Экологические последствия загрязнения атмосферы

Все возрастающие масштабы приобретает загрязнение человеком  атмосферы, вод континентов и  океанов.

Хотя многие из перечисленных  выше изменений природы условий  оказывают неблагоприятное влияние  на жизни и деятельность человека, вопрос о том, можно ли такие изменения  считать проявлениями экологического кризиса, далеко не прост. Торосян В.Г. Концепции современного естествознания М.: 2003 - 208с

Экологический кризис для  эпохи существования человеческого  общества определяется как непоправимое ухудшение окружающей человека среды, т. е. такое ее изменение, которое  не может быть установлено человеком  в более или менее короткие примеры экологических кризисов прошлого.

2. Основные экологические проблемы

2.1 Загрязнение атмосферы

Наиболее разрушительно  из воздействий деятельности человека на сообщества - выделение загрязнителей. Загрязнители является любое вещество, попадающее в атмосферу, почву или  природные воды и нарушающее идущие там биологические иногда и физические или химические процессы. К загрязнителям  нередко относят радиоактивное  излучение и тепло. Загрязнение  среды - одна из самых острых проблем. Вследствие деятельности человека, в  атмосферу поступают углекислый газ СО2 и угарный газ СО, диоксид серы SO2, метан СН4, оксиды азотa NO2, NO, N2O. Основные источники их поступления -- это сжигание ископаемого топлива, выжигание лесов и выбросы промышленных предприятий. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта -- углеводороды (бензапирен и др.).

За счет газов антропогенного происхождения образуются кислотные  осадки и смог. Кислотные осадки -- серная и азотная кислоты, образующиеся при растворении в воде диоксидов серы и азота, и выпадающие на поверхность Земли вместе с дождем, туманом, снегом или пылью. Попадая в озера, кислотные осадки нередко вызывают гибель рыб или всего животного населения. Они также могут вызывать повреждения листвы, а часто гибель растений, ускорять коррозию металлов и разрушение здания. Кислотные дожди большей частью наблюдаются в районах с развитой промышленностью. Хотя капельки воды и быстро удаляются из атмосферы, они все же распространяются на сотни километров от производящих выбросы теплостанций, промышленных предприятий и т. д.

В результате сложных химических реакций смеси газов (главным  образом окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах  автомобилей), протекающих в нижних слоях атмосферы под действием  солнечного света, образуются различные  вещества, снижающие видимость, которые  получили название смога. Смог крайне вреден для живых организмов. Одним  из вредных компонентов смога  является и озон (О3). Озон здесь начинает оказывать вредное воздействие  на легкие и слизистые оболочки человека и на растительность. Крискунов Е. А., Пасечник В. В., Сидорин А. П. Экология учебник для 9-го класса М.: «Дрофа»-1995

С антропогенными изменениями  атмосферы связано и разрушение озонового слоя, который является защитным экраном от ультрафиолетового  излучения. Особенно быстро процесс  разрушения озонового слоя происходит над полюсами планеты, где появились  так называемые озоновые дыры. В 1987 году зарегистрирована расширяющаяся год от года (темпы расширения -- 4% в год -- озоновая дыра над Антарктикой (выходящая за контуры материка) и менее значительное аналогичное образование в Арктике.

Опасность истощения озонового  слоя заключается в том, что может  снизиться поглощение губительного для живых организмов ультрафиолетового  излучения. Ученые считают, что основной причиной истощения озонового слоя (экрана) является применение людьми хлорфторуглеродов (фреонов), которые широко используются в быту и производстве в виде аэрозолей, дореагентов, пенообразователей, растворителей и т. д. Хлорфторуглероды (CFC13 и CF2C12), попадая в атмосферу, разлагаются в стратосфере с выделением атомов хлора, которые катализируют превращение озона в кислород. В нижних слоях атмосферы фреоны могут сохраняться в течение десятилетий. Отсюда они поступают в стратосферу, где в настоящее время их содержание ежегодно увеличивается на 5 процентов. Предполагается, что одной из причин истощения озонового слоя может быть и сведение лесов как продуцентов кислорода на Земле.

Быстрыми темпами растет в атмосфере содержание углекислого  газа и метана. Эти газы обусловливают  «парниковый эффект».

Они пропускают солнечный  свет, но частично задерживают тепловое излучение, испускаемое поверхностью Земли. За последние 100 лет концентрация в атмосфере углекислого газа выросла на 25%, а метана -- на 100%. Это сопровождалось глобальным повышением температуры. На Земле, по прогнозам, средняя температура к 2000 году повысится на 1,2°С, а в ближайшие 50 лет -- на 2-5°С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Потепление может привести к интенсивному таянию ледников и повышению на 0,5-1,5 м уровня Мирового океана, при этом окажутся затопленными многие густонаселенные прибрежные районы. Однако при общем увеличении количества осадков в центральных районах материков климат может стать более засушливым. На примере загрязнения атмосферы видно, что даже слабые воздействия могут приводить к крупным неблагоприятным последствиям для природных систем.

2.2 Загрязнение  поверхностных вод

Человечество практически  полностью зависит от поверхностных  вод суши - рек и озер. Эта ничтожная  часть водных ресурсов (0,016%) подвергается наиболее интенсивному воздействию. Вода рек и озер покрывает потребности  человечества в питьевой воде, используется на орошении в сельском хозяйстве, в  промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. На все виды водопользования тратится 2200 км3 воды в год. Потребление воды постоянно растет, и одна из опасностей -- исчерпание ее запасов. К примеру, забор воды на орошение из рек Средней Азии привел к обмелению Аральского моря, которое практически перестало существовать. Со дна высохшего моря соль разносится ветром на сотни километров, вызывая засоление почв. Не менее грозное явление -- загрязнение пресных водоемов. Уникальным по запасам пресной воды является озеро Байкал. Неповторимое качество обеспечивается жизнедеятельностью уникального, тонко настроенного биоценоза Байкала, которое содержит в своем составе самое большое в мире количество эндемических форм организмов. Однако тревогу вызывает все возрастающее количество хозяйственных стоков.

Загрязнение водоемов происходит не только отходами промышленного производства, но и попаданием с полей в водоемы  органики, минеральных удобрений, пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.

При разложении органики затрачивается  кислород, в связи с этим его  содержание в воде снижается, и многие животные гибнут. Минеральные удобрения  вызывают бурное развитие водорослей, приводящее зачастую к ухудшению  качества воды и исчезновению наиболее ценных видов рыб. Многие пестициды  обладают высокой устойчивостью  и накапливаются в тканях организмов. При этом в организмах каждого  следующего трофического уровня их содержание повышается в несколько раз, а  иногда в десятки раз.

Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX столетии привели к появлению искусственных  источников радиации, представляющих потенциальную опасность для  человечества и всей биосферы. Морские воды также подвергаются загрязнению. С реками и со стоками прибрежных промышленных и сельскохозяйственных предприятий ежегодно выносятся в моря миллионы тонн химических отходов, а с коммунальными стоками и органических соединений. Из-за аварий танкеров и нефтедобывающих установок в океан попадает по разным источникам не менее 5 млн. тонн нефти в год, вызывая гибель многих водных животных, морских птиц. Опасения вызывают захоронения ядерных отходов на дне морей, затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту. Наиболее значительные скопления таких источников находятся в Баренцевом, Карском и Японском морях. Степановских А.С.Общая экология:Учебник для вузов//М:ЮНИТИ-ДАНА, 2001- 510 с Потребность в энергии является одной из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна как для нормальной деятельности современного человеческого общества, так и для простого существования каждого человека. В конце ХХ столетия электроэнергию главным образом получают на гидроэлектростанциях, тепловых и атомных станциях. С получением энергии на теплоэлектро-энергетических предприятиях связаны сложные экологические проблемы. Например, многие десятилетия считали, что гидроэлектростанции являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. В России построили крупнейшие ГЭС на основных, великих реках. Этим строительством, как теперь стало ясно, нанесен большой урон не только природе, но и человеку.

Во-первых, строительство  плотин на равнинных реках вызывают затопление больших территорий под  водохранилища, что связано с  переселением людей и потерей  пахотных земель, лугов и пастбищ.

Во-вторых, плотина, перегораживая  реку, создает непреодолимые препятствия  для миграции проходных и полупроходных  рыб, которые поднимаются на нерест в верховья рек.

В-третьих, в хранилищах вода застаивается, проточность ее замедляется. Это сказывается на жизни всех организмов, обитающих в реке и  у реки.

В-четвертых, местное повышение  воды оказывает влияние на грунтовые  воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, а также к эрозии берегов и  оползням.

В-пятых, крупные высотные плотины на горных реках представляют собой источники опасности, особенно в районах с высокой сейсмичностью, Известны в мировой практике несколько  случаев, когда прорыв таких плотин приводил к большим разрушениям  и гибели сотен и тысяч людей.

Опаснейшими загрязнителями природной среды являются ТЭЦ, на которых сжигаются огромные объемы топлива. Миллионы кубометров вредных  и опасных отходов от работы тепловых электростанций практически целиком  поступают в природную среду. Долгие годы считалось, что атомные  электростанции (АЭС) являются более  чистыми, чем ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ. Однако они  таят в себе большую потенциальную  опасность в случае серьезных  аварий реактора. Так, взрывы, пожар  и извержение продуктов деления  при аварии в 1986 году на четвертом  энергоблоке Чернобыльской АЭС  стали катастрофой глобального  масштаба. Было выброшено из разрушенного реактора около 7,5 тонны ядерного топлива  и продуктов деления с суммарной  активностью не менее 50 млн. кюри. Чернобыльским  выбросом в разной степени загрязнены 80% территории Белоруссии, северная часть  Правобережной Украины, 17% областей Российской Федерации. Таким образом, энергетика ставит сложнейшие экологические  проблемы. Крискунов Е. А., Пасечник В. В., Сидорин А. П. Экология учебник для 9-го класса М.: «Дрофа»-1995

2.3 Сведение лесов  и эрозия почвы

Сведения лесов - одна из важнейших глобальных экологических  проблем современности. В функционировании природных экосистем роль лесных сообществ огромна. Лес поглощает  атмосферное загрязнение антропогенного происхождения, защищает почву от эрозии, регулирует сток поверхностных вод, препятствует снижению уровня грунтовых  вод и т. д.

Уменьшение площади лесов  вызывает нарушение круговоротов кислорода  и углерода в биосфере. Хотя катастрофические последствия сведения лесов широко известны, их уничтожение продолжается. Леса на нашей планете занимают площадь  около 42 млн. км2, но их площадь ежегодно уменьшается на 2%. Несмотря на то, что Россия имеет самую большую в мире площадь лесов (на каждого жителя приходится около 5 га лесных угодий), используется это богатство не эффективно.

Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейших фауны  и флоры. Человек должен помнить, что его существование на планете  неразрывно связано с жизнью и  благополучием лесных экосистем.

Почвы являются еще одним  ресурсом, который подвергается чрезмерной эксплуатации и загрязняется. Несовершенство сельскохозяйственного производства - основная причина сокращения площади  плодородных почв. Плодородный слой почвы при неправильной распашке часто смывается выпадающими  осадками (водная эрозия), или развеивается ветром (ветровая эрозия), происходит образование  оврагов. Распашка обширных степных  площадей в России и других странах  стала причиной пыльных бурь и  гибели миллионов гектаров плодороднейших земель.

Эрозия почвы в XX столетии стала всемирным злом. Подсчитано, что в результате водной и ветровой эрозий в этот период на планете потеряно 2 млрд. га плодородных земель активного сельскохозяйственного использования. Избыточное орошение, в первую очередь в условиях жаркого климата, может вызывать засоление почв. Это также одна из основных причин выпадения пахотных земель из сельскохозяйственного оборота. Радиоактивное загрязнение почвы несет большую опасность. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них, вызывая различные заболевания. Долгоживущие радиоактивные элементы сохраняются в экосистемах сотни лет. Особую опасность представляют химические средства защиты, особенно органические соединения, применяемые в сельском хозяйстве в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками. Неумелое и бесконтрольное использование пестицидов приводит к их накоплению в почве, воде, донных отложениях водоемов. Важно помнить, что они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека. Чрезвычайная эксплуатация, загрязнение, а зачастую и просто варварское уничтожение природных сообществ, приводят к резкому снижению разнообразия живого. Вымирание животных, свидетелями которого мы являемся, может стать крупнейшим в истории нашей планеты. С лица Земли за последние 300 лет исчезло больше видов птиц и млекопитающих, чем за предшествующие 10000 лет. Вымирание крупных животных драматично, и они, естественно, подлежат охране. Следует помнить, что главный ущерб разнообразию состоит не в их гибели из-за прямого преследования и уничтожения, а в том, что в связи с освоением новых площадей для сельскохозяйственного производства, развитием промышленности и загрязнением среды площади многих природных экосистем оказываются нарушенным Это так называемое « косвенное воздействие» приводит к вымиранию десятков и сотен видов животных и растений, многие из которых не были известны и никогда не будут описаны наукой. Степановских А.С.Общая экология:Учебник для вузов//М:ЮНИТИ-ДАНА, 2001- 510 с Значительно ускорился процесс вымирания, например, животных в связи с уничтожением тропических лесов. За последние 200 лет их площадь сократилась почти вдвое и продолжает сокращаться со скоростью 15-20 гектаров в минуту. Практически полностью исчезли степи в Евразии и прерии в США. Сообщества тундры также интенсивно разрушаются. Во многих районах находятся под угрозой коралловые рифы и другие морские сообщества.