Признаки экологического кризиса. Разрушение озонового слоя Земли. Решение проблемы

1. признаки экологического кризиса. Разрушение озонового слоя Земли. Решение проблемы

1. Понятие экологического кризиса

С точки зрения экологии представляет интерес рассмотрение воздействия человека на экологические системы под углом зрения соответствия или противоречия действий человека объективным законам функционирования природных экосистем. Исходя из взгляда на биосферу как глобальную экосистему, все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к изменениям: состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих ее веществ; энергетического баланса биосферы. Направленность и степень этих изменений таковы, что самим человеком им дано название экологического кризиса.

Экологический кризис – нарушение равновесия в экосистеме, неравновесное, нестационарное преобразование окружающей среды, следствием которого является потеря устойчивости (потеря равновесия) в результате изменения собственных параметров и/или быстрого изменения внешних переменных. Таким образом, экологический кризис является стационарным, относительно постепенным, обратимым или необратимым ухудшением состояния окружающей среды.

 Экологический кризис переводит  окружающую среду в область  равновесия с меньшими, в сравнении  с исходным уровнем сложности,  энергетическим и экологическим  потенциалом. Экологический кризис  проявляется в виде упрощения  структуры экосистемы, снижении  ее энергетического или экологического  потенциала. Экологический кризис  возникает нередко на основе  прямого или косвенного антропогенного  воздействия, а также неблагоприятного  и опасного природного явления,  например, вследствие изменения  климата. 

Промышленная революция  сохранила и усугубила процесс  разрушения естественных экосистем  в Европе, добавив в этот процесс  мощный поток химических веществ. Это привело к деградации и изменению всего региона – воздушной, водной, почвенной среды – и оказало сильное давление на естественные и искусственные ценозы, а также на самого человека. В средние века и в период промышленной революции в ХVIII и ХIХ веках численность населения Земли увеличивалась в первую очередь за счет роста населения Европы, часть которого эмигрировала на другие континенты.

2. Признаки экологического кризиса

Современный экологический кризис характеризуется следующими проявлениями:

- постепенное изменение климата  планеты вследствие изменения  баланса газов в атмосфере; 

- общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение  биосферного озонового экрана;

- загрязнение Мирового океана  тяжелыми металлами, сложными  органическими соединениями, нефтепродуктами,  радиоактивными веществами, насыщение  вод углекислым газом; 

- разрыв естественных экологических  связей между океаном и водами  суши в результате строительства  плотин на реках, приводящий  к изменению твердого стока,  нерестовых путей и т.п.;

- загрязнение атмосферы с образованием  кислотных осадков, высокотоксичных  веществ в результате химических  и фотохимических реакций; 

- загрязнение вод суши, в том  числе речных, служащих для питьевого  водоснабжения, высокотоксичными  веществами, включая диоксиды, тяжелые  металлы, фенолы;

- опустынивание планеты; 

- деградация почвенного слоя, уменьшение  площади плодородных земель, пригодных  для сельского хозяйства; 

- радиоактивное загрязнение отдельных  территорий в связи с захоронением  радиоактивных отходов, техногенными  авариями и т.п.;

- накопление на поверхности  суши бытового мусора и промышленных  отходов, в особенности практически  не разлагающихся пластмасс; 

- сокращение площадей тропических  и северных лесов, ведущее к  дисбалансу газов атмосферы, в  том числе сокращению концентрации  кислорода в атмосфере планеты; 

- загрязнение подземного пространства, включая подземные воды, что делает  их непригодными для водоснабжения  и угрожает пока еще мало  изученной жизни в литосфере; 

- массовое и быстрое, лавинообразное  исчезновение видов живого вещества;

- ухудшение среды жизни в  населенных местах, прежде всего  урбанизированных территориях; 

- общее истощение и нехватка  природных ресурсов для развития  человечества;

- изменение размера, энергетической  и биогеохимической роли организмов, переформирование пищевых цепей,  массовое размножение отдельных  видов организмов;

- нарушение иерархии экосистем,  увеличение системного однообразия  на планете. 

 

 

3. Разрушение озонового слоя Земли

Планетарная убыль стратосферного озона остро актуальная проблема современности, имеющая экологический  и экономический аспекты. Мировое  сообщество проявляет к ней беспрецедентное  внимание, что выразилось в заключении ряда международных соглашений об охране озонового слоя, вплоть до того, что день 16-го сентября объявлен Международным днём охраны озонового слоя.

Экологический аспект проблемы заключается в том, что с середины 80-ых годов отмечается убыль стратосферного озона в глобальном масштабе, а  он защищает планету от губительного для всего живого ультрафиолетового  излучения. Кроме того, деструкция озоносферы приводит к изменению энергетических потоков от Солнца к Земле, что  вызывает аномальные природные явления.

В научных кругах проблема разрушения озонового слоя активно  обсуждаться стала после 1974 года — после того, как американские химики Марио Молина и Шервуд Роуленд открыли очень эффективный хлорный цикл разложения озона. Тогда же они предположили, что активный хлор может поступать в стратосферу, где находится планетарный максимум озона, в составе хлорфторуглеродов — веществ, применяющихся в холодильниках, кондиционерах, аэрозольных баллончиках и получивших торговое название «фреоны». Некоторые из них к тому времени уже были обнаружены в тропосфере англичанами — прежде всего, Джеймсом Лавлоком. Самостоятельно хлор не может попасть в стратосферу из-за своей высокой активности, так как он неизбежно должен реагировать с другими веществами ещё в приземных условиях. Считается, что фреоны инертны в условиях тропосферы и с течением времени могут накапливаться в стратосфере, где под действием солнечного ультрафиолета из них выделяется хлор, вступающий в реакцию взаимодействия с озоном.

В 1995 году озоновая проблема стала национальной проблемой России. Над нашей территорией появились  озоновые аномалии, сопоставимые по своим  параметрам с озоновыми дырами Антарктиды. Озоновая аномалия с центром над  Тикси существовала с начала марта  до середины мая 1997г. Зона аномально  низких значений общего содержания озона (ОСО) простиралась от Кольского полуострова до Камчатки, среднемесячный дефицит ОСО достигал в центре аномалии 40%.

 

4. Пути решения проблемы озонового слоя

В 1987 году заключен международный договор - Монреальский протокол, согласно которому страны - участницы, в том числе и Россия, как правопреемница СССР, подписавшего протокол, должны перейти на производство и потребление новых типов хладоносителей и пропеллентов взамен ранее использовавшихся фреонов F-11 и F-12. Такое переоснащение требует затрат, исчисляемых миллиардами долларов, но внесет существенный вклад в решение мировой проблемы.

Выводы

За несколько  последних  десятилетий стремительно развивается  темп экологического кризиса на планете. И в наше время проблема его  преодоления обострилась до предела  и требует экстренных мер со стороны  всего человечества. Меры эти в  первую очередь заключаюстся в уменьшении техногенного вмешательства в природную  среду, что крайне сложно и затратно сделать как благополучным развитым странам, и тем более развивающимся  государствам.

Говоря о проблеме озонового  слоя, следует отметить, что вклад  в ее решение может внести каждый человек, если будет как минимум  предпочитать альтернативные варианты  использованию аэрозольных средств (фреонов) в быту.

Но самым необходимым  условием остается заинтересованность государства в улучшении экологической  обстановки, жесткий контроль над  соблюдением предприятиями экологических  норм и увеличение финансирования экологической  отрасли вцелом.

II.  РАДИОАКТИВНЫЕ  ВЕЩЕСТВА. СПОСОБЫ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ  РАДИОАКТИВНОГО ЗАРАЖЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ. ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО  РИСКА.

1. Радиоактивные вещества

РАДИОАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА - вещества, испускающие ионизирующее излучение.

Слово радиация, в переводе с английского "radiation" означает излучение и применяется не только в отношении радиоактивности, но целого ряда других физических явлений, например: солнечная радиация, тепловая радиация и др. Поэтому в отношении радиоактивности следует применять понятие "ионизирующее излучение".

Ионизирующее  излучение - излучение (электромагнитное, корпускулярное), которое при взаимодействии с веществом непосредственно или косвенно вызывает ионизацию и возбуждение его атомов и молекул. Энергия ионизирующего излучения достаточно велика, чтобы при взаимодействии с веществом, создать пару ионов разных знаков, т.е. ионизировать ту среду в которую попали эти частицы или гамма кванты.

Ионизирующее излучение  состоит из заряженных и незаряженных частиц, к которым относятся также  фотоны.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение атомных ядер в ядра других элементов.

 

2. Что вокруг нас радиоактивно?

Практически все что нас  окружает, да и сам человек. Радиоактивность  в определенной мере является естественной средой обитания человека, если она  не отличается от естественных уровней. На планете имеются участки территории со значительно повышенным уровнем радиационного фона, в нашем понимании, однако каких-либо серьезных отключений в состоянии здоровья населения не наблюдается, ибо это для них естественная среда обитания. Таким участок территории, например, является штат Керала в Индии.

       Для  правильного понимания, и что  более важно, для правильной  оценки, появляющихся иногда в  печать устрашающих цифр, следует  различать :

              - Естественную, природную радиоактивность;

              - Техногенную, т.е. изменение радиоактивности  среды обитания под воздействием  человека ( добыча ископаемых, выбросы  и сбросы промышленных предприятий  и много другое).

     Из всех  природных радионуклидов наибольшую  опасность для здоровья человека  представляют продукты распада   природного урана (U-238) -  радий  (Ra-226) и радиоактивный газ радон  (Ra-222). Основными поставщиками  радия-226 в окружающую природную среду  являются предприятия занимающиеся  добычей и переработкой различных  ископаемых материалов: добыча и  переработка урановых руд; добыча  нефти и газа; угольная промышленность; промышленность строительных материалов; предприятия энергетической промышленности  и др.

      Радий-226 хорошо  поддается выщелачиванию из минералов  содержащих уран, этим его свойством  объясняется наличие значительных  количеств радия в некоторых  видах подземных вод (радоновых  применяемых в медицинской практике), в шахтных водах. Диапазон содержания  радия в подземных водах колеблется  от единиц до десятков тысяч  Бк/л. Содержание радия в поверхностных  природных водах значительно ниже.

     Существенной  составляющей природной радиоактивности  является продукт распада радия-226  - радий-222 (Радон).

     Радон –  инертный, радиоактивный газ, наиболее  долгоживущий (период полураспада 3.82 дня) альфа-излучатель. Он в 7.5 раза тяжелее воздуха, поэтому преимущественно накапливается погребах, подвалах, цокольных этажах зданий, в шахтных горных выработках, и т.д. Считается, что до 70% вредного воздействия на население связано с радоном в жилых зданиях (см. диаграмму).

     Основным источником  поступления радона в жилые  здания являются (по мере возрастания  значимости):

-         водопроводная вода и бытовой  газ;

-         строительные материалы (щебень, глина, шлаки, золошлаки и др.);

-         почва под зданиями.

     Распространяется  радон в недрах Земли крайне  не равномерно. Характерно его  накопление в тектонических нарушениях, куда он поступает по системам  трещин из пор и микротрещин  пород. В поры и трещины он  поступает за счет процесса  эманирования, образуясь в веществе  горных пород при распаде радия-226. Так, сравнительно слаборадиоактивные  породы, оснований зданий и сооружений могут представлять большую опасность, чем более радиоактивные, если они характеризуются высоким эманированием, или рассечены тектоническими нарушениями, накапливающими радон.

     При своеобразном  «дыхании» Земли, радон поступает  из горных пород в атмосферу,  Причем в наибольших количествах  – из участков на которых  имеются коллекторы радона (сдвиги, трещины, разломы и др.), т.е.  геологические нарушения.