Глобальные экологические проблемы различных объектов биосферы

Министерство образования  Республики Беларусь   Учреждение образования  «Международный государственный экологический  университет имени А. Д. Сахарова»

 

 

Факультет мониторинга окружающей среды

Кафедра экологического мониторинга, менеджмента и аудита

 

 

 

 

Глобальные экологические проблемы различных объектов биосферы

 

 

 

 

Реферат студентки 3-его курса

Глущенко Дарьи Дмитриевны

Проверил: Ковалёв Александр Александрович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 201

Оглавление

Введение 3

Глобальные экологические проблемы атмосферы 4

Разрушение озонового слоя 4

Парниковый эффект 6

Глобальные экологические проблемы гидросферы 9

Загрязнение вод Мирового океана 9

Глобальные экологические проблемы литосферы 12

Деградация земель 12

1) Эрозия почв 12

2) Засоление почв 14

3) Химизация земледелия 14

Глобальные экологические проблемы растительного и животного мира 18

Сокращение биоразнообразия 18

Вырубка лесов 19

Заключение 20

Список источников и литературы 21

 

Введение

XX век принес человечеству немало благ, связанных с бурным развитием научно-технического прогресса, и в то же время поставил жизнь на Земле на грань экологической катастрофы. Рост населения, интенсификация добычи и выбросов, загрязняющих Землю, приводят к коренным изменениям в природе и отражаются на самом существовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно сильна и настолько широко распространена, что возникают глобальные экологические проблемы.

Проблемы возникают в  результате такого взаимодействия природы  и человека, при котором антропогенная  нагрузка на территорию (ее определяют через техногенную нагрузку и  плотность населения) превышает  экологические возможности этой территории, обусловленные главным  образом ее природно-ресурсным потенциалом  и общей устойчивостью природных  ландшафтов (комплексов, геосистем) к  антропогенным воздействиям.

Актуальность темы исследования обусловлена тем, что глобальные проблемы затрагивают все население Земли. Они создают угрозу для его настоящего и будущего, требуют для их решения объединенных усилий, совместных действий всех государств, образуя треугольник: население - социальное и экономическое развитие - окружающая среда. Глобальные проблемы человечества взаимосвязаны, охватывают все стороны жизни людей и касаются всех без исключения стран мира.

Цель данной работы – изучить  наиболее важные глобальные экологические  проблемы различных объектов биосферы.

В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает сферу жизни  и в таком смысле он впервые  был введен в науку в 1875 г. австрийским  геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914)

Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю  часть литосферы.

Атмосфера – газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли.

Гидросфера – водная оболочка Земли, или - совокупность всех вод Земли: материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических, атмосферных.

Литосфера – внешняя твердая  оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву.

Глобальные  экологические проблемы атмосферы

Разрушение озонового  слоя

Озоновый слой расположен в стратосфере на высоте от 12 до 50 км (наибольшая плотность на высоте около 23км). И, несмотря на то, что концентрация озона в атмосфере меньше 0.0001%, он поглощают большую часть поступающей извне коротковолновой радиации. Это ультрафиолетовое излучение, рентгеновские и гамма-лучи, которые по своей физической природе пагубны для живых существ. Сама земля тоже испускает излучение в инфракрасном спектре, часть этого излучения задерживается озоном, тем самым, предохраняя планету от охлаждения. Существование этого слоя заметно ограничивает интенсивность и масштабы конвективного перемешивания атмосферы, поэтому любые нарушения слоя инверсии приведут к резкой глобальной смене погодных условий, а значит и к изменению климата на Земле.

К разрушению озонового слоя приводят многочисленные факторы:

В первую очередь это - фреоны. Фреоны представляют собой группу химических соединений, куда входят, в частности, четыреххлористый углерод и хлороформ. Обычно фреоны используют в качестве растворителей, распылителей аэрозолей, в холодильных установках. Эти вещества сравнительно устойчивы в нижних слоях атмосферы, где часто способствуют возникновению парникового эффекта. Они очень летучи и поэтому в конечном счете оказываются в стратосфере. На высоте более 25 километров хлорсодержащие и фторсодержащие соединения распадаются под влиянием солнечного света, высвобождая атомы хлора или фтора, которые реагируют с озоном, причем каждый такой атом разрушает 10⁵ молекул озона, т.е. диссоциация озона на молекулярный и атомарный кислород происходит с большей скоростью, чем обратная реакция. Таким образом, примесь фреонов нарушает равновесие между кислородом и озоном.

Ещё один фактор, приводящий к уменьшению озонового слоя - это высотные самолёты и запуски космических кораблей. Высокая температура в камерах сгорания реактивных двигателей, приводит к образованию окислов азота из находящихся там азота и кислорода. Причём скорость образования азота на прямую зависит от температуры, то есть мощности двигателя. Но ещё и очень важно, на какой высоте находится двигатель и выпускает в атмосферу разрушающие озон окислы азота. Чем выше, тем хуже для озона. Во время запуска космических ракет в озоновом слое буквально «выжигаются» дыры. И вопреки старому мнению о том, что они сразу же затягиваются, эти дыры существуют довольно долгое время.

Применение минеральных удобрений, также является озонразрушающим фактором. Озон может уменьшаться за счёт того, что в стратосферу попадает закись азота N₂O, которая образуется при денитрификации связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхних слоях океанов и морей. Эти процессы напрямую связаны с содержанием азота. Таким образом, можно быть уверенным, что с ростом количества минеральных удобрений вносимых в почву будет также и расти количество закиси азота. Далее образующиеся из закиси азота, окислы азота приводят к разрушению озонового слоя.

Ядерные взрывы тоже способствуют истощению озонового слоя. При  сильном нагреве, а температура  ядерного взрыва около 6000°С. Происходят такие преобразования химических веществ, которые при нормальных условиях протекают вяло или вообще не протекают. Излучение при взрыве приводит к  образованию окиси азота, а происходит это, прежде всего, потому что излучение  производит ионизацию атомов и молекул  атмосферного газа. Затем образованные ионы вступают в реакции с другими  составляющими атмосферы и образуют окислы азота.

Закись азота обнаруживается также и в дымовых газах  электростанций. Это очень сильный  источник влияния на атмосферу.

Таким образом, большая часть  воздействия на озоновый слой планеты  связана с антропогенной деятельностью.

О нарушении озонового  слоя свидетельствовали озоновые дыры появлявшиеся весной над Антарктикой. Там благодаря особой циркуляции воздуха в атмосфере в зимние и весенние месяцы, присутствующие в стратосфере химические вещества, такие как хлор, фтор, азот, метан  и др., преобразуются в активные, которые быстро разрушают озон. Измерения  показали, что в такие периоды  концентрация окиси хлора в 100-500 раз больше чем в средних широтах. То есть вредные вещества, которые  попадают в атмосферу переносятся  движением воздуха на все широты, но только в Антарктике в конце  зимы и весной, благодаря особым природным условиям они эффективно разрушают стратосферный озон.

По данным ООН, сокращение озонового слоя всего на 1% приводит к появлению у людей 100 тыс. новых  случаев катаракты и 10 тыс. случаев  рака кожи. Последствия убыли озона  могут быть угрожающими, они могут  привести к более чем 3 млн. смертельных  случаев от рака кожи до 2030 года и 19 млн. - до 2060 года. Число глазных заболеваний (катаракты) может увеличиться на 130 млн. до 2060 года; примерно 50% из них придется на долю развивающихся стран. Кроме увеличения заболеваемости, существует множество других воздействий на живые организмы. Эксперименты показали, что планктон, обитающий в приповерхностном слое при увеличении интенсивности жесткого УФ может серьезно пострадать и даже погибнуть полностью. Планктон находится в основании пищевых цепочек практически всех морских экосистем, поэтому без преувеличения можно сказать, что практически вся жизнь в приповерхностных слоях морей и океанов может исчезнуть. Растения менее чувствительны к жесткому УФ, но при увеличении дозы могут пострадать и они.

Под давлением этих аргументов многие страны начали принимать меры направленные на сокращение производства и использования фреонов. В марте 1985 года появилась Венская конвенция, результатом которой было подписание Монреальского протокола. Под ним, подписались около 150 стран. Его результатом было соглашение о постепенном выводе фреонов из промышленного оборота.

Для распыления жидкости из аэрозольных баллончиков, можно  использовать другие газы, такие как  пропан или бутан. Правда, они горючи.

Хорошим подспорьем в сохранении озонового слоя стало запрещение наземных атомных взрывов. Только при  проведении подземных взрывов, всё  равно, какая то часть окислов  азота попадает в атмосферу. Эта  мера будет действенна только после  того, как все страны откажутся  от проведения ядерных испытаний. Хотя токая тенденция наметилась.

В освоении космоса тоже наметились перемены. Так при запусках «шатлов» их боковые ускорители отрегулированы таким образом, что бы их мощность снижалась при прохождении озонового  слоя.

В самолётостроении новые  конструкции двигателей уменьшили  образование окислов азота.

Результаты анализов последних 4 лет говорят об улучшении состояния озонового слоя. В северном полушарии параметры вернулись к уровню 70-х годов. Так практически исчезли озоновые дыры над восточной Сибирью. Перестала расти Антарктическая дыра. Таким образом, наблюдается положительная тенденция в восстановлении озонового слоя.

Парниковый эффект

В атмосфере имеются определенные следовые газы (парниковые газы) небольшой концентрации, но с особым действием (эффектом): они нагревают землю по принципу стеклянных витражей парника.

Эти следовые газы пропускают падающую коротковолновую солнечную радиацию почти беспрепятственно до самой поверхности земли и задерживают идущее от земной поверхности тепловое излучение. Это явление получило название «парниковый эффект». Собственно говоря, это совершенно естественный процесс, без которого температура Земли опустилась бы до -18 °С и существование жизни на ней было бы невозможным.  Только благодаря естественному парниковому эффекту земля нагревается в среднем до 15 ^оС и поэтому является обитаемой.

Основным парниковым газом  атмосферы является водяной пар, задерживающий 60% теплового излучения  Земли. Содержание водяного пара в атмосфере  определяется планетарным круговоротом воды и (при сильных широтных и  высотных колебаниях) практически постоянно. Примерно 40% теплового излучения  Земли задерживается другими  парниковыми газами, в том числе  более 20% -углекислым газом. Основные природные  источники СО₂ в атмосфере - извержения вулканов и естественные лесные пожары.

Постоянно увеличивающиеся  объёмы сжигаемого топлива, проникновение  в атмосферу промышленно производимых газов, широкое выжигание и сведение лесов, анаэробное брожение и многое другое - всё это обусловило усиление парникового эффекта.

Основными химическими веществами, создающими парниковый эффект, являются следующие газы:

- углекислый  газ (50 % парникового эффекта);

- хлорфторуглероды (25 %);

- метан (10 %).

- оксид азота  (8 %);

- озон приземного  уровня (7%);

Углекислый газ попадает в атмосферу в результате сжигания различных видов топлива. Около 1/3 количества углекислого газа обусловлено выжиганием и сведением лесов, а также процессами опустынивания. Уменьшение лесов означает сокращение количества зелёных древесных растений, способных поглощать углекислый газ в процессе фотосинтеза. Ежегодно содержание углекислого газа в атмосфере Земли увеличивается в среднем на 0,5%.

Хлорфторуглероды вносят около 25% вклада в создание совокупного парникового эффекта. Источники: утечка хладагентов из холодильных установок и кондиционеров, пропеллентов из аэрозольных упаковок, использование пенных компонентов в строительной индустрии и в средствах пожаротушении.

Метан- один из важных «парниковых» газов. Содержание метана в атмосфере за последние 100 лет удвоилось. Основным источником поступления метана в атмосферу Земли является естественный процесс анаэробного брожения, имеющий место во влажных рисовых производствах, в животноводстве, на полях очистки сточных вод, в разложении городских и жилищно-коммунальных стоков, в процессах гниения и разложения органических веществ в свалках бытового мусора и др. Нефтяное загрязнение поверхности суши и Мирового океана также вносит свой существенный вклад в увеличение свободного метана в атмосфере нашей планеты.