11 ГРУППА Экология

Экологические проблемы: региональные и глобальные. Причины возникновения глобальных экологических проблем

Экологическая проблема - это изменение природной среды в результате деятельности человека, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы. Это проблема антропогенного характера. Иначе говоря, она возникает вследствие негативного воздействия человека на природу.

По масштабам распространения экологические проблемы можно подразделить на:

- локальные: загрязнение подземных вод токсичными веществами;

- региональные: повреждение лесов и деградация озер в результате атмосферных выпадений загрязнителей;

- глобальные: возможные климатические изменения вследствие увеличения содержания углекислого газа и других газообразных веществ в атмосфере, а также истощения озонового слоя.

Глобальные экологические проблемы – проблемы, возникающие в результате объективного развития общества, создающие угрозы всему человечеству и требующие для своего решения объединенных усилий всего мирового сообщества.

К глобальным экологическим проблемам относятся экологические проблемы, которые:

- касаются всего человечества, затрагивая интересы и судьбы всех стран, народов и социальных слоев;

- приводят к значительным экономическим и социальным потерям, а в случае их обострения могут угрожать самому существованию человеческой цивилизации;

- требуют для своего решения сотрудничества в общепланетарном масштабе, совместных действий всех стран и народов.

Непрерывный технический прогресс, продолжающееся порабощение природы человеком, индустриализация, до неузнаваемости изменившая поверхность Земли, стали причинами глобального экологического кризиса. В прошлом столетии на природу легла нагрузка, вызванная 4-кратным ростом численности населения и 18-кратным увеличением объема мирового производства.Таким образом, человек, с одной стороны, создает условия для комфорта, а с другой – губит природу и вредит, в конечном счете, сам себе. Поэтому в последнее время особое внимание в среде ученых уделяется основным экологическим проблемам и направлено на поиск альтернатив.

В настоящее время перед населением планеты особенно остро стоят такие проблемы окружающей среды как загрязнение атмосферы, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение почвы, загрязнение вод мирового океана и перенаселение.

Условно всю проблему деградации мировой экологическойсистемы можно разделить на две составные части: деградация окружающей природной среды в результате нерационального природопользования и загрязнения её отходами человеческой деятельности.

Глобальная экологическая проблема №1: Загрязнение атмосферы

Ежедневно среднестатистический человек вдыхает порядка 20 000 литров воздуха, содержащего, помимо жизненно важного кислорода, целый перечень вредных взвешенных частиц и газов. Загрязнители атмосферы условно делятся на 2 типа: естественные и антропогенные. Последние превалируют.

Причины экологической проблемы

Известно, что загрязнение атмосферы происходит в основном в результате работы промышленности, транспорта и т. п., которые в совокупности ежегодно выбрасывают «на ветер» более миллиарда твердых и газообразных частиц. Заводы выбрасывают такие вредные вещества, как пыль, мазутная зола, различные химические соединения, окислы азота и многое другое. Замеры воздуха показали катастрофическое положение атмосферного слоя, загрязненный воздух становится причиной многих хронических заболеваний.

Загрязнение атмосферы – экологическая проблема, не понаслышке знакомая жителям абсолютно всех уголков земли. Особенно остро её ощущают представители городов, в которых функционируют предприятия чёрной и цветной металлургии, энергетики, химической, нефтехимической, строительной и целлюлозно-бумажной промышленности. В некоторых городах атмосферу также сильно отравляют автотранспорт и котельные. Всё это примеры антропогенного загрязнения воздуха.

Основными загрязнителями атмосферы на сегодняшний день являются:

- теплоэлектростанции (выбросы сернистого и углекислого газа);

-металлургические предприятия (оксилы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка);

- химические и цементные заводы (пыль, оксиды азота).

Наиболее распространенные загрязнители атмосферы поступают в нее в основном в двух видах:

- аэрозоли (твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе) соединений кремния, кальция и углерода и т.п.

- газовые выбросы – оксиды углерода, азота, серы.

Что же касается естественных источников химических элементов, загрязняющих атмосферу, то к ним относятся лесные пожары, извержения вулканов, ветровые эрозии (развеивание почв и частиц горных пород), распространение пыльцы, испарения органических соединений и естественная радиация.

Последствия загрязнения атмосферы

Атмосферное загрязнение воздуха отрицательно сказывается на здоровье человека, способствуя развитию сердечных и лёгочных заболеваний (в частности, бронхита). Кроме того, такие загрязнители атмосферы как озон, оксиды азота и диоксид серы разрушают естественные экосистемы, уничтожая растения и вызывая смерть живых существ (в частности, речной рыбы).

Решение экологической проблемы

Глобальную экологическую проблему загрязнения атмосферы, по словам учёных и представителей власти, можно решить следующими путями:

• ограничение роста численности населения;

• сокращение объёмов использования энергии;

• повышение энергоэффективности;

• уменьшение отходов;

• переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии;

• очистка воздуха на особо загрязнённых территориях.

Глобальная экологическая проблема №2: Истощение озонового слоя

Озоновый слой – тонкая полоска стратосферы, защищающая всё живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца.

Причины экологической проблемы

Ещё в 1970-х гг. экологи обнаружили, что озоновый слой разрушается под воздействием хлорфторуглеродов. Эти химические вещества входят в состав охлаждающих жидкостей холодильников и кондиционеров, а также растворителей, аэрозолей/спреев и огнетушителей. В меньшей степени истончению озонового слоя способствуют и другие антропогенные воздействия: запуск космических ракет, полёты реактивных самолётов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного оружия, сокращение лесных угодий планеты. Существует также теория, согласно которой, истончению озонового слоя способствует глобальное потепление.

К настоящему времени обнаружено множество «озоновых дыр», среди которых:

- над Антарктидой (около 23 миллионов квадратных километров);

- над Канадским арктическим архипелагом;

- над Шпицбергеном.

Последствия разрушения озонового слоя

В результате разрушения озонового слоя ультрафиолетовое излучение беспрепятственно проходит через атмосферу и достигает поверхности земли. Воздействие прямых УФ-лучей пагубно сказывается на здоровье людей, ослабляя иммунную систему и вызывая такие заболевания как рак кожи и катаракта. Кроме того, опасности подвергаются морские экосистемы, так как фитопланктон, выступающий здесь в роли основного звена пищевой цепочки, не может нормально развиваться при чрезмерном воздействии жесткого УФ-излучения.

Решение данной проблемы базируется на отказе от использования фреоновых газов, которые наиболее активно разрушают озоновый слой.

Мировая экологическая проблема №3: Глобальное потепление

Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной пар позволяют солнцу нагревать нашу планету и одновременно препятствуют выходу в космос отражающегося от поверхности земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана, оксида азота и водяного пара в атмосфере – это очередная мировая экологическая проблема, именуемая глобальным потеплением (или парниковым эффектом).

П ричины глобального потепления

В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1˚C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Однако по заявлению Алексея Кокорина, руководителя климатических программ Всемирного фонда дикой природы (WWF) России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как дорожный транспорт или сжигание попутного нефтяного газа в факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде».

Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.

Последствия парникового эффекта

1. поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,

2. исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,

3. участятся ураганы.

Решение экологической проблемы

Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:

• повышение цен на ископаемые виды топлива,

• замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),

• развитие энергосберегающих и безотходных технологий,

• налогообложение выбросов в окружающую среду,

• минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,

• внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,

• посадка деревьев,

• экологическое просвещение,

• применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.

Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди

Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, - рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды.

Основная причина выпадения кислотных дождей — наличие в атмосфере за счет промышленных выбросов оксидов серы и азота, хлористого водорода и других кислотообразующих соединений. В результате дождь и снег оказываются подкисленными. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств загрязняющих веществ:

- 200 млн. твердых частиц (пыль, сажа, и др.);

- 200 млн. т. сернистого газа (SO2);

- 700 млн. т. оксида углерода;

- 150 млн. т. оксидов азота.

 В результате выпадения кислотных осадков нарушается равновесие в экосистемах:

- снижено естественное плодородие почв;

- разрушаются здания, сооружения, памятники архитектуры;

- гибнет растительность.

Решение экологической проблемы

Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.

Глобальная экологическая проблема №5: Загрязнение почвы

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Ежегодно люди загрязняют окружающую среду 85 млрд. тоннами отходов.

Основные загрязнители почвы:

- Бытовые отходы.

- Нефть и продукты ее переработки.

- Пестициды.

- Удобрения.

- Радиоактивные вещества.

- Выхлопные газы.

- Химические элементы и их соединения.

- Тяжелые металлы.

Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

Г лавную роль в загрязнении почвы играют такие компоненты техногенных отходов как тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, сурьма), пестициды и нефтепродукты. Из почвы они проникают в растения и воду, даже родниковую. По цепочке токсичные металлы попадают в организм человека и не всегда быстро и полностью из него выводятся. Часть из них имеет свойство накапливаться в течение долгих лет, провоцируя развитие тяжёлых заболеваний.

Решение экологической проблемы

При борьбе за чистоту природы важно выявить источники загрязнения почвы и нейтрализовать их. Комплекс мероприятий должен включать в себя:

-Разработку и использование технологий безотходного производства.

-Контроль за выбросами, их химическим составом и предотвращение попадания их в окружающую среду.

-Обеззараживание бытовых отходов, очистку сточных вод.

-Переработку мусора.

-Очистку выхлопных газов транспорта.

-Переход на экологически чистые средства передвижения, поиск безвредного для окружающей среды топлива.

-Использование альтернативных источников энергии.

-Обеззараживание уже загрязненных объектов.

Глобальная экологическая проблема №6: Загрязнение воды

Загрязнение мирового океана, подземных и поверхностных вод суши – глобальная экологическая проблема, ответственность за которую целиком и полностью лежит на человеке.

    За  период с 1900 по 1995 гг. потребление пресной воды в мире увеличилось в шесть раз, что более чем в два раза превышает темпы прироста населения. Уже сейчас почти одна треть мирового населения проживает в странах, где потребляемый объем воды на 10% превышает общий объем имеющихся запасов. Если нынешние тенденции сохранятся, то к 2025 г. в условиях дефицита будут проживать каждые два из трех жителей Земли.

П ричины экологической проблемы

Причин загрязнения достаточно много, и не всегда виной этому человеческий фактор. Природные катаклизмы также наносят вред чистым водоемам, нарушают экологическое равновесие. Самыми распространенными источниками загрязнения воды считаются:

1. Промышленные отходы. Чтобы не задумываться над проблемой утилизации ненужных продуктов производства, корпорации часто сливают мусор и ядовитые вещества в природные водоемы. Но более вредоносными считаются утечки и аварии в процессе изготовления продукции. Из-за несчастных случаев на химических заводах или в лабораториях в воду могут попасть высокотоксичные соединения и патогенные бактерии. Они способны уничтожить флору и фауну в радиусе 5-10 км от источника загрязнения.

2. Канализационные воды. В стоках, особенно под крупными мегаполисами, скапливается большое количество грязи, остатков человеческой жизнедеятельности и средств бытовой химии. Дождевая влага и смываемая почва смешиваются в общую массу, которая сливается в моря, реки и океаны. Если органические вещества и почву способен переработать планктон, то содержащиеся в моющих средствах синтетические вещества трансформировать невозможно. Они могут стать причиной смерти живых организмов в водной среде.

3. Утечки нефти. Предприятия по добыче и переработке горючих полезных ископаемых терпят до 10 000 производственных потерь ежегодно. При попадании в водоемы наибольшую опасность несет нефть. Полезное ископаемое нельзя полностью удалить из воды из-за его скопления по поверхности. При попадании в нефтяное пятно гибнут птицы и рыбы, условия обитания которых нарушаются. В результате происходит сокращение биологических ресурсов, миграция животных и нарушение пищевой цепи.

4. Сельское хозяйство. Для ускорения роста и сохранения 90-95% урожая фермеры используют химические и натуральные удобрения, которые помещают в верхние слои почвы. Остатки таких веществ с помощью дождя попадают в местные водоемы или грунтовые воды. Кроме того, растения орошают пестицидами для отпугивания вредителей, которые в процессе полива также попадают в почву. Несмотря на наносимый ущерб, отказаться от таких способов выращивания нельзя. В противном случае нарушится поставка пищи и начнется голод.

2. Атмосферное загрязнение. Выброс ядовитых летучих соединений приводит к скоплению смога над городами. Ситуацию ухудшают вулканические извержения пепла, золы и сажи. При попадании в дождевые облака газы и твердые частицы взаимодействуют с молекулами влаги и трансформируются в кислотные осадки. Продуктом химических реакций являются серные и азотные кислоты высокой концентрации. Осадки орошают землю и водоемы, препятствуя парообразованию. В результате нарушается круговорот воды в природе, погибают флора и фауна, изменяется химический состав почвы.

3. Тепловое загрязнение. В водоемы сливают горячую воду – остаток деятельности атомных и тепловых электростанций. Структура жидкости не подвергается изменению, но высокая температура оказывает негативное воздействие на живые организмы. В теплой воде начинают активно расти водоросли, поглощающие растворенный в воде кислород. В условиях гипоксии начинается замор рыбы и насекомых.

4. Твердые отходы. Во время отдыха на природе до 78% людей оставляют за собой неорганический мусор. Отходы выбрасывают не только на почву, но и в водоемы. Из-за легких пластиковых бутылок, целлофановых пакетов и железных банок, накапливающихся на поверхности, в воду не попадает кислород и солнечный свет. Страдают обитающие в данной местности животные. При попадании в мусор они не могут выбраться и погибают.

5. Радиоактивное загрязнение. Предпосылкой её формирования послужило захоронение в водах мирового океана радиоактивных отходов. Многие державы, обладающие развитой атомной промышленностью и атомным флотом, с 49 по 70-й годы XX века целенаправленно складировали в моря и океаны вредные радиоактивные вещества. В местах захоронения радиоактивных контейнеров нередко и сегодня зашкаливает уровень цезия. Но «подводные полигоны» не единственный радиоактивный источник загрязнения гидросферы. Воды морей и океанов обогащаются радиацией и в результате подводных и надводных ядерных взрывов.

Последствия загрязнения воды

1. Вред для здоровья.

Повышенное засорение пресной воды, пригодной для употребления, негативно отражается на качестве жизни животных и человека. Химические выбросы, растворенные в жидкости, провоцируют возникновение следующих патологических процессов:

• сердечно-сосудистые заболевания;

• почечнокаменная болезнь;

• нарушения внутриклеточного обмена веществ;

• расстройства желудочно-кишечного тракта;

• пищевые интоксикации;

• хронические заболевания опорно-двигательного аппарата;

• поражение печени.

1. Загрязнение пресных водоемов органическими отходами приводит к патогенному росту различных бактерий. Микроорганизмы при попадании в ткани человека вызываютинфекционно-воспалительные заболевания.

2. Эпидемии.

Вирусные и бактериальные инфекции в 80% случаев наблюдаются при употреблении грязной питьевой воды или появляются после купания в открытых водоемах. Гидросфера создает благоприятные условия для размножения патогенных микроорганизмов.

1. Механическое засорение вод, Мусорные острова.

Мирового океана приводит к формированию островов из мусора:

• пластиковых изделий;

• жести;

• рыболовных сетей;

• бытовых отходов;

• стеклянных бутылок.

Течения сталкивают друг с другом мусор, который не поддается гниению. В результате со временем на поверхности океанов или морей образуются горы отходов, общей массой до 130 тонн.

1. Кислотные дожди

Вода, загрязненная синтетическими веществами, в процессе испарения или нагрева высвобождает летучие токсины. Ядовитые газы поднимаются в верхние слои атмосферы, взаимодействуя с молекулами жидкости в воздухе. В результате химической реакции влага трансформируется в кислоту. В 95% случаев на землю выпадают осадки из концентрированной серной или азотной кислоты. Химические вещества вызывают ожоги, провоцируют гибель флоры и фауны.

1. Вымирание животных

Антропогенные факторы загрязнения реки, моря и океана наносят вред флоре и фауне. Но если растения способны пускать корни к чистым грунтовым течениям, животные на такой фокус не способны. Отрезанные от питьевых источников звери и птицы начинают вымирать, нарушая пищевую цепь и установившийся биоценоз.

Не обходит стороной гидросферу и такая глобальная экологическая проблема какрадиоактивное загрязнение. Предпосылкой её формирования послужило захоронение в водах мирового океана радиоактивных отходов. Многие державы, обладающие развитой атомной промышленностью и атомным флотом, с 49 по 70-й годы XX века целенаправленно складировали в моря и океаны вредные радиоактивные вещества. В местах захоронения радиоактивных контейнеров нередко и сегодня зашкаливает уровень цезия. Но «подводные полигоны» не единственный радиоактивный источник загрязнения гидросферы. Воды морей и океанов обогащаются радиацией и в результате подводных и надводных ядерных взрывов.

 Пути решения проблемы загрязнения воды

1. Очистка промышленных и бытовых сточных вод.

2. Обеззараживание природных вод с помощью химических реактивов.

3. Откачка загрязненных вод в специальные резервуары.

4. Использование в производстве технологий оборотного водоснабжения, не требующего дополнительного водозабора и стока вод.

Задания по изучаемой теме

Тест

1. К числу главных экологических проблем современности относятся:

а) возникновение новых видов домашних животных и растений;

б) выветривание горных пород и рост сейсмичности;

в) изменение темпов круговорота отдельных элементов;

г) истончение озонового слоя и изменение климата;

д) включение в рацион человека ГМП.

2. К глобальным изменениям в биосфере, связанным с гибелью многих организмов вследствие появления у них ряда отрицательных мутаций, может привести:

а) парниковый эффект;

б) кислотные осадки;

в) расширение озоновых дыр;

г) увеличение концентрации в атмосфере токсичных веществ;

д) циклические процессы на Солнце.

3. Недостаток питьевой воды вызван, в первую очередь:

а) парниковым эффектом;

б) уменьшением объема грунтовых вод;

в) загрязнением водоемов;

г) засолением почв.
4. Парниковый эффект возникает в результате накопления в атмосфере:

а) угарного газа;
б) углекислого газа;
в) диоксида азота;
г) оксидов серы.
5. От жесткого ультрафиолетового излучения живые организмы защищают:

а) водяные пары;
б) облака;
в) озоновый слой;
г) азот.
6. Разрушение озонового слоя ведет к увеличению заболеваний:

а) желудочно-кишечного тракта;
б) сердечно-сосудистой системы;
в) кожи;
г) органов дыхания.
7. Пресная вода на планете составляет от общих запасов воды:

а) 10%;

б) 20%;

в) 75%;

г) 3%.

8. Укажите, кому из диких хищников в наибольшей мере угрожает глобальное потепление, снижая шансы на выживание ?

а) амурский тигр;

б) флоридская пантера;

г) белый медведь;

д) африканский леопард;

5. бурый медведь.

9. Повышенные объемы эмиссии в атмосферу оксидов азота и серы называют:

а) парниковый эффект;

б) кислотные дожди;

г) озоновая дыра;

д) фотохимический смог;

е) северное сияние.

10. Последствиями снижения концентрации озона в атмосфере могут стать:

а) рост заболеваемости людей раком кожи и глазных болезней;

б) усиление частоты наводнений и торнадо;

в) развитие врожденных аномалий у детей;

г) стимуляция работы иммунной системы человека и животных;

д) интенсификация фотосинтеза у растений;

е) таяние полярных льдов и активизация вулканов.

Ответить на вопросы.

1. Перечислите глобальные проблемы биосферы, причины, последствия и меры, принимаемые человечеством для предотвращения будущих катастроф.

2. На аэрозольных баллончиках с красками, лаками, дезодорантами и пеной для бритья в последнее время можно встретить рисунки и надписи, подобные нарисованным ниже. Что означают эти символы?

3. Что такое «озоновые дыры», где они расположены, и почему специалисты полагают, что неплохо бы их «заштопать»?

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/469706-11-gruppa-jekologija