могут быть очень суровыми, вся экосистема этого региона отличается крайней неустойчивостью, и даже очень небольшого вмешательства достаточно, чтобы нарушить сложившееся равновесие. Например, бурение в этой местности колодцев, осуществленное компаниями промышленно развитых стран с самыми лучшими намерениями, привело к тому, что начиная с 1950-х годов жившие здесь кочевые племена стали образовывать постоянные поселения, а это изменение образа жизни людей, в свою очередь, подорвало 7 биологическую продуктивность всего региона. Резко сократившееся плодородие земель наряду с засухой и вооруженными столкновениями послужило причиной человеческих страданий, ставших реалиями каждодневной жизни в Сахеле. Расширение опустынивания – один из самых глобальных и быстротечных процессов современности. Что же можно предпринять для замедления опустынивания? На конференции в Найроби рассматривался проект соответствующей программы для отдельных стран. Один из самых впечатляющих пунктов касался создания зеленых поясов по краям пустыни Сахары на севере и юге. Возможностей для этого достаточно, особенно в Алжире. И «экологическая выгода» такого мероприятия – несомненна. Но как средство борьбы с опустыниванием оно не выдерживает критики. «Опустынивание не какая-то инфекция, которую можно остановить с помощью лесопосадок». Необходимо предусмотреть соответствующие социальные изменения непосредственно в пустынных районах. 4. Сокращение площади лесов Современные темпы сокращения лесов являются важнейшим глобальным фактором эрозии почв, опустынивания, сокращения биоразнообразия. Уменьшение лесных площадей приводит к сокращению поглощения двуокиси углерода, вызывающего парниковый эффект. Наиболее велики потери мировых лесных запасов в период с 1950 г. За последующие 40 лет США потеряли примерно треть леса, в том числе 85 % первичных лесов. Сегодня только на 2 % территории Гаити сохранились леса. Усилия по их восстановлению сводятся на нет потребностями страны в древесном угле, важнейшем топливе городских районов [2]. Истребление дождевых лесов, происходящее под сильнейшим прессом экономических и демографических факторов, достигло почти катастрофических масштабов. В Бразилии, в бассейне Амазонки ежегодно выжигают или уничтожают иными способами леса на площади свыше 35 тыс. км 2 . Если такая скорость сведения лесов будет сохраняться и дальше, все дождевые леса Бразилии исчезнут с лица Земли менее чем через 100 лет. С такой же скоростью происходит истребление дождевых лесов и в других тропических районах. Современное сокращение площади тропических лесов (примерно на 17 млн. га в год) связано с постоянным ростом потребности в древесине. Другая причина – выжигание с целью 8 подготовки площадей для ведения сельского хозяйства. В атмосферу при этом поступает почти 2 млрд. тонн углерода. В Сибири проблема сокращения площади лесных массивов менее острая. Однако в районах интенсивной эксплуатации уже сейчас имеются признаки истощения лесных ресурсов. Наблюдается также тенденция обесценивания эксплуатационного фонда за счет сокращения хвойных и увеличения доли лиственных пород. Ученые фиксируют изменение сибирского ландшафта: на месте вырубок начинается заболачивание местности. Особенно серьезную озабоченность вызывает состояние горных массивов, которые хранят основную долю ценнейшего в перспективе ресурса - чистых пресных вод. Деградация лесов способствует разрушению почв и интенсификации эрозийных процессов. Сокращение лесных массивов неизбежно влечет за собой изменение состава атмосферы, водного баланса ландшафтов, уровня грунтовых вод, что, в свою очередь, влияет на плодородие почв и микроклимат. Исключительно велико значение лесных массивов в сохранении устойчивости природы в глобальном масштабе (поглощение СО 2 ). 5. Уменьшение биологического разнообразия Термин «биоразнообразие» обозначает богатство видов, обитающих на определенной территории в определенный период времени. По различным оценкам на Земле обитает от 5 до 30 млн. видов, в том числе неизвестных науке. Только в пологе тропического леса встречаются миллионы видов. Сохранить их можно лишь одним способом - сохранив тропический лес, как систему. Таким образом, для сохранения биоразнообразия необходимо позаботиться о сохранении разнообразия более высокого уровня - экосистем. Негативное влияние человека на живую природу связано со сведением лесов, распашкой степей, осушением болот, вселением чужих для данной экосистемы видов, с ускорением естественных процессов (в результате может увеличиваться площадь пустынь и обмеление водоемов). Утрата почвенного покрова, оцениваемая в 6 млн. га в год, означает гибель более 60 млн. видов (учитывая обитание на 1 м 2 примерно тысячи видов мелких беспозвоночных). Примером прямого влияния человека на другие виды является чрезмерная добыча. В результате массового браконьерского промысла численность носорогов на африканском континенте за 10 лет сократилась в 9 10 раз. Только в домах и частных коллекциях ФРГ в 1980 г. находилось 200 тыс. обезьян. При этом следует учесть, что при их отлове гибнет 10 особей на одну выжившую, и еще половина погибает при дальнейшей транспортировке [23]. К косвенному антропогенному влиянию на живые организмы можно отнести случайное (непреднамеренное уничтожение). О стекла и капот только одного автомобиля в летний сезон в Центральной Европе разбивается до 1.6 млн. насекомых, в том числе занесенных в Красную книгу. Следует иметь в виду, что косвенное воздействие человека на дикие виды животных и растений может иметь более тяжкие последствия, чем прямое уничтожение. Широкое применение в 1940-х и 1950-х годах пестицидов имело тяжелые последствия для популяций многих видов птиц. Сохранение разнообразия растений и животных, существующих на Земле, – это не только условие сохранения систем жизнеобеспечения человека, но и сложнейшая нравственная проблема. Не случайно большинство стран на Конференции ООН в 1992 г. приняли на себя ответственность за сохранение биоразнообразия. |