Дайте характеристику основных экологических последствий 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»

Наблюдаемое в настоящее время изменение климата, которое выражается в постепенном повышении среднегодовой температуры начиная со второй половины прошлого века, боль­шинство ученых связывают с накоплением в атмосфере так на­зываемых «парниковых газов – диоксида углерода (СО₂), метана (СН₄), оксида азота (N₂O), хлорфторуглеродов (фреонов), озона (О₃) 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, переизлучаемое Зем­лей.

В связи со 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 производстве и 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. В докладе, подготовленном под эгидой ООН междуна­родной группой по проблемам климатических изменений, ут­верждается, что к 2100 г. температура на Земле станет выше 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 вследствие 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, заболачиванию обширных территорий и к другим неблагоприятным последствиям.

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 углерода в атмосферу. На Конференции ООН в Киото (Япония) в 1997 г. правитель­ствами 84 стран мира подписан Киотский протокол, по которо­му страны должны выбрасывать антропогенный углекислый газ не больше, чем они выбрасывали его в 1990 г. 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 Земли.

 

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 в 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 10 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 рост заболе­ваемости людей раком кожи и др.

Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планк­тона приводит к разрыву трофических цепей биоты водных эко­систем, и т. д.

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 хлорфторуглеродов (фреонов).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. В будущем 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.

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. В результате дождь и снег оказываются подкисленными (число рН ниже 5,6).

Суммарные мировые антропогенные выбросы двух глав­ных загрязнителей воздуха – виновников подкисления ат­мосферной влаги – SO₂ и NО_х составляют ежегодно более 255 млн т. 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.

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 усвоения. Алюминий снижает также прирост древесины. Токсичность тяжелых металлов (кадмия, свинца и др.) про­является еще в большей степени.

Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость ле­сов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженной их 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. Объясняется это тем, что значительная часть выбросов серы в таких промышленно развитых странах, как США, ФРГ и Великобритании, выпа­дают именно на их территории. 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.

 

 

 

Вопрос №21

 В чем суть шумового и электромагнитного загрязнения окружающей среды?

Шумовое воздействие – одна из форм вредного физического воздействия на окружающую природную среду. Шум – это звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта. С экологической точки зрения в современных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека. В зависимости от слухового восприятия человека упругие колебания в диапазоне частот от 16 до 20 000 Гц называют звуком, менее 16 Гц – инфразвуком, от 20 000 до 1х10⁹– ультразвуком и свыше 1х10⁹– гиперзвуком. Человек воспринимает лишь звук.

Единица измерения громкости звука, равная 0,1 логарифма отношения данной силы звука к пороговой (воспринимаемой ухом человека) его интенсивности, называется децибелом. Диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ. Обычно суммарный уровень шума определяется с помощью прибора шумомера.

Например:

· шум листьев – 15 дБ;

· шепот – 20 дБ;

· читальный зал – 40 дБ;

· нормальная речь – 60 дБ;

· в салоне отечественного автомобиля – 70 дБ;

· шум электропоезда – 80 дБ;

· отбойный молоток – 90 дБ (которым асфальт вскрывают);

· тяжелый грузовик 100 дБ (типа Белаз);

· музыка рок-группы, шум мотора самолета, 120 дБ;

· раскат грома – 130 дБ;

· выстрел крупнокалиберного орудия 150 дБ.

Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека, как правило, не отражается. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума. Основными антропогенными источниками шума являются все виды транспорта (автотранспорт до 80 % от общего шума), промышленные предприятия и бытовое оборудование (включая и бытовую аппаратуру). В крупных городах России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90- 100 дБ. Шум порядка 90-100 дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно-психический стресс, язвенную болезнь, сердечно-сосудистые заболевания (в крови существенно повышается уровень холестерина), заболевания щитовидной железы. Длительное воздействие очень сильного шума (более 110) дБ приводит к агрессивному состоянию («шумовому опьянению»), разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни. При уровне шума в 115-129 дБ появляется боль в ушах, а при 150 дБ возможна потеря слуха. Причем с возрастом порог болевого восприятия снижается. Замечено, что при силе шума в 180 дБ в металле появляются трещины. Обычно не рекомендуется достаточно длительное воздействие шума с уровнем выше 80 дБ.

Многочисленные эксперименты и практика подтверждают, что антропогенное шумовое воздействие неблагоприятно сказывается на здоровье человека и продолжительности его жизни. Человек может субъективно не замечать звуки. Но от этого разрушительное действие его на органы слуха не только не уменьшается, но и усугубляется.

Неблагоприятно влияют на человека и звуковые колебания с частотой менее 16 Гц (инфразвук), снижая питание тканей внутренних органов, приводя к психическим расстройствам. Инфразвуки вызывают у людей состояние аналогичное морской болезни.

Шумовое антропогенное воздействие небезразлично и для животных. Интенсивное звуковое воздействие приводит к снижению удоев молока, яйценоскости кур, потере ориентирования у пчел, преждевременной линьке у птиц, преждевременным родам у зверей. Беспорядочный шум мощностью 100 дБ приводит к запаздыванию прорастания семян.

Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые уровни звука для различных зон и разное время суток.

Учебные помещения, жилые комнаты – 40 дБ, максимально – 55 дБ,

Территории, прилегающие к жилым домам – 55 дБ, макс. – 70 дБ.

Основные методы борьбы с шумом: улучшение конструкции машин; улучшение стыков рельсов, установка амортизирующих прокладок; оптимальное размещение предприятий, создание объездов, развязок.

Очень важны градостроительные мероприятия, создание санитарных зон и шумовых барьеров. Так посадка кустарников высотой 1,5 м между дорогой и многоэтажным домом (на расстоянии 10 м от того и другого) позволяет уменьшить шум на верхних этажах на 10 дБ. Два ряда среднерослых деревьев, высаженных на расстоянии 50 м от здания, уменьшают шум на 20 дБ.

 

 

Вопрос №32