Мировые экологические проблемы и пути их решения

Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную  реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного  метеорита, ведь озон не допускает опасное  излучение до поверхности Земли. В случае уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний. Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей  может ослабить иммунную систему  человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократить и без того узкую  базу продовольственного снабжения  Земли.

Большинство ученых считают  причиной образования так называемых

10

озоновых дыр в атмосфере фреоны, или хлорфторуглеводороды.

Применения азотных удобрений  в сельском хозяйстве; хлорирование питьевой воды, широкое использование  фреонов холодильных установках, для тушения пожаров, в качестве растворителей и в аэрозолях  привело к тому, что миллионы тонн хлорфторметанов поступают в нижний слой атмосферы в виде бесцветного нейтрального газа. Распространяясь вверх, хлорфторметаны под действием УФ – излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон. 

Также было установлено, что  много озона уничтожается ракетными  двигателями современных самолетов, летающих на больших высотах, а также  при запусках космических кораблей и спутников.

Для окончательного решения  вопроса о причинах истощения  озонового слоя необходимы детальные  научные исследования. Другой цикл исследований нужен для выработки  наиболее рациональных способов искусственного восстановления прежнего содержания озона  в стратосфере. Работы в этом направлении  уже начаты.

 

6.Проблема кислотных осадков

Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков  и почвенного покрова. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн. твердых частиц (пыль, сажа, и др.), 200 млн. т. сернистого газа (SO₂), 700.млн. т. оксида углерода , 150.млн. т. оксидов азота, что в сумме составляет более 1 млрд. т. вредных веществ. Кислотные дожди (или, более правильно), кислотные осадки, так как выпадение вредных веществ может происходить как в виде дождя, так и в виде снега, града, наносят экологический, экономический и эстетический ущерб. В результате выпадения кислотных осадков нарушается равновесие в экосистемах.

Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие

11

снижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие; ржавеют металлические конструкции; разрушаются здания, сооружения, памятники архитектуры и т.д. Диоксид серы адсорбируется на листьях, проникает внутрь и принимает участие в окислительных процессах. Это влечет за собой генетические и видовые изменения растений.

Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод  и верхних горизонтов почв. Кислотность  с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых  вод. Кислотные дожди возникают  в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств окислов  серы, азота, углерода. Эти окислы, поступая в атмосферу, переносятся на большие  расстояния, взаимодействуют с водой  и превращаются в растворы смеси  сернистой, серной, азотистой, азотной  и угольной кислот, которые выпадают в виде “кислых дождей” на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами. Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира – кислотные дожди. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических измерений соединений загрязняющих атмосферу веществ на больших территориях.

 

7.Проблема парникового эффекта

До середины XX в. колебания климата сравнительно мало зависели от человека и его  хозяйственной деятельности. За последние  десятилетия это положение довольно резко изменилось. В результате антропогенной  деятельности неуклонно увеличивается  количество углекислого газа (CO²) в атмосфере, что приводит к усилению парникового эффекта и способствует повышению температуры воздуха у земной поверхности.

Изменение средней  температуры воздуха непосредственно  связано с изменением площади  снежного и ледяного покровов (морские  полярные

12

льды, сезонный снежный  покров континентов, ледники и континентальные  оледенения Антарктиды и Гренландии). Режим льдов зависит от прихода  солнечной радиации, температуры  воздуха в теплое и холодное время  года. По расчетам специалистов, активное таяние арктических морских льдов  начнется при повышении средней  температуры воздуха в Северном полушарии примерно на 2°С.

Климатические изменения  влияют на режим осадков. Потепление приводит к увеличению испарения  с поверхности океанов и, следовательно, к росту количества осадков, выпадающих на земную поверхность. Расчеты по специальным  моделям теории климата показывают, что возрастание массы CO² в атмосфере увеличивает суммарную величину испарения и осадков.

Изменение климата  неминуемо сказывается и на уровне Мирового океана. Высказываются предположения, что западная часть Антарктического  ледяного щита неустойчива и может  разрушиться (при быстром потеплении) в течение нескольких десятилетий, что повысит уровень океана примерно на 5 м и приведет к затоплению значительных участков земной поверхности.

Согласно оценкам  экспертов, глобальная средняя температура  воздуха увеличилась за столетие на 0.3-0.6° С, а уровень Мирового океана поднялся на 10-20 см. Предполагается, что к середине либо к концу будущего столетия концентрация CO² в атмосфере увеличится вдвое, а обусловленный этим темп увеличения среднегодовой температуры воздуха составит около 0.2-0.3°С за 10 лет. По расчетам, наиболее вероятное повышение уровня Мирового океана к 2030 г. составит 14-24 см. Ожидается, что уровень океана будет подниматься в начале XXI в. в 5-10 раз быстрее, чем в последнем столетии

 

8.Проблема перенаселения планеты

Одной из причин увеличения количества природных и особенно техно-природных опасных явлений, увеличения жертв и материальных потерь

13

является рост человеческой популяции  на Земле.

По оценкам историков, 10 тысяч лет назад, то есть в начале нового каменного века, численность населения Земли составляла 5 миллионов человек, ко времени образования Римской империи —150 миллионов человек, в 1650 году — 545 миллионов. В 1840 году она достигла 1 миллиарда человек, а далее стала увеличиваться особенно быстрыми темпами, достигнув 2 миллиардов в 1930 году, 3 миллиардов — в 1960 году, 4 миллиардов — в 1975 году, и в настоящее время на Земле насчитывается уже 6,5 миллиардов человек. Иначе говоря, чтобы достичь численности в 1 миллиард, человечеству понадобилось не менее полумиллиона лет, а затем приросты на миллиард человек происходили за 90, 30, 15 и 12 лет. Видно, что в последние десятилетия темп роста замедлился, но рост еще продолжается, и это создает серьезную глобальную проблему. Ф. Рамад считает, и не без оснований, что «демографический взрыв XX века по своим последствиям, возможно, превосходит такие научные открытия, как ядерная энергия и кибернетика».

Согласно последнему прогнозу ООН, глобальная численность  населения к 2050 г. составит 8.9 млрд. человек. В конечном пространстве рост не может  быть бесконечным. Стабилизация численности  населения в мире - одно из важнейших  условий перехода к устойчивому  эколого-экономическому развитию.

Существенная особенность  современной демографической картины  мира состоит в том, что 90 % прироста населения приходится на развивающиеся страны. Чтобы представлять реальную картину мира, надо знать, как живет это большинство человечества.

Прямая связь между нищетой  и демографическим взрывом видна  в глобальных, континентальных и  региональных масштабах. Африка - континент, находящийся в самом тяжелом, кризисном эколого-экономическом  состоянии, - имеет наибольшие в мире темпы роста населения, и в  отличие от других континентов они  там пока не снижаются.

14

Так замыкается порочный круг: нищета - быстрый рост населения - деградация природных систем жизнеобеспечения.

Мнение, что быстро растущее население развивающихся стран  есть главная причина возрастающих глобальных сырьевых и экологических  дефицитов, также просто, как и  неверно. Шведский ученый-эколог Рольф Эдберг писал: "Две трети населения земного шара вынуждены довольствоваться жизненным уровнем, составляющем 5-10 % от уровня в наиболее богатых странах. Швед, швейцарец, американец потребляют в 40 раз больше ресурсов Земли, чем сомалиец, едят в 75 раз больше мясных продуктов, чем индиец. Один английский журналист высчитал, что английская кошка съедает в два раза больше белков мяса, чем средний африканец, еда этой кошки стоит больше среднего дохода одного миллиарда людей в бедных странах. Более справедливое распределение земных ресурсов могло бы прежде всего выразиться в том, что обеспеченная четвертая часть населения планеты - хотя бы из инстинкта самосохранения - отказалась бы от прямых излишеств, чтобы бедные страны могли получить то, без чего жить нельзя.

 

9.Экологические проблемы тепловой энергетики

Сжигание органического  топлива для получения электрической  энергии и/или тепла, и в особенности  электроэнергетика с её огромными  централизованными электростанциями, является одной из основ функционирования современного общества и европейской  экономики. С другой стороны, топливосжигающие установки расходуют большое количество органического топлива различных видов и других природных ресурсов, преобразуя их в полезную энергию. Функционирование этих предприятий приводит к образованию разнообразных отходов и поступлению большого количества загрязняющих веществ во все природные среды.

Органические виды топлива  в настоящее время являются самым

15

распространенным источником энергии. Однако их сжигание приводит к воздействиям на окружающую среду  в целом, которые в некоторых  случаях оказываются весьма значительными. Процесс сжигания ведет к поступлению  различных веществ в воздух, воду и почву, причем выбросы в атмосферу  считаются одной из глобальных экологических проблем.

С начала индустриализации энергетический баланс Земли изменяется в результате растущих выбросов антропогенных  парниковых газов, в основном двуокиси углерода (СО2) и галогенпроизводных соединений HFC, PFC и SF6. В результате накопления этих газов в атмосфере на протяжении последних двухсот лет возросла доля инфракрасного излучения, задерживаемого атмосферой. В то же время наблюдается значительное повышение средней мировой температуры и концентрации CO2 в атмосфере. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности.

В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых  выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100млн. доз, железа-400 млн. доз, магния -1,5 млн. доз. Летальный  эффект  этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в  организмы  в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем.

Вместе с тем влияние  энергетики на среду и ее обитателей в большей мере

зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым, бурые угли, сланцы, торф.

Хотя в настоящее время  значительная доля электроэнергии производится за

счет относительно чистых видов топлива  (газ, нефть), однако закономерной

является тенденция уменьшения их доли.  По имеющимся   прогнозам,   эти

энергоносители потеряют свое ведущее значение  уже в первой четверти XXI столетия. Здесь уместно вспомнить высказывание Д. И. Менделеева о

16

недопустимости использования  нефти как топлива: «нефть не топливо  -  топить можно и ассигнациями».

Не исключена вероятность существенного увеличения в мировом энергобалансе использования угля. По имеющимся расчетам, запасы углей таковы, что они могут обеспечивать мировые потребности в энергии  в течение 200-300 лет. Возможная добыча  углей, с учетом разведанных и прогнозных запасов, оценивается более чем в 7  триллионов тонн. При этом более 1/3мировых запасов углей находится на территории России. Поэтому закономерно ожидать увеличения доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а следовательно, и в загрязнении среды. Угли содержат от 0,2 до десятков процентов серы в основном в виде  пирита, сульфата, закисного железа и гипса. Для уменьшения концентрации серы в продуктах сгорания топлив возможны два пути: уменьшение содержания серы в топливе до его сжигания и очистка дымовых газов от окислов серы. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива далеко не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее поступает и, по-видимому, будет поступать в ближайшей перспективе в окружающую среду.

Серьезные экологические  проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС -  золой и шлаками. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн. т. мелкодисперсных аэрозолей. Последние способны заметно  изменять баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же являются ядрами конденсации для паров воды и формирования осадков; а попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.