Глобальные экологические проблемы, причины и последствия

Государственное образовательное учреждения высшего профессионального образования.

«Санкт-Петербургский государственный университет Сервиса и Экономики»

Реферат по дисциплине «Экология»

На тему: Глобальные экологические проблемы, причины и последствия.

Выполнила: Студентка Капкалюк Кристина Проверил: Профессор, кандидат с/х наук Суханов П.А.

Санкт-Петербург 2011 год

Содержание

1. Загрязнение атмосферы и её экологические последствия

2. Что такое «парниковый эффект»

3. Что такое «озоновые дыры»

4. Что такое «кислотные дожди»

5. Проблема утилизация отходов ЛКМ (лакокрасочные материалы)

6. Возможные пути решения глобальных экологических проблем Выводы Источники

В этом реферате мы будем рассматривать одну из самых актуальных и волнующих тем на сегодняшний день. Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-за объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, так и от технической вооруженности общества. Она была крайне мала на начальных этапах развития человечества. Однако с развитием общества, ростом его производительных сил ситуация начинает меняться кардинальным образом. XX век — это век научно-технического прогресса. Связанный с качественно новым взаимоотношением науки, техники и технологии, он колоссально увеличивает возможные и реальные масштабы воздействия общества на природу, ставит перед человечеством целый ряд новых, чрезвычайно острых проблем, в первую очередь — экологическую.

Существенная проблема заключается в том, что лишь 1—2% используемого природного ресурса остается в конечном произведенном продукте, а остальное идет в отходы, которые не усваиваются природой. В связи с этими и другими действиями человека по отношению к окружающей среде, возникает целый ряд современных глобальных экологических проблем. Также появляется много вопросов о том, по каким причинам возникают эти проблемы и к каким последствиям это может привести, как предотвратить их в глобальных масштабах.

В нынешнем XXI веке прослеживается не мало глобальных экологических проблем, такие как: разрушение озонового слоя, кислотные дожди, изменение климата, явление как «парниковый эффект» и другие. Все эти проблемы вызваны корыстными целями человека, получить от природы все для своего существования и дохода.

глобальный загрязнение озоновый утилизация

1. Загрязнение атмосферы и её экологические последствия

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами — от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Во многих случаях загрязнение воздушной среды нарушает структурные компоненты экосистемы до такой степени, что регуляторные процессы не в состоянии вернуть их в первоначальное состояние, и в результате гомеостатические механизмы не срабатывают.

Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных.

Пыль, содержащая диоксид кремния (Si0₂), вызывает тяжелое заболевание легких — силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки глаз и легких, участвуют в образовании ядовитых туманов. Если они содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы, то возникает эффект синергизма, т. е. усиление токсичности всей газообразной массы.

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа): при остром отравлении возможен летальный исход. Благодаря низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он не вызывает массовых отравлений, хотя и опасен для страдающих сердечнососудистыми заболеваниями.

Весьма неблагоприятные последствия, которые могут сказываться на огромном интервале времени, связаны и с такими незначительными по объему выбросами, как свинец, бензапирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т. д.

Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального исхода. Тяжелые последствия в организме живых существ вызывает ядовитая смесь дыма, тумана и пыли — смог. Различают два типа смога: зимний смог (лондонский тип) и летний (лос-анджелесский тип).

Лондонский тип смога возникает зимой в крупных промышленных городах при отсутствии ветра и температурной инверсии (повышение, вместо понижения, температуры воздуха в интервале 300—400 м от поверхности земли). В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. Нередко возникают туманы. Концентрации оксидов серы, взвешенной пыли, оксида углерода достигают опасных для здоровья человека уровней, приводят к расстройству кровообращения, дыхания, а нередко и к смерти. В 1952 г. В Лондоне погибло от смога с 3 по 9 декабря более 4 тыс. человек, до 10 тыс. человек тяжело заболели.

Лос-анджелесский тип смога, или фотохимический смог, возникает летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, перенасыщенный выхлопными газами автомобилей, например, в таких городах как Лос-Анджелес (США), где более 4 млн. автомобилей выбрасывают свыше тысячи тонн оксидов азота в сутки. При безветрии в воздухе идут сложные реакции с образованием новых высокотоксичных загрязнителей — фотооксидантов (озон, органические перекиси, нитриты и др.), которые раздражают слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения. Только в одном городе Токио смог вызвал отравлений 10 тыс. человек в 1970 г. и 28 тыс. — в 1971 г. По официальным данным, в Афинах в дни смога смертность выше чем обычно в 6 раз. В некоторых наших городах, расположенных в низинах, в связи со стремительным увеличением автотранспортных средств, вероятность образования фотохимического смога весьма велика.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но и остальной биоте. Известны случаи массового отравления диких животных, особенно птиц и насекомых, при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел. Находящаяся в атмосфере ядовитая пыль поражает органы дыхания животных, а съеденная вместе с растениями — органы пищеварения.

Что касается растений, то выбросы вредных веществ действуют как непосредственно на их зеленые части, попадая через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву — на корневую систему. Например, загрязнение почвы пылью токсичных металлов, особенно в соединении с серной кислотой, губительно действует на корневую систему, а через нее и на все растение. Загрязняющие газообразные вещества по-разному влияют на состояние растительности. Одни из них (оксид углерода, этилен и др.) лишь слабо повреждают листья, хвоинки, побеги, другие (диоксид серы, хлор, пары ртути, аммиак, цианистый водород и др.) — действуют на них губительно. Особенно опасен для растений диоксид серы (SO₂), под воздействием которого прекращается фотосинтез и гибнут многие деревья, особенно хвойные: сосны, ели, пихты, кедр.

Способность растительности к восстановлению во многом зависит от видового состава оставшейся зеленой массы и общего состояния природных экосистем. Однако есть загрязнители, например, кадмиевая соль, невысокие концентрации которых не только не вредят растениям, но и стимулируют прорастание семян, прирост древесины, рост некоторых органов растений.

2. Что такое «парниковый эффект»

«Парниковый эффект», наряду с нарушением озонового слоя и кислотными дождями, вызван глобальным техногенным загрязнением атмосферы. Многие ученые рассматривают их как крупнейшие экологические проблемы современности. Со второй половины XIX в. наблюдается постепенное повышение среднегодовой температуры, что связывают с накоплениями в атмосфере так называемых «парниковых газов» — диоксида углерода, метана, фреонов, озона, оксида азота и др.

Парниковые газы, и в первую очередь С0₂, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли, и атмосфера, насыщенная ими, действует как крыша теплицы. Она, пропуская внутрь большую часть солнечного излучения, почти не пропускает наружу тепло, переизлучаемое Землей.

В связи со сжиганием человеком все большего количества ископаемого топлива (ежегодно более 9 млрд. т. условного топлива) концентрация С0₂ в атмосфере постоянно увеличивается. За счет выбросов в атмосферу при промышленном производстве и в быту растет содержание фреонов (хлорфторуглеродов), метана, в меньшей степени — оксида азота.

«Парниковый эффект» является причиной роста средней глобальной температуры воздуха у земной поверхности. Так, в 1988 г. среднегодовая температура оказалась на 0,4°С выше, чем в 1950—1980 гг., а к 2005 г. ученые прогнозируют ее повышение на 1,3°С. В докладе Международной группы ООН по проблемам климатических изменений утверждается, что к 2100 г. температура на Земле увеличится на 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 повышением уровня Мирового океана, вследствие таяния полярных льдов, сокращения площадей горного оледенения и т. д. Повышение уровня океана всего лишь на 0,5—2,0 м. к концу XXI в., приведет к нарушению климатического равновесия, затоплению приморских равнин в более чем 30 странах, деградации многолетнемерзлых пород, заболачиванию обширных территорий и т. п.

Однако ряд ученых видят в предполагаемом глобальном потеплении климата и положительные экологические последствия: увеличение интенсивности фотосинтеза вследствие повышения концентрации С0₂ и возрастание увлажнения климата, Эти изменения могут привести к увеличению продуктивности как естественных фитоценозов, так и агроценозов. Другие ученые считают, что вообще наблюдающееся в последнее столетие потепление климата на 0,3—0,6°С могло быть обусловлено природной изменчивостью ряда климатических факторов.

В связи с этими данными академик К. Я. Кондратьев (1993) считает, что нет никаких оснований для выдвижения задачи по сокращению выбросов парниковых газов, как центральной в проблеме предотвращения нежелательных изменений глобального климата. По его мнению, важнейшим фактором антропогенного воздействия на глобальный климат является деградация биосферы, а следовательно, в первую очередь необходимо заботиться о сохранении биосферы как основного фактора глобальной экологической безопасности.

Данилов-Данильян, Горшков и др. (1995) считают, что человек разрушил или сильно нарушил на 60% суши нормальное функционирование естественных сообществ организмов. В результате из биогенного круговорота веществ изъята значительная их масса, которая ранее затрачивалась биотой на стабилизацию климатических условий. Деградированная, резко снизившая свою ассимилирующую емкость, биосфера становится важнейшим источником повышенного выброса в атмосферу диоксида углерода и других парниковых газов.

На Международной конференции в Торонто (Канада) в 1985 г. перед энергетикой всего мира была поставлена задача сократить к 2005 г. на 20% промышленные выбросы углерода в атмосферу. На конференции ООН в Киото (Япония) в 1997 г. подтвержден установленный ранее барьер для выбросов парниковых газов. 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.

3. Что такое «озоновые дыры»

«Озоновые дыры» — это значительные пространства в озоновом слое атмосферы на высоте 20 —25 км с заметно пониженным (до 50% и более) содержанием озона. Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г., когда над Антарктидой было обнаружено огромное 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. По данным Росгидромета, в феврале 1995 г. над всем Северным полушарием, а особенно над рядом районов Восточной Сибири и Урала, концентрация озона снизилась на рекордную величину — до 40% и сохранялась в течение 25 суток. В декабре 1995 г. отклонение от климатических норм составило 15%.

Истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Оно ослабляет способность атмосферы защищать все живое от жесткого ультрафиолетового излучения («УФ-радиация»), энергии одного фотона которого достаточно, чтобы разрушить большинство органических молекул. Поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, увеличивается количество заболеваний раком кожи и т. д. По мнению ряда ученых-экологов, к 2030 г. в России, при сохранении нынешних темпов истощения озонового слоя, заболеют раком кожи дополнительно 6 млн. человек. Растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу.

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.). В атмосфере фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губительно действующего на молекулы озона.

По данным международной экологической организации «Гринпис», основными поставщиками хлорфторуглеродов (фреонов) являются США (30,85%), Япония (12,42%), Великобритания (8,62%) и Россия (8,0%). В последнее время в США и в ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя.

Согласно международным протоколам предусматривается значительное снижение выбросов хлорфторуглерода. Согласно ст. 56 Закона РСФСФ «Об охране окружающей природной среды» (1991), все предприятия были обязаны сократить и в последующем полностью прекратить производство и использование озоноразрушающих веществ. Но даже при выполнении этих требований следовало продолжать защищать людей от УФ-излучения, так как хлорфторуглероды 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, другие связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли, т. е. с прорывом глубинных газов (водород, метан, азот) через рифтовые разломы земной коры.

4. Что такое «кислотные дожди»

«Кислотные дожди» образуются при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют разбавленную серную и азотную кислоты. В результате дождь и снег оказываются подкисленными (число рН ниже 5,6). Максимальная зарегистрированная кислотность осадков в Западной Европе — рН=2,3, в Китае — рН=2,25. Фактически атмосферная влага с таким значением рН является кислотой. Окисление природной среды — одна из важнейших экологических проблем.

Суммарные мировые антропогенные выбросы S0₂ и NOx составляют ежегодно более 255 млн. т. (1994 г.). Закисление природной среды негативно отражается на состоянии экосистем. Под действием кислотных осадков из почвы выщелачиваются не только не только питательные вещества, но и токсичные металлы: свинец, кадмий, алюминий и др. Далее они сами или их токсичные соединения усваиваются растениями и почвенными организмами, что ведет к весьма негативным последствиям. В подкисленной воде существенно увеличивается растворимость соединений алюминия. Повышение содержания алюминия при попадании его в водоемы всего лишь до 0,2 мг/л. приводит к гибели рыб, к сокращению развития фитопланктона, так как фосфаты соединяются с алюминием. 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 их деградации как природных экосистем. Пятьдесят миллионов гектаров леса в 25 европейских странах страдают от действия сложной смеси загрязняющих веществ. Гибнут хвойные горные леса на Северных Аппалачах и в Баварии. Отмечены случаи поражения хвойных и лиственных лесов в Карелии, Сибири и в других районах нашей страны.

Примером негативного воздействия кислотных осадков на природные экосистемы является закисление озер. Особенно интенсивно оно происходит в Канаде, Швеции, Норвегии и Финляндии. Объясняется это тем, что значительная часть выбросов серы в США и Великобритании выпадает именно на их территории. Ложе озер в этих странах обычно представлено гранито-гнейсами и гранитами, не способными нейтрализовать кислотные осадки, в отличие, например, от известняков, которые создают щелочную среду и препятствуют закислению.

Закисление озер опасно не только для популяций различных видов рыб, но и часто влечет за собой постепенную гибель планктона, многочисленных видов водорослей и других его обитателей. Озера становятся практически безжизненными.

В России площадь закисления— несколько десятков миллионов гектаров. Известны случаи закисления озер Карелии. Повышенная кислотность осадков наблюдается вдоль западной границы (трансграничный перенос) и на территории ряда крупных промышленных районов, фрагментарно на Таймыре и в Якутии. Например, в районе города Норильска и на Северном Урале огромные площади тайги и лесотундры стали почти безжизненными из-за выбросов диоксида серы Норильским горно-химическим комбинатом.

Влияние кислотности сказывается и на состоянии техногенных объектов, памятников культуры и т. д.: разрушаются мрамор, известняк и другие облицовочные камни, срок службы железобетонных конструкций снижается в несколько раз.

5. Проблема утилизация отходов ЛКМ (лакокрасочные материалы)

Понятие утилизация промышленных отходов включает в себя целый комплекс сложнейших технологических процессов, которые требуют не только использование современного оборудования, но и специальных знаний, также требований законодательства, действующего в этой области. Самостоятельно решить вопрос утилизации отходов под силу только некоторым крупным промышленным предприятиям.

Побочным эффектом от деятельности любого завода, фабрики и индустрии в целом становятся жидкие, твердые, нефтесодержащие, гальванические отходы, утилизация которых не ограничивается только вывозом, но и требует незамедлительной переработки либо захоронения. Одной из самых сложных задач, стоящих перед компаниями, специализирующимися на решении этого вопроса, является утилизация отходов ЛКМ (лакокрасочных материалов). Конечной целью и результатом данного процесса является предотвращение отравления и загрязнения окружающей среды, поскольку отходы и сама продукция любого лакокрасочного производства включает в себя химические вещества, способные не только нанести огромный вред здоровью человека, но и вызвать нарушение экологического баланса.

Сложность утилизации промышленных отходов данного типа заключается в том, что каждая категория ЛКМ требует особых условий и технологии этого процесса. Кроме того, согласно требованиям законодательства в области экологии, утилизации подлежат также все предметы и материалы, которые с ними соприкасались. Поэтому, как правило, утилизация отходов ЛКМ включает в себя три вида самостоятельных мероприятий.

1. Непосредственно утилизация самих лакокрасочных материалов, являющихся отходами предприятий, связанных как с их производством, так и использованием.

2. Переработка либо захоронение загрязненных упаковок, бумаги и другой тары, в которых они хранились.

3. Утилизация неиспользованных на производстве ЛКМ, с истекшим сроком годности либо испорченных.

Учитывая тот факт, что отходы ЛКМ содержат токсичные и другие вредные для организма человека и природы в целом вещества, их утилизация должна максимально соответствовать требуемым технологиям, а значит должна производиться под строгим контролем и соответствовать правилам и стандартам.

6. Возможные пути решения глобальных экологических проблем

Какие же необходимы меры для решения глобальных экологических проблем? Прежде всего следует перейти от потребительско-технократического подхода к природе к поиску гармонии с нею. Для этого, в частности, необходим целый ряд целенаправленных мер по экологизации производства: природосберегающие технологии, обязательная экологическая экспертиза новых проектов, создание безотходных технологий замкнутого цикла.

Другой мерой, направленной на улучшение взаимоотношений человека и природы, является разумное самоограничение в расходовании природных ресурсов, особенно — энергетических источников (нефть, уголь), имеющих для жизни человечества важнейшее значение. Подсчеты международных экспертов показывают, что если исходить из современного уровня потребления (конец XX в.), то запасов угля хватит еще на 430 лет, нефти — на 35 лет, природного газа — на 50 лет. Срок, особенно по запасам нефти, не такой уж и большой. В связи с этим необходимы разумные структурные изменения в мировом энергобалансе в сторону расширения применения атомной энергии, а также поиск новых, эффективных, безопасных и максимально безвредных для природы источников энергии, включая космическую.

Однако ощутимый эффект все перечисленные и другие меры могут дать лишь при условии объединения усилий всех стран для спасения природы. Первая попытка такого международного объединения была осуществлена еще в начале XX века. Тогда в ноябре 1913 г. в Швейцарии состоялось первое международное совещание по вопросам охраны природы с участием представителей 18 крупнейших государств мира.

Ныне межгосударственные формы сотрудничества выходят на качественно новый уровень. Заключаются международные конвенции по охране окружающей среды (квоты по вылову рыб, запрет на промысел китов и др.), осуществляются самые различные совместные разработки и программы. Активизировалась деятельность общественных организаций по защите окружающей среды — «Гринпис». Экологический интернационал Зеленого Креста и Зеленого Полумесяца в настоящее время разрабатывает программу по решению проблемы «озоновых дыр» в атмосфере Земли. Однако следует признать, что при весьма различном уровне социально-политического развития государств мира международное сотрудничество в экологической сфере еще весьма далеко от своего совершенства.

Еще одним направлением для решения экологической проблемы, и может быть в перспективе — самым важным из всех, является формирование в обществе экологического сознания, понимания людьми природы как другого живого существа, над которым нельзя властвовать без ущерба для него и себя. Экологическое обучение и воспитание в обществе должны быть поставлены на первый план, чтобы воспитать в человеке созидание к природе и рационально использовать её в своих целях, тем самым не вредя ей.

Выводы

Cтало совершенно очевидной пагубность потребительского отношения человека к природе лишь как к объекту получения определенных богатств и благ. Для человечества становится жизненно необходимым изменение самой философии отношения к природе. Все понимают, что природу нужно оберегать и не давать ухудшиться положению ещё больше, пока это не дойдет до необратимой катастрофы для Земли и, в особенности, для всего человечества. Но почему-то всё так же мало предпринимается мер для предотвращения экологических проблем в мире.

Можно надеяться лишь на то, что вскоре, но не слишком поздно, люди и страны научаться рационально и эффективно использовать природные ресурсы, научаться жить с природой в согласии, и будут разработаны менее вредные и пагубные для планеты и человека способы утилизации отходов, получения энергии, топлива и прочее.

Источники

Книги:

1. Учебное пособие. «Экология в вопросах и ответах». Авторы: В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. Ростов-на-Дону 2002 г.;

2. Учебное пособие для вузов. «Экология». Автор: А. А. Горелов. Москва 2002 г.;

3. Учебник. «Экологические основы природопользования». Авторы: Э. А. Арустамов, И. В. Левакова, Н. В. Баркалова. Москва 2007 год.

Интернет источники:

1. socfil.narod.ru