Файл: Рындевич. Основы экологии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.09.2020

Просмотров: 4958

Скачиваний: 27

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

266 

разрушению

 

пищевых

 

цепей

 

и

 

нарушению

 

круговорота

 

веществ

что

 

негативно

 

сказывается

 

на

 

состоянии

 

экосистемы

.  

Вымирание

 

видов

 

естественным

 

путем

 

довольно

 

длительный

 

процесс

Палеонтологические

 

данные

 

указывают

что

 

средняя

 

ско

-

рость

 

вымирания

 

составляет

 1 

вид

 

в

 

столетие

По

 

подсчетам

 

ученых

 

в

 

среднем

 

вид

 

птиц

 

существует

 

на

 

Земле

 

около

 2 000 000 

лет

а

 

мле

-

копитающих

 — 

около

 600 000 

лет

Однако

 

из

-

за

 

деятельности

 

чело

-

века

а

 

именно

 

благодаря

 

загрязнению

 

окружающей

 

среды

уничто

-

жению

 

мест

 

обитания

 

организмов

нерегламентированной

 

охоте

заготовке

 

растительного

 

сырья

 

и

 

другим

 

видам

 

хозяйственной

 

дея

-

тельности

скорость

 

исчезновения

 

видов

 

увеличилась

 

в

 40 

раз

За

 

последние

 400 

лет

 

с

 

лица

 

Земли

 

исчезло

 107 

видов

 

и

 

подвидов

 

мле

-

копитающих

, 160 

видов

 

и

 

подвидов

 

птиц

По

 

данным

 

Международного

 

союза

 

охраны

 

природы

 

на

 

грани

 

исчезновения

 

находится

 11 167 

видов

 

животных

 

и

 5 714 

видов

 

растений

.  

По

 

прогнозам

 

ученых

если

 

темпы

 

вымирания

 

сохранятся

 

на

 

та

-

ком

 

же

 

уровне

к

 2100 

г

мы

 

можем

 

потерять

 2/3 

всех

 

видов

 

орга

-

низмов

населяющих

 

планету

Это

 

может

 

привести

 

к

 

биосферному

 

кризису

На

 

восстановление

 

потенциала

 

биоразнообразия

 

биосфере

 

потребуется

 5 000 000 

лет

.  

С

 

целью

 

сохранения

 

биоразнообразия

 

Земли

 

и

 

естественных

 

экоси

-

стем

 

в

 1992 

г

в

 

Рио

-

де

-

Жанейро

 

была

 

подписана

 

Конвенция

 

о

 

биологи

-

ческом

 

разнообразии

 

в

 

рамках

 

Программы

 

ООН

 

по

 

окружающей

 

среде

.  

 
 

7.1.3 

Потепление

 

климата

 

Земли

 

 

Климат

 

не

 

является

 

константным

Он

 

изменялся

 

и

 

изменяется

 

на

 

протяжении

 

всей

 

истории

 

Земли

В

 

основе

 

таких

 

изменений

 

мо

-

гут

 

лежать

 

космические

 

или

 

геоморфологические

 

причины

Однако

 

основной

 

причиной

 

изменения

 

современной

 

климатической

 

обста

-

новки

 

является

 

хозяйственная

 

деятельность

 

человека

которая

 

сти

-

мулирует

 

возникновение

 

парникового

 

эффекта

.  

В

 

связи

 

с

 

интенсивным

 

развитием

 

промышленности

 

и

 

транс

-

порта

 

изменился

 

пылевой

 

состав

 

атмосферы

Установлено

что

 

за

 

последние

 100 

лет

 

количество

 

пыли

 

в

 

атмосфере

 

возросло

 

в

 20 

раз

.  

Однако

 

более

 

значительным

 

фактором

способствующим

 

поте

-

плению

 

климата

является

 

увеличение

 

концентрации

 

в

 

нижних

 

сло

-

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

267

ях

 

атмосферы

 

парниковых

 

газов

 (

углекислый

 

газ

метан

сернистые

 

соединения

оксид

 

азота

гексафторид

 

серы

озон

фреоны

). 

Они

пропуская

 

тепловые

 

солнечные

 

лучи

 

к

 

поверхности

 

Земли

препят

-

ствуют

 

тепловому

 

излучению

 

в

 

обратном

 

направлении

 — 

в

 

косми

-

ческое

 

пространство

В

 

результате

 

накопления

 

парниковых

 

газов

 

повсеместно

 

на

 

планете

 

наблюдается

 

повышение

 

температуры

За

 

последние

 10 

лет

 

температура

 

воздуха

 

вблизи

 

поверхности

 

земли

 

возросла

 

на

 0,15°

С

.  

Основным

 

парниковым

 

газом

 

является

 

углекислый

 

газ

концен

-

трация

 

которого

 

неуклонно

 

растет

 

из

-

за

 

сжигания

 

органического

 

топлива

а

 

также

 

уничтожения

 

лесных

 

и

 

болотных

 

экосистем

кото

-

рые

 

являются

 

эффективными

 

фиксаторами

 

углерода

За

 

последние

 

10 

лет

 

количество

 

выбросов

 

в

 

атмосферу

 

углекислого

 

газа

 

увеличи

-

лось

 

в

 2,5 

раза

По

 

прогнозам

 

ученых

 

к

 2025 

г

температура

 

может

 

повыситься

 

на

 2,2—2,5°

С

а

 

к

 2100 

г

. — 

на

 4,5—6°

С

К

 

концу

 

ХХ

 

в

концентрация

 

углекислого

 

газа

 

повысилась

 

с

 0,030% 

до

 0, 039%.  

Последствиями

 

глобального

 

потепления

 

выступает

 

таяние

 

по

-

лярных

 

льдов

 

в

 

Антарктиде

 

и

 

Арктике

ледников

 

и

 

снежников

 

в

 

го

-

рах

С

 

конца

 1960 

г

установлено

 10%-

ое

 

снижение

 

площади

 

снежно

-

го

 

покрова

Отступают

 

горные

 

ледники

 

в

 

Северном

 

полушарии

на

-

блюдается

 

сильное

 

и

 

быстрое

 

таяние

 

ледников

 

Гренландии

.  

Парниковый

 

эффект

 

вызывает

 

перераспределение

 

переноса

 

вла

-

ги

 

воздушных

 

масс

Это

 

может

 

привести

 

к

 

тому

что

 

многие

 

засуш

-

ливые

 

районы

 

планеты

 

в

 

течение

 

небольшого

 

промежутка

 

времени

 

превратятся

 

в

 

пустыни

Подобные

 

процессы

 

уже

 

наблюдаются

 

на

 

африканском

 

континенте

В

 

других

 

регионах

 

Земли

 

в

 

противопо

-

ложность

 

этому

 

может

 

повыситься

 

уровень

 

выпадения

 

осадков

как

например

в

 

некоторых

 

регионах

 

Юго

-

Восточной

 

Азии

Европы

 

и

 

Америки

В

 

целом

в

 

ХХв

количество

 

осадков

 

увеличивалось

 

на

 

0,5—1,0% 

за

 

каждое

 

десятилетие

главным

 

образом

 

в

 

средних

 

и

 

вы

-

соких

 

широтах

 

Северного

 

полушария

В

 

то

 

же

 

время

 

в

 

континен

-

тальных

 

районах

 

субтропических

 

широт

 

Северного

 

полушария

 

на

-

блюдалось

 

уменьшение

 

количества

 

осадков

 

на

 0,3% 

за

 

десятилетие

.  

Все

 

вышеперечисленные

 

явления

 

ведут

 

к

 

повышению

 

уровня

 

Мирового

 

океана

В

 

настоящее

 

время

 

подъем

 

уровня

 

Мирового

 

океана

 

составляет

 

примерно

 0,25 

м

 

за

 100 

лет

Только

 

за

 1993—

1996 

гг

он

 

повышался

 

со

 

скоростью

 5,8 

мм

 

в

 

год

Однако

 

средняя

 

скорость

 

его

 

подъема

 

в

 

последние

 

годы

 

прошлого

 

века

 

в

 

целом

 

бы

-

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

268 

ла

 

около

 3,5 

мм

 

в

 

год

Поступление

 

значительного

 

количества

 

та

-

лых

 

вод

 

в

 

океан

 

может

 

привести

 

к

 

подъему

 

его

 

уровня

 

до

 0,9 

м

 

уже

 

к

 2100 

г

По

 

прогнозам

 

ученых

 

при

 

повышении

 

температуры

 

более

 

чем

 

на

 1,5—2°

С

 

площади

 

льдов

 

на

 

Земле

 

могут

 

сокращаться

 

ката

-

строфически

что

 

должно

 

привести

 

к

 

еще

 

большему

 

повышению

 

уровня

 

Мирового

 

океана

  (

до

 2 

м

). 

Подобное

 

повышение

 

вызовет

 

затопление

 

наиболее

 

биопродуктивных

 

областей

 

биосферы

  (

при

-

брежных

 

тропических

 

лесов

коралловых

 

рифов

 

и

 

т

д

.), 

что

 

может

 

вызвать

 

экологический

 

кризис

 

планетарного

 

масштаба

.  

Затопление

 

ряда

 

регионов

 

может

 

привести

 

и

 

к

 

серьезным

 

соци

-

альным

 

потрясениям

 — 

миграции

 

населения

 

в

 

центральные

 

мате

-

риковые

 

районы

 

и

 

перераспределению

 

территории

 

всех

 

государств

.  

В

 1997 

г

в

 

японском

 

городе

 

Киото

 

на

 

международном

 

совеща

-

нии

 

по

 

глобальному

 

изменению

 

климата

делегатами

 

которого

 

яв

-

лялись

 

представители

 160 

государств

был

 

подписан

 

Протокол

 

о

 

сокращении

 

выбросов

 

парниковых

 

газов

в

 

первую

 

очередь

 

СО

2. 

Киотский

 

протокол

 

предусматривает

 

систему

 

квот

 

на

 

выбросы

 

СО

2

 

и

 

других

 

парниковых

 

газов

 

и

 

обязывает

 38 

индустриально

 

разви

-

тых

 

стран

 

сократить

 

к

 2008—2012 

гг

эти

 

выбросы

 

на

 5%.  

 
 

7.1.4 

Разрушение

 

озонового

 

слоя

 

 

Озон

трехатомная

 

форма

 

кислорода

образуется

 

в

 

верхних

 

сло

-

ях

 

атмосферы

 

под

 

действием

 

жесткого

 (

коротковолнового

ультра

-

фиолетового

 

излучения

 

Солнца

Благодаря

 

способности

 

задержи

-

вать

 

это

 

излучение

 

озон

 

создает

 

экран

защищающий

 

все

 

формы

 

жизни

включая

 

человека

от

 

канцерогенного

 

и

 

мутагенного

 

дейст

-

вия

 

УФ

-

излучения

По

 

оценкам

 

специалистов

в

 

атмосфере

 

содер

-

жится

 

около

 3 

млрд

 

т

 

озона

однако

 

это

 

всего

 

лишь

 0,000 06% 

ат

-

мосферных

 

газов

.  

Наиболее

 

эффективно

 

процесс

 

образования

 

озона

 

проходит

 

в

 

верхних

 

слоях

 

атмосферы

на

 

высоте

 25—50 

км

где

 

под

 

действием

 

же

-

сткого

 

УФ

-

излучения

 

Солнца

 

возникает

 

практически

 

весь

 

озон

 [17]. 

Основная

 

масса

 

озона

 

располагается

 

на

 

высоте

 

около

 40 

км

Доста

-

точно

 

небольшое

 

его

 

количество

 

может

 

образовываться

 

при

 

грозо

-

вых

 

разрядах

 

и

 

других

 

электрических

 

явлениях

 

вблизи

 

поверх

-

ности

 

Земли

.  

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

269

Естественные

 

колебания

 

содержания

 

озона

 

вызваны

 

цикличе

-

скими

 

изменениями

 

активности

 

Солнца

 

и

 

выбросами

 

вулканиче

-

ских

 

газов

 

при

 

извержениях

.  

Синтез

 

озона

 

идет

 

в

 

дневное

 

время

причем

 

в

 

тропиках

 

интен

-

сивнее

чем

 

в

 

средних

 

и

 

высоких

 

широтах

Самопроизвольный

 

рас

-

пад

 

озона

 

и

 

его

 

разрушение

 

во

 

взаимодействии

 

с

 

различными

 

атмо

-

сферными

 

примесями

 

идут

 

постоянно

 

в

 

любое

 

время

 

суток

В

 

ре

-

зультате

 

возникает

 

динамическое

 

равновесие

 

между

 

синтезом

 

и

 

рас

-

падом

 

озона

Колебание

 

его

 

концентрации

 

составляет

 

всего

 0,5—1%.  

Основными

 

причинами

вызывающими

 

разрушение

 

озонового

 

экрана

 

планеты

выступают

 

выбросы

 

в

 

атмосферу

 

фреонов

 — 

хлорфторуглеродов

ко

-

торые

 

используются

 

в

 

качестве

 

хладагентов

 

полеты

 

реактивной

 

авиации

 

и

 

запуски

 

ракет

.  

Загрязнение

 

воздуха

 

хлором

 

и

 

его

 

соединениями

резко

 

усилив

-

шееся

 

с

 

развитием

 

холодильной

 

техники

 

на

 

фреонах

а

 

также

 

выбро

-

сами

 

двигателей

 

высотной

 

авиации

 

и

 

ракет

 

с

 

твердотопливными

 

двигателями

ведет

 

к

 

прогрессирующему

 

ослаблению

 

озонового

 

слоя

Для

 

преодоления

 

этой

 

опасности

 

необходимы

 

согласованные

 

действия

 

всех

 

развитых

 

стран

 

по

 

разработке

 

новых

безопасных

 

для

 

озонового

 

слоя

 

технологий

 

в

 

промышленности

 

и

 

транспорте

вклю

-

чая

 

ракетную

 

технику

.  

Фреоны

 

широко

 

используются

 

в

 

бытовых

 

и

 

промышленных

 

хо

-

лодильных

 

установках

 

как

 

хладагент

откуда

 

они

 

регулярно

 

попа

-

дают

 

в

 

воздух

Дополнительный

 

источник

 

попадания

 

фреонов

 

в

 

воздух

 

создают

 

широко

 

используемые

 

в

 

быту

 

баллончики

 

с

 

дезо

-

дорантами

красками

репеллентами

 

и

 

другими

 

веществами

распы

-

ляющими

 

носителями

 

которых

 

являются

 

фреоны

Ежегодно

 

в

 

ат

-

мосферу

 

выбрасывается

 

около

 800 000 

т

 

фреонов

.  

Молекулы

 

фреонов

 

химически

 

не

 

активны

поэтому

 

они

 

безо

-

пасны

 

для

 

организмов

 

в

 

нижних

 

слоях

 

атмосферы

но

подымаясь

 

в

 

более

 

высокие

 

слои

 

атмосферы

они

 

ведут

 

себя

 

по

-

другому

Попа

-

дая

 

в

 

озоновый

 

слой

 

и

 

более

 

высокие

 

слои

 

атмосферы

фреоны

 

под

 

действием

 

УФ

-

излучения

 

легко

 

разрушаются

высвобождая

 

актив

-

ный

 

хлор

который

 

катализирует

 

распад

 

озона

Хлор

 

активно

 

со

-

единяется

 

с

 

озоном

давая

 

монооксид

 

хлора

 

и

 

кислород

В

 

свою

 

очередь

 

монооксид

 

хлора

 

легко

 

присоединяет

 

второй

 

атом

 

кисло

-

рода

при

 

этом

 

хлор

 

освобождается

 

и

 

может

 

вступить

 

в

 

реакцию

 

со

 

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

270 

следующей

 

молекулой

 

озона

Одна

 

молекула

 

хлора

 

за

 

среднее

 

вре

-

мя

 

своего

 

существования

 

в

 

верхних

 

слоях

 

атмосферы

 

способна

 

разложить

 100 000 

молекул

 

озона

 [17].  

Хлор

 

также

 

может

 

попадать

 

в

 

атмосферу

 

при

 

утечках

 

и

 

авариях

 

в

 

химической

 

промышленности

он

 

используется

 

в

 

органическом

 

синтезе

.  

Реактивная

 

авиация

 

является

 

источником

 

попадания

 

в

 

атмосфе

-

ру

 

хлора

 

и

 

оксидов

 

азота

особенно

 

при

 

полетах

 

на

 

высотах

 

более

 

20 

км

 

при

 

непосредственном

 

контакте

 

с

 

озоновым

 

экраном

Разру

-

шают

 

озоновый

 

слой

 

и

 

ракетные

 

двигатели

в

 

первую

 

очередь

 

твердотопливные

Высокая

 

температура

 

на

 

соплах

 

реактивных

 

дви

-

гателей

 

способствует

 

окислению

 

атмосферного

 

азота

По

 

сравне

-

нию

 

с

 

хлором

 

оксиды

 

азота

 

менее

 

опасны

одна

 

молекула

 

оксида

 

азота

 

разлагает

 

в

 

среднем

 

всего

 10 

молекул

 

озона

Опасность

 

окси

-

дов

 

азота

 

заключается

 

в

 

том

что

 

их

 

содержание

 

в

 

воздухе

 

значи

-

тельно

 

выше

чем

 

хлора

.  

Озон

 

могут

 

разрушать

 

и

 

другие

 

вещества

окись

 

углерода

во

-

дород

окись

 

серы

но

 

по

 

сравнению

 

с

 

хлором

 

и

 

оксидами

 

азота

Они

 

практически

 

безвредны

.  

За

 

последние

 20 

лет

 

содержание

 

озона

 

в

 

атмосфере

 

уменьшилось

 

на

 4—15% 

в

 

разных

 

регионах

 

планеты

Наиболее

 

быстро

 

разрушает

-

ся

 

озоновый

 

экран

 

над

 

полярными

 

областями

 

Земли

Так

площадь

 

озоновой

 

дыры

 

над

 

Антарктидой

 

колеблется

 

от

 5 

до

 10 

млн

 

км

².  

Подобные

 

темпы

 

разрушения

 

озонового

 

слоя

 

могут

 

привести

 

к

 

серьезным

 

экологическим

 

последствиям

Уменьшение

 

содержания

 

озона

 

на

 1% 

ведет

 

к

 

увеличению

 

числа

 

заболеваний

 

раком

 

кожи

 

на

 

5—7% (

около

 60 000 

случаев

).  

Повышение

 

уровня

 

жесткого

 

УФ

-

излучения

 

Солнца

 

способствует

 

возникновению

 

и

 

развитию

 

такого

 

заболевания

 

глаз

как

 

катаракта

которое

 

уже

 

сейчас

 

практически

 

не

 

имеет

 

возрастного

 

ограничения

.  

Снижение

 

содержания

 

озона

 

в

 

атмосфере

 

на

 10% 

вызовет

 

де

-

градацию

 

ряда

 

водных

 

экосистем

так

 

как

 

фитопланктон

который

 

выступает

 

в

 

этих

 

биологических

 

макросистемах

 

как

 

основной

 

про

-

изводитель

 

первичной

 

биологической

 

продукции

очень

 

чувствите

-

лен

 

к

 

повышению

 

уровня

 

ультрафиолетового

 

излучения

.  

Нельзя

 

недооценивать

 

и

 

опасность

 

для

 

биосферы

 

возрастания

 

скорости

 

и

 

частоты

 

мутационного

 

процесса

который

 

также

 

будет

 

стимулироваться

 

благодаря

 

разрушению

 

озонового

 

экрана

 

и

 

увели

-

чению

 

интенсивности

 

жесткого

 

УФ

-

излучения

.  

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У