Глобальный и региональные екология

Глобальный и региональные екология
Оглавление:
Введение
Демографический взрыв
Загрязнение окружающей среды
Опустынивание
Парниковый эффект
Истощение озонового слоя
Нехватка пресной воды
Снижение биоразнообразия
Заключение
Список литературы

Введение
Промышленная революция, начавшаяся в 18 веке, привела к значительным изменениям во взаимоотношениях между природой и человеком. До тех пор человек, как и другие живые существа, был естественной частью своих экосистем, жил по законам природы, приспособлен к вращению своих веществ. Но после неолитической революции, когда было изобретено сельское хозяйство, а затем и животноводство, отношения между человеком и природой начали качественно меняться. Сельскохозяйственная деятельность создает искусственные экосистемы, так называемые агроценозы, которые «живут» по своим законам — для их сохранения они требуют постоянного целенаправленного труда человека. Они не могут существовать без человеческого вмешательства. Постепенно человек начинает добывать минералы. И, пожалуй, самое главное, что благодаря своей деятельности человек меняет характер циркуляции веществ в природе, т.е. изменяет характер окружающей среды. И по мере роста населения, по мере увеличения потребностей людей, характеристики окружающей среды меняются все больше и больше. Отметим, что люди чувствуют, что их деятельность приводит к адаптации к местным условиям. Но эта адаптация — местная, и не всегда именно человек улучшает условия жизни клана, племени, деревни или города, улучшая эти условия для себя. Сбрасывая отходы со своей фермы, они загрязняют чужое имущество, что в конечном итоге наносит вред человеку.

Однако до недавнего времени эти изменения были настолько медленными, что никто всерьез не задумывался о них. Конечно, были изменения, и человеческая память их записывала: Европа, например, уже в средние века была покрыта непроходимыми лесами. Бескрайние кованые степи постепенно превратились в сельскохозяйственные угодья, реки стали мелководными, зверей и рыб стало меньше, и люди знали, что все это по одной причине — человеку! Но все эти изменения происходили медленно, и только через несколько поколений они стали заметны. Природа оставалась лишь естественным фоном, на котором развивались события истории. Конечно, были и экологические кризисы, в которых непомерная человеческая жадность подрывала основы человеческого существования, но они носили локальный характер и воспринимались как небесное наказание.

После промышленной революции ситуация быстро изменилась, и основной причиной этих изменений является добыча и использование углеводородного топлива — угля, нефти, сланцев, газа. А потом — в огромных количествах металлов и других минералов. В круговороте веществ в природе началось поглощение веществ, ранее исключенных из круга, и это не типично и находилось в осадочных породах. Появление в биосфере этих веществ, которые с самого начала не были типичными, называлось загрязнением воды, воздуха и почвы. И интенсивность процесса загрязнения быстро возросла. Условия жизни стали быстро меняться. Прежде всего, этот процесс ощущался растениями и животными. Количество и, прежде всего, разнообразие жилой среды стало быстро сокращаться. Этот процесс подавления природы ускорился особенно после Первой мировой войны (1914-1918 гг.) — началась интенсивная разработка более совершенных технологий производства товаров народного потребления.

В настоящее время эти процессы носят комплексный характер и называются глобальными проблемами. Глобальные проблемы человечества — это проблемы и ситуации, которые затрагивают многие страны, атмосферу Земли, океаны и космос и затрагивают все население Земли.

Глобальные проблемы человечества не могут быть решены одной страной в одиночку, необходимы совместно разработанные нормативные акты по охране окружающей среды, скоординированная экономическая политика, поддержка отсталых стран и др.

В этом документе рассматриваются наиболее важные глобальные экологические проблемы в мире, их причины и решения.

Одно из определений относится к глобальным «проблемам, которые возникают в результате объективного развития общества, создают угрозы всему человечеству и требуют совместных усилий всего мирового сообщества для их решения».

Точность этого определения зависит от того, какие проблемы считаются глобальными. Если это узкий круг высших, планетарных проблем, то это полностью соответствует истине. Если добавить такие проблемы, как стихийные бедствия (они глобальны только в смысле возможности их проявления в регионе), то это определение оказывается узким и ограничивает его значение.

Демографический взрыв

До XVII века население земли росло медленно. В первом веке нашей эры она составляла около 150 миллионов, а в XVII веке достигла 500 миллионов, после чего темпы роста резко возросли. Так, в 1992 году население мира росло на 254 тыс. человек в день, из которых менее 13 тыс. приехали из промышленно развитых стран, а остальные 241 — из развивающихся стран. 60% — в Азии, 20% — в Африке и 10% — в Латинской Америке. Такие разительные различия приводят к современному демографическому взрыву, который намного сильнее, чем в Европе. Она началась в 1950-х годах и продолжается по сей день, хотя и быстро сокращается.

В настоящее время тенденция к снижению рождаемости в соответствии с нормой демографическогоперехода уже коснулась всех развивающихся стран в связи с социально-экономическими изменениями в развивающемся обществе в целом, а также изменениями в семье, положении женщин и их участии в производстве. Общий уровень смертности продолжает снижаться, и в большинстве развивающихся стран существует очень молодая структура населения, что в определенной степени способствует продолжению современного демографического взрыва, особенно в Южной Азии, на Ближнем Востоке, в тропической Африке и Латинской Америке.

Согласно исследованиям Немецкого фонда мирового населения (DSW), в настоящее время население мира составляет около 7 миллиардов человек, а в 2007 году прирост населения составил 82 миллиона человек.

Особенности современного демографического взрыва:

В развивающихся странах наблюдается быстрый рост численности населения, который значительно превышает уровень их социально-экономического развития и усугубляет и без того сложные проблемы в области занятости, социальных вопросов, продовольственного снабжения, экономики и т.д;
Энергии намного меньше, чем в прошлом веке;
это важное явление.
Современный демографический взрыв происходит не только в большом количестве стран, непосредственно затрагивающих значительную часть населения мира, но и прямо или косвенно влияет на все мировое сообщество, делая локальную демографическую проблему одной из глобальных проблем современности.

В то же время следует учитывать, что относительные темпы роста мирового населения достигли своего пика в 1960-х годах; с конца 1980-х годов абсолютные темпы роста мирового населения также начали снижаться. Сегодня темпы роста населения снижаются почти во всех странах мира, и можно сказать, что мы живем в эпоху, когда демографический взрыв закончился. В то же время в некоторых странах, где демографический рост остается исключительно высоким и замедляется лишь в недостаточной степени (особенно в странах тропической Африки, таких как Нигерия, ДРК, Ангола и т.д.), существует опасность дальнейшего снижения темпов прироста населения. ), существует риск достижения уровня относительной перенаселенности с катастрофическими значениями.

Снижение рождаемости является неотъемлемым следствием экономического прогресса и доступа женщин к образованию. По оценкам аналитиков ООН, для многих бедных стран порогом для получения женщинами образования, при котором рождаемость снижается на 20% и более, является семилетнее образование. Женщины с высшим образованием в большей степени склонны начинать семью позже, чаще вообще не выходят замуж, а уровень высшего образования женщин увеличивает использование противозачаточных средств, которые могут предотвратить беременность.

Загрязнение окружающей среды

На всех этапах своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Однако с появлением высокоиндустриализированного общества опасное вмешательство человека в природу резко возросло, масштабы такого вмешательства расширились, оно стало более разнообразным и в настоящее время угрожает превратиться в глобальную угрозу человечеству. Потребление невозобновляемых ресурсов растет, все больше и больше сельскохозяйственных угодий отбирается из экономики, потому что на них строятся города и заводы. Человек все больше вмешивается в биосферу, ту часть нашей планеты, где существует жизнь. В настоящее время биосфера Земли находится под возрастающим давлением со стороны человека.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение окружающей среды веществами химического характера, которые ей не свойственны. К ним относятся газообразные загрязнители и аэрозоли промышленного и бытового происхождения. Происходит также накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса усилит нежелательную тенденцию к повышению среднегодовых температур на планете. Экологи также обеспокоены продолжающимся загрязнением Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, которое уже достигло 1/5 от общей площади Мирового океана. Загрязнение нефтью такого масштаба может привести к значительному нарушению обмена газом и водой между гидросферой и атмосферой. Нет также сомнений в важности химического загрязнения почвы пестицидами и усиления ее подкисления, что приводит к распаду экосистемы. В целом, все рассмотренные факторы, к которым можно отнести загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Известно, что загрязнение воздуха в основном обусловлено промышленностью, транспортом и т.д., которые вместе «взрывают» более миллиарда твердых и газообразных частиц каждый год.

Наиболее важными загрязнителями воздуха сегодня являются окись углерода и двуокись серы. В настоящее время общепризнанно, что промышленное производство является наиболее загрязненным воздухом. Источниками загрязнения являются тепловые электростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух диоксид серы и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы выбрасываются в воздух путем сжигания топлива для промышленного использования, отопления домов, транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.

Наиболее распространенные загрязнители воздуха попадают в атмосферу двумя основными способами: либо в виде взвешенных частиц (аэрозолей), либо в виде газов.

Земной покров является важнейшим компонентом биосферы Земли. Именно растительный покров определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Существуют следующие модели загрязнения почвы: мусор, выбросы, свалки, лагуны; тяжелые металлы; пестициды; микотоксины; радиоактивные вещества.

Важнейшей ролью почв является накопление органического вещества, различных химических элементов и энергии. Почвенный покров выполняет функцию биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязняющих веществ. Если это соединение будет разрушено в биосфере, то существующее функционирование биосферы будет необратимо нарушено. По этой причине чрезвычайно важно изучить глобальную биохимическую значимость почвенно-растительного покрова, его современное состояние и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из антропогенных эффектов является загрязнение пестицидами.

Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попадали в атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности земли и воды. Осадковые аэрозоли могут содержать токсичные тяжелые металлы — свинец, ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Как правило, они малоподвижны и накапливаются в почве. Но с дождем кислоты также попадают в почву. Металлы могут быть преобразованы в растворимые соединения путем плавления, которые доступны для растений. Вещества, постоянно присутствующие в почве, также переходят в растворимые формы, что иногда приводит к гибели растений.

Опустынивание

Опустынивание — это процесс необратимых изменений в почве и растительном покрове и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному уничтожению потенциала биосферы и превращению района в пустыню. В общей сложности опустынивание затрагивает более 1 миллиарда гектаров земли.

Почти на всех континентах. Причины и основные факторы опустынивания различны. Опустынивание обычно вызывается сочетанием нескольких факторов, взаимодействие которых резко ухудшает экологическую ситуацию.

В районе, подверженном опустыниванию, физические свойства почвы ухудшаются, растительность умирает, грунтовые воды засолены, биологическая продуктивность резко падает, а способность экосистем к регенерации подрывается. «И если эрозия может быть вызвана болезнями ландшафта, опустынивание — это их смерть» (доклад ФАО ООН). Этот процесс настолько распространен, что стал предметом международной программы «Опустынивание».

В докладе ЮНЕП (Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде) подчеркивается, что опустынивание является результатом длительного исторического процесса, в ходе которого неблагоприятные природные явления и деятельность человека взаимно усиливают друг друга и изменяют характеристики природной среды. Одним из самых глобальных и быстрых процессов нашего времени является распространение опустынивания, упадок и, в крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли, что приводит к условиям, аналогичным тем, которые существуют в естественной пустыне.

Процесс опустынивания обычно вызван совместными действиями природы и человечества. Особый ущерб он наносит в засушливых районах с хрупкими, легко деградирующими экосистемами. Уничтожение редкой растительности в результате чрезмерного выпаса скота, вырубки деревьев и кустарников, вспашки непригодных для сельского хозяйства земель и других видов хозяйственной деятельности, нарушающих хрупкое равновесие в природе, умножение эффекта ветровой эрозии и высушивание верхних слоев почвы.

Баланс воды серьезно нарушен, уровень грунтовых вод падает, колодцы высыхают. Структура почв распадается, их насыщение минеральными солями увеличивается. В результате чрезмерного экономического давления плохо организованные речные бассейны превращаются в примитивно организованные пустынные ландшафты. Есть ли надежда, что процесс опустынивания будет остановлен и что уже деградировавшие земли будут восстановлены? Было сделано много предположений, и некоторые из них кажутся вполне обоснованными.

Среди многих глобальных проблем опустынивание, пожалуй, является наименее известной, хотя все знают, что пустынные районы имеют чрезвычайно жаркий климат, большой дефицит влаги и довольно хрупкую экологическую систему, но в то же время эти районы обладают высоким экономическим потенциалом. В научной литературе и официальных документах заключительная фаза медленной деградации окружающей среды в аридной зоне описывается как продукт сложного взаимодействия социально-экономической системы с природными и антропогенными факторами.

Пустынные и полупустынные районы испытывают особое антропогенное давление в последние десятилетия, когда ряд стран начали эксплуатировать их в особо крупных масштабах в поисках новых источников минеральных, земельных и биологических ресурсов. Расширение пахотных земель, увеличение поголовья скота и более интенсивное использование природных кормов, внедрение агропромышленных методов развития засушливых территорий привели к серьезному нарушению экологического и ресурсного баланса на этих территориях.

На засушливых землях сегодня население десятков развивающихся стран Африки и Азии страдает от нищеты, голода и болезней. По оценкам ЮНЕП, только в результате опустынивания во всем мире ежегодно теряется 6 миллионов гектаров орошаемых земель. Было обнаружено, что искусственные пустыни простираются на 9,1 миллиона километров. Кроме того, опустынивание угрожает примерно 3,5 миллиарда гектаров, что представляет собой угрозу для территорий более чем 100 стран мира. Ежегодно около 21 миллиона гектаров полностью деградируют, а 6 миллионов гектаров поглощаются пустынями. Самые высокие темпы опустынивания наблюдаются в Африке, Азии и Латинской Америке. Эти процессы особенно опасны и широко распространены в развивающихся странах.

Опустынивание в настоящее время является одной из наиболее важных глобальных проблем, стоящих перед человечеством. При вспашке полей частицы плодородного почвенного покрова поднимаются в воздух, рассеиваются, уносятся с полей водяными течениями, осыпаются на новые места, безвозвратно уносятся в Мировой океан в огромных количествах.

Естественный процесс разрушения верхнего слоя почвы водой и ветром, смывание и рассеивание его частиц усиливается и ускоряется во много раз, когда люди вспахивают слишком много земли. Человечество, численность которого стремительно растет, все чаще вторгается в труднодоступные районы и включает в свою деятельность природные ресурсы. До сих пор даже засушливые регионы подвергались серьезному антропогенному давлению. На их долю приходится около 30% площади земли, которая в настоящее время считается последним земельным резервом для человека.

Сегодня на эти площади уже приходится около 80% орошаемых земель, 170 миллионов гектаров используются для неорошаемого земледелия, 3,6 миллиарда гектаров — для выпаса скота. Здесь проживает около 800 миллионов человек, или почти 20% мирового населения. Степень проявления и скорость различных процессов опустынивания обусловлены, главным образом, неправильным управлением со стороны человека, которое не учитывает внешние и внутренние взаимосвязи природных компонентов, регулирующих материальный и энергетический баланс в ландшафтах, и, в конечном счете, биологическую продуктивность почвы. Конечно, ландшафты в засушливых и полузасушливых районах наиболее чувствительны к антропогенным нарушениям; они имеют довольно хрупкую структуру и исторически сложились под влиянием многовековой человеческой деятельности.

Сделанное человеком опустынивание является лишь частью глубокого социально-экономического кризиса, который поразил развивающиеся страны. За растущей эксплуатацией природных ресурсов в большинстве этих стран стоят бывшие конурбации с их разветвленной системой транснациональных корпораций. Поэтому опустынивание — это прежде всего социально-экономическая, а затем экологическая проблема.

В засушливых регионах бывшего Советского Союза мало свидетельств опустынивания, вызванного антропогенными факторами. Индивидуальные, локальные проявления этих процессов: Усиление ветровой и водной эрозии во вновь освоенных районах, вторичное засоление почв в орошаемых оазисах и вдоль маршрутов оросительных каналов, формирование передвижных песчаных центров вблизи некоторых населенных пунктов и вдоль транспортных путей преодолеваются различными техническими и агромелиоративными мероприятиями. Несмотря на кажущиеся незначительными проявления опустынивания территорий, экологическая ситуация в некоторых районах, где непосредственно строятся крупные, в основном водохозяйственные объекты, а также косвенное воздействие таких объектов на соседние районы могут вызывать лишь обеспокоенность. В результате закрытия в 1980 году пролива Аджидарья между Каспийским морем и Каробогазским заливом происходят серьезные антропогенные изменения экологического баланса. Всего за 5 лет бухта полностью высохла и на огромной площади в 10 000 км образовалась типичная соляная пустыня.

Зоной катастрофического экологического ущерба является огромная территория Аральского моря. В результате регулирования рек Амударья и Сырдарья, питающих море, и интенсивного использования их воды для орошения, уровень Аральского моря резко понизился, а морское дно обнажилось на больших площадях, где в настоящее время свирепствуют процессы опустынивания.

Парниковый эффект

Основным источником энергии, поддерживающим жизнь на Земле, является солнечное излучение, электромагнитное излучение Солнца, проникающее в атмосферу Земли. Солнечная энергия также поддерживает все атмосферные процессы, которые определяют смену сезонов: весна-лето-осень-зима и изменение погодных условий.

Около половины солнечной энергии поступает из видимой части спектра, которую мы воспринимаем как солнечный свет. Это излучение беспрепятственно проникает в атмосферу Земли и поглощается поверхностью суши и океанов, нагревая их. Но солнечная радиация ежедневно приходит на землю на протяжении многих тысяч лет, так почему же она не перегревает землю и не превращается в маленькое солнце?

Факт, что земля, поверхность воды и атмосфера, в свою очередь, также излучают энергию, но в слегка измененной форме — в виде невидимого инфракрасного или теплового излучения.

В среднем количество энергии, потребляемой в пространстве в виде инфракрасного излучения в течение довольно длительного периода времени, точно соответствует количеству энергии, излучаемой в виде солнечного света. Таким образом, устанавливается тепловой баланс нашей планеты. Весь вопрос в том, при какой температуре будет установлен этот баланс. Если бы не было атмосферы, средняя температура на Земле была бы -23 градуса. Защитное действие атмосферы, поглощающей часть инфракрасного излучения с поверхности Земли, означает, что в реальности эта температура составляет +15 градусов. Повышение температуры является сущностью парникового эффекта в атмосфере, который увеличивается с увеличением количества углекислого газа и водяного пара в атмосфере. Эти газы лучше всего поглощают инфракрасное излучение.

Концентрация углекислого газа в атмосфере за последние десятилетия возросла. Это происходит потому, что сжигание ископаемого топлива и древесины увеличивается с каждым годом. В результате средняя температура на поверхности земли повышается примерно на 0,5 градуса в столетие. Если нынешние темпы сжигания топлива и, следовательно, увеличение концентрации парниковых газов будут продолжаться, то некоторые предсказывают, что климат будет еще больше прогреваться в следующем столетии.

Идея механизма парникового эффекта была впервые изложена Жозефом Фурье в 1827 году в его статье «Записка о температурах Земли и других планет», в которой он рассматривал различные механизмы формирования климата Земли, с учетом факторов, влияющих на общий тепловой баланс Земли (потепление солнечной радиацией, охлаждение радиацией, внутреннее тепло Земли), а также факторов, влияющих на теплообмен и температуру климатических зон (теплопроводность, циркуляция атмосферы и океана).

Природа парникового эффекта выглядит следующим образом: Земля получает энергию от Солнца, в основном в видимой части спектра, и излучает в основном инфракрасное излучение в космос.

В последние десятилетия концентрация парниковых газов в атмосфере резко возросла. Причина быстрого роста парниковых газов очевидна. Сегодня человечество сжигает столько же ископаемого топлива, сколько тысячи лет назад, когда образовались месторождения нефти, угля и газа. Этот «толчок» выводит из равновесия климатическую систему, и мы видим более вторичные негативные явления: особенно жаркие дни, засухи, наводнения, резкие изменения погоды, и именно это наносит наибольший ущерб.

Если ничего не будет сделано, то, по прогнозам исследователей, глобальные выбросы CO2 увеличатся в четыре раза в течение следующих 125 лет. Но следует также помнить, что многие из будущих источников загрязнения еще не построены. За последние сто лет температура в северном полушарии поднялась на 0,6 градуса. Прогнозируется, что в следующем столетии температура поднимется в пределах от 1,5 до 5,8 градусов. Наиболее вероятный сценарий — 2,5-3 градуса.

Но изменение климата — это не просто повышение температуры. Изменения также связаны с другими климатическими явлениями. Последствия глобального потепления объясняются не только высокими температурами, но и резкими внезапными заморозками, наводнениями, селями, торнадо и ураганами. Климатическая система слишком сложна, чтобы рассчитывать на равномерные и равномерные изменения во всех точках планеты. И ученые теперь видят главную опасность в увеличении отклонения от средних значений — значительные и частые изменения температуры.

Таким образом, повышение средней температуры, изменение климата для экосистемы не проходит мимо него, не оставляя следов. Условия жизни меняются, а это, в свою очередь, приводит к последствиям, которые трудно предсказать, вымиранию одних видов и внезапному распространению других. За последние полвека глобальный парниковый эффект переживал нарастающую тенденцию. По мнению многих климатологов и экологов, это явление связано с глобальными климатическими изменениями антропогенной природы. Это одна из самых серьезных экологических угроз, которую человечество ожидает в 21 веке.

Истощение озонового слоя

Сегодня проблема озона беспокоит так много людей, что я слышал об этом даже от тех, кто раньше не знал о существовании озонового слоя в атмосфере, а только с курса химии в школе. И интерес к этой проблеме понятен, потому что речь идет о будущем человечества. Изменения в озоновом слое могут привести к ухудшению климата на планете, повышению уровня Мирового океана, увеличению числа раковых заболеваний в результате увеличения ультрафиолетового излучения Солнца, достигающего поверхности планеты. К сожалению, опасения людей по поводу изменения озонового слоя не безосновательны. Впервые за 70 лет люди стали говорить об опасности изменения озонового слоя Земли. Но потом мало что было сделано, чтобы нейтрализовать эту угрозу. Если бы в те годы были внедрены эффективные методы предотвращения этой угрозы, эта проблема не была бы столь актуальной в наше время. Прежде всего, это связано с экономическими интересами.

Озоновый слой разлагается под действием различных химических веществ. Например, фреоны, которые используются в холодильной технике и аэрозолях. Оксиды азота, которые образуются при ядерных взрывах и в камерах сгорания самолетов и ракет. Последнее особенно вредно, так как окислы азота очень долго живут на больших высотах. Внесение большого количества минеральных удобрений также вредно для озонового слоя. Дымовые газы электростанций ежегодно производят миллионы тонн закиси азота.

Поэтому большая часть воздействия на озоновый слой планеты связана с экономической деятельностью человека. Поэтому не стоит ждать, пока ситуация быстро изменится. Ведь человечество не может ни брать минеральные удобрения и отказываться от их использования, ни быстро переходить на новые технологии производства холодильных агрегатов.

Озоновый слой был нарушен дырами в озоновом слое, которые появились над Антарктидой весной. Там специальная циркуляция воздуха в атмосфере в зимние и весенние месяцы преобразует присутствующие в стратосфере химические вещества, такие как хлор, фтор, азот, метан и т.д., в активные вещества, которые быстро разрушают озоновый слой. Измерения показали, что концентрация окиси хлора в такие периоды в 100-500 раз выше, чем в средних широтах. Это означает, что загрязняющие вещества, попадающие в атмосферу, передаются воздушными потоками на всех широтах, но только в Антарктиде в конце зимы и весны, так как они эффективно разрушают озон стратосферы в связи с особыми природными условиями. Однако это не означает, что проблема озоновой дыры в Антарктиде является скорее региональной, чем глобальной проблемой.

Весь озон на Земле похож на сообщающиеся сосуды, в одних областях он формируется регулярно, в других — плохо, где-то он живет годами, а где-то — секундами. Таким образом, если он исчезнет в одном месте без компенсации, общий объем озона в мире уменьшится. Но в нашем техногенном мире перекись азота, попадающая в подземный воздух больших городов в составе выхлопных газов автомобилей, при воздействии ультрафиолетового излучения реагирует с непредельными углеводородами, образуя тем самым озоновый смог больших городов. Озон не только образуется в поверхностном слое воздуха, но и разлагается. Разложение происходит за счет растений, животных и промышленных выбросов.

Озон в принципе является разновидностью кислорода. Озон был открыт в 1839 году немецким химиком Шёнбейном и обнаружен в поверхностной атмосфере в 1873 году. 8 лет спустя английский химик Гартли открыл озон в верхних слоях атмосферы.

Озоновый слой в стратосфере важен, поскольку он поглощает определенный диапазон солнечного излучения. Сама земля также испускает излучение в инфракрасном спектре. Часть этого излучения также улавливается озоном, тем самым защищая планету от охлаждения. Основная функция озона — защита человека и всей биосферы планеты от жесткого ультрафиолетового излучения с длиной волны от 250 до 320 нм.

Многочисленные факторы приводят к разрушению озонового слоя.

Во-первых, конечно, это Фреоне. ХФУ — это общий термин для целой группы химических веществ, которые были созданы в 1920-х годах. В основном они использовались в качестве хладагентов в холодильниках. Другим применением ХФУ является его использование в аэрозольных дозаторах. Поскольку большинство ХФУ, производимых во всем мире, выбрасываются в атмосферу, можно сказать, что производство ХФУ почти полностью способствует истощению озонового слоя.

Фреоны достаточно быстро поднимаются в стратосферу. В стратосфере под воздействием ультрафиолетового излучения они достаточно быстро разлагаются. При этом высвобождаются активные атомы хлора, которые участвуют в разложении озона.

Это еще один фактор, который приводит к уменьшению озонового слоя. Это самолеты и космические корабли, которые взлетают на большой высоте. Высокая температура в камерах сгорания реактивных двигателей приводит к образованию оксидов азота из азота и кислорода. А скорость образования азота напрямую зависит от температуры, т.е. от мощности двигателя. Но также очень важно, на какой высоте расположен двигатель и на какой высоте в атмосферу выбрасываются озоноразрушающие окислы азота. Чем выше высота, тем хуже озон.

Теперь рассмотрим влияние минеральных удобрений на разрушение озонового слоя. Восстановление озона возможно за счет того, что закись азота N2 O попадает в стратосферу, которая образуется при денитрификации азота, связанного с почвенными бактериями. Такая же денитрификация связанного азота производится и микроорганизмами в верхних слоях океанов и морей. Эти процессы напрямую связаны с содержанием азота. Поэтому можно быть уверенным в том, что количество закиси азота увеличивается с количеством вносимых в почву минеральных удобрений. Кроме того, закись азота, образующаяся из закиси азота, приводит к разрушению озонового слоя.

Ядерные взрывы также разрушают озоновый слой. При нагревании температура ядерного взрыва составляет около 6000°C. Происходят химические превращения, которые в нормальных условиях происходят лишь медленно или вовсе не происходят. Излучение взрыва приводит к образованию окиси азота, и это происходит главным образом потому, что излучение вызывает ионизацию атомов и молекул атмосферного газа. Образовавшиеся ионы затем вступают в реакцию с другими компонентами атмосферы, образуя оксиды азота. Закись азота также присутствует в дымовых газах электростанций. Это очень сильный источник атмосферных воздействий.

Оксид азота также содержится в дымовых газах электростанций. Это очень сильный источник атмосферных воздействий.

В марте 1985 года родилась Венская конвенция, которая привела к подписанию Монреальского протокола. Около 150 стран, включая Россию, подписали это соглашение. Основа содержания заключалась в том, что человечество должно принять экономические потери ради дальнейшей жизни на Земле. Результатом стало соглашение о постепенном удалении ХФУ из промышленных продаж. В холодильных установках, например, происходит постепенный переход на более дорогие фреоны, такие как фторуглероды (CHF2CHF2,CH3CF3), хлорфторметан. Все они содержат, по крайней мере, один атом водорода и поэтому разлагаются уже в нижних слоях атмосферы. Их жизнь короче. Поэтому они менее опасны для озона. Но у них есть и свои слабости. Если ранее ХФУ были нетоксичны из-за их химической инертности, то это не относится к их заменителям и продуктам их разложения. Но, к сожалению, в России этот процесс идет очень медленно, когда промышленность западных стран уже давно начала использовать старые виды фреонов. Другие газы, такие как пропан или бутан, могут использоваться для распыления жидкости из аэрозольных баллончиков. Это правда, что они легковоспламеняющиеся.

Запрет на ядерные взрывы на суше является хорошим инструментом для сохранения озонового слоя. Только при подземных взрывах часть оксидов азота все равно выбрасывается в атмосферу. Эта мера будет эффективной только тогда, когда все страны откажутся от ядерных испытаний. Несмотря на то, что существует текущая тенденция.

Произошли также изменения в космических исследованиях. Поэтому при запуске «шаттлов» их боковые ускорители регулируются таким образом, что их мощность снижается по мере прохождения озонового слоя. В самолетостроении новые конструкции двигателей позволили снизить образование оксидов азота.

В принципе можно предположить, что проблема озонового слоя решена. Его восстановление уже началось. Это подтверждается результатами анализа последних 4 лет. В северном полушарии параметры вернулись на уровень 1970-х годов. Таким образом, озоновые дыры над Восточной Сибирью практически исчезли. Антарктическая яма перестала расти. Озоновый слой над европейской частью России также перестал разрушаться. Однако это противоречит многочисленным прогнозам истощения озонового слоя. Это ставит под сомнение теорию истощения озонового слоя, основной причиной которой являются фреоны. Но возникли новые проблемы. В связи с увеличением парникового эффекта восстановленный озоновый слой в будущем может стать толще, чем до сих пор. В этом случае уровень ультрафиолетового излучения снизится по сравнению с обычной нормой, что угрожает ультрафиолетовым голодом. Возможно, проблема озонового слоя научит нас быть более внимательными и осторожными со всеми веществами, которые высвобождаются в атмосферу в результате человеческой деятельности.

Нехватка пресной воды
Нехватка пресной воды — явление, известное человечеству с древних времен. Неоднократно она вызывала кризисы и социальные катастрофы. В традиционном обществе нехватка воды ощущается на местах, и вызванные ею кризисы также остаются локальными. Однако по мере развития человечества увеличивалась как нехватка воды, так и кризисы. Именно водный кризис, вызванный последствиями грандиозных работ по гидромелиорации (т.е. вторичного засоления почвы), привел к гибели цивилизации Старого Дерева. Подобные проявления неправильного использования воды привели к экономическому ослаблению Карфагена, за которым последовало его поражение в войнах с Римом и фактическое исчезновение с карты древнего Средиземноморья. Сегодня водный кризис приобретает глобальные масштабы.

По данным ООН, более 1,2 млрд. человек уже живут в условиях постоянного дефицита пресной воды, а около 2 млрд. регулярно страдают от этого (в засушливый сезон и т.д.). По прогнозам ФАО, к середине третьего десятилетия XXI века число людей, испытывающих постоянную нехватку воды, превысит 4 миллиарда. Такие прогнозы кажутся очень правдоподобными. Следует отметить, что при экстраполяции, разумеется, учитывались только устоявшиеся тенденции, ранее существовавшие факторы негативного антропогенного воздействия на водные источники (загрязнение, истощение вследствие недопустимо высокого водопоглощения, осушение верхних болот с неизбежным истощением питающих их малых рек, вырубка лесов в водосборном бассейне и т.д.). ), ожидаемые, но еще не проявляющиеся факторы (например, глобальное потепление) не могут быть учтены в таких прогнозах. Получается, что кривые потребления воды и имеющихся ресурсов пересекаются в 2035-2045 годах. (в зависимости от сценария). Однако за последние 10 лет стало ясно, что потребление растет «круче», чем в худшем случае, а имеющиеся ресурсы сокращаются быстрее, чем в период, используемый в качестве основы для экстраполяции — при соответствующих корректировках, уже примерно в 2025-2030 годах наблюдается перекрытие.

В последние десятилетия нехватка пресной воды возросла в тех регионах, где ее раньше не было, и увеличивается повсюду. Очевидной причиной этого является расширение потребления воды в связи с ростом численности населения и ростом экономики. Однако, если бы бизнес был ограничен только этой причиной, относительные показатели водоснабжения (не обязательно реального потребления) ухудшились бы: объем водных ресурсов на душу населения и на единицу произведенной продукции. Тем не менее, пресной воды удовлетворительного качества не только в относительном, но и в абсолютном выражении меньше. Этот факт часто недооценивают, иногда и вообще не замечают. Тем не менее, это позволяет понять суть процесса нарастания дефицита воды и определить основные принципы стратегии, которая позволит развивающемуся человечеству решить эту проблему. Для анализа необходимо начать с научного аспекта, а затем перейти к экономическим и политическим аспектам.

В XXI веке, и особенно в последние 50 лет, воздействие человека на круговорот воды на планете достигло глобальных масштабов. Данные о стоке из различных источников сильно отличаются друг от друга (как и показатели разбавления загрязненной воды). Это еще больше затрудняет оценку количества антропогенно загрязненной воды в естественных местах. Сравнение различных данных приводит к выводу, что в мире ежегодно загрязняется от 12 до 17 тыс. км3 поверхностных вод, т.е. около половины имеющихся пресных вод. Сегодня именно загрязнение водных объектов является основной причиной нехватки воды, нестабильности водопользования.

Неприемлемо высокий забор воды из многих рек, а также из подземных источников, приводит к изменению режима водных объектов, чему также способствует подавление и трансформация природных экосистем в водосборных бассейнах и строительство всевозможных гидротехнических сооружений. Всемирная комиссия по водным ресурсам отметила, что более половины крупных рек мира «серьезно истощены и загрязнены, деградируют и отравляют окружающие их экосистемы, угрожая здоровью и средствам к существованию людей, которые от них зависят».

К 1950 году по всему миру было построено 5 тысяч плотин высотой более 15 метров. Сейчас таких плотин больше 45 000. В последние полвека в среднем строилось две плотины в день. Однако возможности крупных гидротехнических проектов, отвечающих критериям экономической целесообразности в Европе и США, практически исчерпаны — этим, а не так часто объявляемым экологическим ограничениям, можно объяснить весьма существенное снижение в этих регионах в последние годы. В развивающихся странах, конечно, степень использования гидроэнергетического потенциала значительно ниже, и, соответственно, возможностей для строительства крупных гидросооружений больше. Снижение количества крупных гидроэлектростанций в Европе и Северной Америке можно объяснить тем, что в Европе очень мало гидроэлектростанций, которые пока не задействованы (а во Франции и ряде других западноевропейских стран их практически нет). В Азии, Африке и Южной Америке много неиспользованных ресурсов, и еще одна причина замедления строительства гидроэлектростанций — отсутствие капитальных вложений. Потребности промышленных анклавов, контролируемых транснациональными корпорациями, удовлетворяются, а внутренние потребности развивающихся стран не представляют интереса для богатых инвесторов. Следует подчеркнуть, что расширение водопользования требует взвешенных решений, в противном случае оно может иметь крайне негативные последствия.

Например, мировые запасы пресной воды, которые могли бы быть включены в экономику по разумной цене, почти исчерпаны. В то же время население мира будет продолжать расти по меньшей мере в течение полувека, хотя и снижающимися темпами. Но спрос на воду будет определяться не только дополнительным населением. Не менее важно, чтобы этот рост поддерживался стремлением населения всех стран, и особенно развивающихся стран, улучшить качество жизни, что невозможно без решения водных проблем.

Снижение биоразнообразия

Население Земли постоянно растет, в настоящее время оно увеличивается на 172 человека в минуту, 250 тысяч в день и 90 миллионов в год, а в 2000 году оно составит около 6,5 миллиарда человек. В связи с ростом численности населения все новые направления будут вовлечены в активную экономическую деятельность: пахота полей, строительство промышленных предприятий, перемещение дорог, расширение городских территорий. В результате пространство многих природных экосистем стремительно сокращается, дикая природа и растительная среда обитания разрушаются, а их численность и разнообразие сокращаются. Многие виды птиц, рыб и морских млекопитающих мигрируют на большие расстояния, а то, что охраняется в одной стране, может быть беспощадно уничтожено в другой. В то же время десятки и сотни тысяч видов, не описанных наукой, вымерли. Г-н Дарвин отметил, что в принципе невозможно спасти вымершие виды. Они больше никогда не появятся. Вытесняясь из биогеоцена другого биологического вида, человечество теряет свой драгоценный генофонд, отсекает информацию, поступающую из глубин времени, и обедняет биосферу.