Экология
7.Глобальные экологические процессы. Парниковый эффект, разрушение озонового слоя, глобальное потепление. Глобальные экологические проблемы
Новое время человечество, с точки зрения отношений с природной средой, начало практически под тем же знаком, и всю свою историю – существование человеческой цивилизации по-прежнему остается крупнейшей экологической проблемой современности. Но поскольку экология – это наука о взаимоотношении видов со средой, а в данном случае нас больше других интересует один конкретный вид – сам человек — то оставим эту проблему без решения и перейдем к другим, пусть менее глобальным, но все-таки гораздо более поддающимся решению.
За прошедшие тысячелетия цивилизация и технологии сделали заметный скачок в своём развитии. Изменился вид человеческих поселений, канули в Лету языки древности, сам внешний облик «человека разумного» изменился до неузнаваемости. Но одно в жизни человека осталось неизменным: все, что цивилизация способна собрать в своих амбарах, складировать за высокими заборами специальных баз, распихать по полкам домашних шкафов и холодильников – все это взято из окружающей среды. И весь ритм жизни человечества, как в прошедшие эпохи, так и сегодня, определялся одним – возможностью доступа к тем или иным природным ресурсам.
Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву.
С атмосферными осадками. Многие химические соединения (газы – оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву.
Осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей. Твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей.
При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной.
С растительным опадом. Различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву.
Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы:
Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами;
Тяжелыми металлами;
Пестицидами;
Микотоксинами;
Радиоактивными веществами.
Существуют природные ресурсы, необходимые человечеству, как воздух. Но нет, пожалуй, такого ресурса, кроме самого воздуха, отсутствие которого становилось бы нерешимой проблемой для человека уже менее чем через минуту.
Известно, что загрязнение атмосферы происходит в основном в результате работы промышленности, транспорта и т. П., которые в совокупности выбрасывают ежегодно выбрасывают «на ветер» более миллиарда твердых и газообразных частиц.
Основными загрязнителями атмосферы на сегодняшний день являются окись углерода и сернистый. Но, конечно, нельзя забывать и о фреонах, или хлорфторуглеводородах. Именно их большинство ученых считают причиной образования так называемых озоновых дыр в атмосфере. Фреоны широко используются в производстве и в быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, а также в аэрозольных упаковках. А именно с понижением содержания озона в верхних слоях атмосферы медики связывают рост количества раковых заболеваний кожи.
Известно, что атмосферный озон образуется в результате сложных фотохимических реакций под воздействием ультрафиолетовых излучений Солнца. Хотя его содержание невелико, его значение для биосферы огромно. Озон, поглощая ультрафиолетовое излучение, предохраняет все живое на земле от гибели. Фреоны же, попадая в атмосферу, под действием солнечного излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон.
Благодатные капли дождя – еще один дар небес – всегда радовали человека. Но в некоторых районах земного шара дожди превратились в серьезную опасность. Возникла сложная и трудная в своем решении проблема кислотных дождей, которая на международном уровне была впервые поднята Швецией на конференции ООН по окружающей среде. С тех пор она превратилась в одну из главных природоохранных проблем человечества.
Кислотные дожи губительно действуют на природу водоёмов, наносят ущерб лесной растительности и сельскохозяйственным культурам, наконец, все эти вещества представляют определенную опасность для жизни человека.
Третий, не менее важный, чем небо над головой и земля под ногами, фактор существования цивилизации – водные ресурсы планеты.
На свои нужды человечество использует главным образом пресные воды. Их объём составляет чуть больше 2% гидросферы, причём распределение водных ресурсов по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод. Общее же потребление речных вод возрастает из года в год во всех районах мира. Известно, например, что с начала нынешнего века потребление пресных вод возросло в 6 раз, а в ближайшие несколько десятилетий возрастёт еще по меньшей мере в 1,5 раза.
Недостаток воды усугубляется ухудшением её качества. Используемые в промышленности, сельском хозяйстве и в быту воды поступают обратно в водоёмы в виде плохо очищенных или вообще неочищенных стоков.
Таким образом, загрязнение гидросферы происходит, прежде всего, в результате сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод. Согласно расчетам ученых, в конце ХХ века для разбавления этих самых сточных вод может потребоваться 25 тыс. Кубических км. Пресной воды или практически все реально доступные ресурсы такого стока! Нетрудно догадаться, что именно в этом, а не в росте непосредственного водозабора – главная причина обострения проблемы пресной воды.
В настоящее время к числу сильно загрязненных относятся многие реки – Рейн, Дунай, Сена, Огайо, Волга, Днепр, Днестр и др. Растет загрязнение мирового океана. Причем здесь существенную роль играет не только загрязнение стоками, но и попадание в воды морей и океанов большого количества нефтепродуктов (рис.6.). В целом, наиболее загрязнены внутренние моря – Средиземное, Северное, Балтийское, Внутреннее Японское, Яванское, а также Бискайский, Персидский и Мексиканский заливы.
Кроме того, человек осуществляет преобразование вод гидросферы путем строительства гидротехнических сооружений, в частности водохранилищ. Крупные водохранилища и каналы оказывают серьезное отрицательное воздействие на окружающую среду: изменяют режим грунтовых вод в прибрежной полосе, влияют на почвы и растительные сообщества, в конце концов, их акватории занимают большие участки плодородных земель.
Изменяя свой мир, человек, желает он того или нет, существенно вмешивается в жизнь своих соседей по планете. По данным Международного союза охраны природы, с 1600 г. На Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Кроме того, уменьшаются в количестве и исчезают редкие насекомые, что связано как с реакцией на применение различного рода пестицидов, так и с уничтожением их коренных мест обитания.
Механизм гибели вида гораздо проще, чем его можно себе представить. Зоологи поняли это, когда им удалось проанализировать большое число неудачных случаев акклиматизации животных в угодьях, безусловно, подходящих для завозимых видов. Оказалось, что неудачами кончался завоз малых групп животных. Выяснилось, что 2-3 пары животных при отсутствии постоянных, пусть даже сравнительно редких контактов с себе подобными, не могут обжить территорию. В большинстве случаев у них подавляется способность к размножению или они гибнут от так называемого «стресса», или болезни напряжения. Подобное же положение возникает при большом разряжении естественной популяции. Совершенно необязательно уничтожать всех до одного животных, чтобы обречь вид на исчезновение, достаточно сильно сократить его численность, уменьшить или разрознить участки обитания, в чем человечество, особенно в последние столетия, заметно преуспевает.
Парниковый эффект
Когда
несколько десятилетий назад ученые
всерьез заговорили о проявление на
нашей планете парникового эффекта –
их заявления были восприняты всерьез
разве что узким кругом таких же ученых.
События же последних лет: неслыханная
жара в Северной Америке и на Европейском
континенте, вызвавшая резкое ухудшение
здоровья даже у здоровых людей,
многочисленные инфаркты и тепловые
удары, выгорания посевов от засух и
многочисленные наводнения, ураганы и
штормы – не на словах, а на деле убедили
нас в обратном. Эта печальная реальность
– уже не прогнозы, а сводки новостей… Средняя температура на нашей планете
+ 15 градусов, такой она поддерживается
за счет парникового эффекта. Именно
благодаря ему и создались условия для
возникновения жизни на Земле (без этого
явления температура была бы -15). Как
известно, поглощение инфракрасных лучей
в атмосфере происходит за счет углекислого
газа, в результате чего – выделяется
тепло и создается комфортная для
животного и растительного мира среда
обитания. А значит, чем больше углекислого
газа – тем больше тепла. С каждым новым
шагом техногенного развития цивилизации,
человечество стремительно разрушает
гармонию, созданную природой, используя
для этого два надежных способа: увеличение
мощности производства и массовое
уничтожение лесов. По данным ООН, через
тридцать лет это приведет к повышению
общего температурного фона планеты –
на 3 градуса. Казалось бы – немного.
Казалось бы – нас это не еще не коснется…
Еще – или уже? 30 лет – это всего лишь
треть жизни человека… Пока еще –
треть…
Стоит ли быть оптимистами, или
мы здесь больше похожи на страуса,
прячущего голову в песок? Если существующая
тенденция продлиться, то уже в 2050 году
количество углекислого газа в атмосфере
планеты увеличится в 2 раза. Для пиковых
температур рост составит от 4,5 до 5,5
градуса. Это вызовет таяние ледников в
горах, что, в свою очередь, повысит
уровень мирового океана на полтора
метра! Как следствие – увеличится
подверженность прибрежных зон катастрофам
и штормам, изменится циркуляцию осадков
(по данным ученых, они могут сократиться
до 40%!), что вызовет катастрофические
потери урожайности и миграции населения
вглубь материка… Все это уже не прогнозы,
а реальность недалекого будущего
Однако не все внушает радость. Факт для размышления: в холодильниках и кондиционерах, которые уже стоят в наших домах, накоплено такое количество хлорфторуглеродов, что даже если бы можно было вдруг полностью остановить все производство – то вредоносных выделений нам хватит еще на долгое время, и мы практически не почувствовали бы эффекта!
Разрушения озонового слоя
Озоновый слой расположен в стратосфере на высоте от 12 до 50 км (наибольшая плотность на высоте около 23км). И, несмотря на то, что концентрация озона в атмосфере меньше 0.0001%, озоновый слой полностью поглощает губительное для всего живого коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Долгое время озоновый слой стремительно истощался из-за деятельности человека. Вот основные причины его истончения: 1) Во время запуска космических ракет в озоновом слое буквально «выжигаются» дыры. И вопреки старому мнению о том, что они сразу же затягиваются, эти дыры существуют довольно долгое время. 2)Самолеты летающие на высотах в 12-16 км. 3) Выброс в атмосферу фреонов Разрушение озонового слоя фреонами Самой главной причиной разрушения озонового слоя является хлор и его водородные соединения. Огромное количество хлора попадает в атмосферу, в первую очередь от разложения фреонов. Фреоны – это газы, не вступающие у поверхности планеты ни в какие хим. реакции. Фреоны закипают и быстро увеличивают свой объем при комнатной температуре, и потому являются хорошими распылителями. Из-за этой особенности фреоны долгое время использовались в изготовлении аэрозолей. И так-как, расширяясь, фреоны охлаждаются, они и сейчас очень широко используются в холодильной промышленности. Когда фреоны поднимаются в верхние слои атмосферы, от них под действием ультрафиолетового излучения отщепляется атом хлора, который начинает одну за другой превращать молекулы озона в кислород. Хлор может находиться в атмосфере до 120 лет, и за это время способен разрушить до 100 тысяч молекул озона. В 80-ых годах мировое сообщество начало принимать меры по сокращению производства фреонов. В сентябре 1987 года 23 ведущими странами мира была подписана конвенция, согласно которой, страны к 1999 году должны были снизить потребление фреонов в два раза. В сентябре 1987 года 23 ведущими странами мира была подписана конвенция, согласно которой, страны к 1999 году должны были снизить потребление фреонов в два раза. Уже найден практически не уступающий заменитель фреонов в аэрозолях – пропан-бутановая смесь. Такие аэрозоли уже достаточно широко используются. Для холодильных установок дела обстоят несколько хуже. Лучшим заменителем фреонов сейчас является аммиак, однако он очень токсичен и все же значительно хуже их по физ. параметрам. Сейчас достигнуты неплохие результаты по поиску новых заменителей, но пока проблема окончательно не решена. Благодаря совместным усилиям мирового сообщества, за последние десятилетия производство фреонов сократилось более чем в два раза, но их использование все еще продолжается и по оценкам ученых, до стабилизации озонового слоя должно пройти еще как минимум 50 лет.
studfiles.net
Разрушение озонового слоя и меры по его предотвращению
На Дальнем Востоке, также как в 2004 г., состояние озонового слоя было наиболее близким к норме. Максимальные отрицательные отклонения не превышали –4 % в мае, максимальные положительные +3 % в декабре.
Таким образом, в 2005 г. озонный слой в течение года был близким к норме на юге ЕТР и на Дальнем Востоке. В Западной и Восточной Сибири содержание озона было довольно низким весной, летом и осенью, а в зимние месяцы в начале в конце года содержание озона было существенно выше нормы.
Особо низкие значения ОСО наблюдались на Севере ЕТР. Устойчивой аномалией можно считать низкие значения на Севере ЕТР зимой в начале года и в осенние и зимние месяцы в конце года.
Пути решения проблемы разрушения озонового слоя
Осознание опасности приводит к тому, что международной общественностью предпринимаются все новые и новые шаги в защиту озонового слоя. Рассмотрим некоторые из них.
1) Создание различных организаций по охране озонового слоя (ЮНЕП, КОСПАР, МАГА)
2) Проведение конференций.
а) Венская конференция (сентябрь 1987г.). На ней был обсужден и подписан Монреальский протокол:
– необходимость постоянного контроля за изготовлением, продажей, и применением наиболее опасных для озона веществ (фреоны, бромсодержащие соединения и др.)
– использование хлорфторуглеводородов по сравнению с уровнем 1986 г. должно быть уменьшено на 20% к 1993 г. и в два раза к 1998г.
б) В начале 1990г. ученые пришли к выводу, что ограничения Монреальского протокола недостаточны и были внесены предложения о полном прекращении производства и выбросов в атмосферу уже в 1991–1992гг. тех фреонов, которые ограничиваются Монреальским протоколом.
Согласно расчетам ученых, если бы не было Монреальского протокола и не были проведены мероприятия по охране озонового слоя, разрушение озонового слоя в 2050 году в северной части Земного шара достигло бы как минимум 50 %, а на юге – 70 %. Достигающее Землю ультрафиолетовое излучение в северной части удвоилось бы, а на юге – увеличилось в четыре раза. Объем эмитированных в атмосферу веществ, разрушающих озоновый слой, увеличился бы в 5 раз. Чрезмерное ультрафиолетовое излучение вызвало бы более чем 20 миллионов случаев заболеваний раком, 130 миллионов случаев заболеваний катарактой глаз и т.д.
Сегодня под воздействием Монреальского протокола почти на все технологии, в которых используются вещества, разрушающие озоновый слой, найдены альтернативы, и производство этих веществ, торговля ими и их использование стремительно уменьшается. Например, в 1986 году объем потребленных хлорофторуглеродов в мире составил примерно 1 100 000 тонн, а в 2001 году общий объем – только 110 000 тонн. Как следствие, концентрация веществ, разрушающих озоновый слой, в нижних слоях атмосферы уменьшается и ожидается, что в ближайшие годы она начнет уменьшаться и в верхних слоях атмосферы, в т.ч., в стратосфере (на высоте 10-50 км), где находится озоновый слой. Ученые прогнозируют, что если будут соблюдаться проводимые сегодня мероприятия по охране озонового слоя, то примерно в 2060 году озоновый слой может быть обновлен, и его «толщина» будет близка к нормальной.
Так же, научная общественность высказывает озабоченность разрушением озонового слоя Земли и требует сокращения использования фторхлорметанов в качестве распылителей аэрозолей. В настоящее время принято международное соглашение по сокращению производства аэрозольных баллонов, содержащих в качестве пропеллентов фторхлоруглероды, поскольку установлено, что они плохо влияют на озоновый слой Земли. (Прил. 5 рис.3)
Среди них знаки на аэрозольных препаратах, отражающие отсутствие веществ, приводящих к разрушению озонового слоя вокруг Земли, знаки на предметах потребления (в основном, на предметах из пластиков и чаще — полиэтилена), отражающие возможность их утилизации с наименьшим вредом для окружающей среды, и др. Отдельно стоит специальная маркировка материалов, в частности, упаковочных, в рамках мероприятий по обращению с отходами, которая, в принципе, направлена на сбережение ресурсов и охрану природы (прил.5 рис. 4).
Проблема сохранения озонового слоя относится к глобальным проблемам человечества. Поэтому она обсуждается на многих форумах самого разного уровня вплоть до российско-американских встреч на высшем уровне.
Остается лишь верить в то, что глубокое осознание грозящей человечеству опасности подвигнет правительство всех стран на принятие необходимых мер по уменьшению выбросов вредных для озона веществ.
Последние новости в защите озонового слоя
МОСКВА, 4 дек 2008г. — РИА Новости. Страны-члены Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, на встрече в Катаре договорились выделить в общей сложности 490 миллионов долларов в течение трех лет в Многосторонний фонд протокола для борьбы с разрушением озонового слоя, сообщает Управление по охране окружающей среды США.
Средства, которые планируют выделить в фонд как развитые, так и развивающиеся страны, «позволят прекратить использование в производстве хлорфторуглеродов и заменить гидрохлорфторуглероды на более безопасные для окружающей среды вещества», — говорится в сообщении.
Хлорфторуглероды — вещества, используемые в холодильниках, кондиционерах, растворителях, стерилизаторах и для производства разного рода пенопластов. При попадании в атмосферу хлорфторуглероды разрушают озоновый слой.
В 2007 г., как сообщает центр новостей ООН, страны-участницы Монреальского протокола достигли соглашения заморозить и постепенно прекратить производство гидрохлорфторуглерода и сократить на десять лет время, которое отводится для его изъятия из обращения. Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, был подписан 16 сентября 1987 года. Он, в частности, запрещает производство и продажу хлорфторуглеводов и других веществ, истощающих озоновый слой.
Но, как впоследствии выяснилось, заменивший их гидрохлорфторуглерод тоже оказывает негативное воздействие на окружающую среду и, в частности, способствует глобальному потеплению.
В последний день работы встречи стран-участниц Монреальского протокола, приуроченной к его 20-й годовщине, было принято решение к 2013 году заморозить производство гидрохлорфторуглерода. Ранее предусматривалось, что промышленно развитые государства полностью свернут его производство к 2030 году, а развивающиеся страны – к 2040 году. Теперь эти сроки сокращаются на десять лет.
В рамках Монреальского протокола уже удалось запретить производство и потребление 100 видов химикатов, разрушающих озоновый слой. Многие из этих веществ способствуют глобальному потеплению. В целом, мировое потребление таких соединений сократилось более чем на 95%.
Участники протокола также выразили поддержку предложению США о сокращении использования в сельском хозяйстве бромида метила, также известного своей способностью разрушать озоновый слой, а также поддержали предложение об организации рабочей группы по изменению климата во время следующей встречи участников протокола в июле 2009 года.
Странами-участниками Монреальского протокола являются 193 страны. Монреальский протокол был подписан 16 сентября 1987 года. Впоследствии по инициативе ООН этот день стал отмечаться как День защиты озонового слоя. Стороны, подписавшие документ, среди которых был и Советский Союз, обязались прекратить производство, применение, перевозки и прочие операции с озоноразрушающими веществами. 1991 году Россия, Украина и Белоруссия подтвердили свое участие в этом соглашении.
Заключение
Возможности воздействия человека на природу постоянно растут и уже достигли такого уровня, когда возможно нанести биосфере непоправимый ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время считалось совершенно безобидным, оказывается на самом деле крайне опасным. Лет двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог предположить что обычный аэрозольный баллончик может представлять серьезную угрозу для планеты в целом. К несчастью, далеко не всегда удается вовремя предсказать, как то или иное соединение будет воздействовать на биосферу. Потребовалась достаточно серьезная демонстрация опасности ХФУ для того, чтобы были приняты серьезные меры в мировом масштабе. Следует заметить, что даже после обнаружения озонной дыры, ратифицирование Монреальской конвенции одно время находилось под угрозой.
Понимание взаимодействий между озоном и изменением климата, и предсказание последствий изменения требует громадных вычислительных мощностей, надежных наблюдений, и здравых диагностических способностей. Способности сообщества науки быстро развились за прошлые десятилетия, но все же некоторые фундаментальные механизмы работы атмосферы все еще не ясны. Успех будущего исследования зависит от общей стратегии, с реальным взаимодействием между наблюдениями ученых и математическими моделями.
Нам нужно все знать о мире, который нас окружает. И, занеся ногу для очередного шага, следует внимательно посмотреть, куда наступишь. Пропасти и топкие болота роковых ошибок уже не прощают человечеству бездумной жизни.
Приложения
Приложение 1. Разрушение озонового слоя
Разрушение озонового слоя |
Табл.1
Применение фреонов: хладагенты, пенообразователи, аэрозольные упаковки и др. |
Выбросы сверхзвуковых и космических объектов |
Ядерное оружие |
Минеральные удобрения |
Приложение 2. Выбросы фреонов во всем мире
Рис.1
Приложение 3. «Озоновая дыра» над Антарктидой.
Рис.2
Рис. 3
Приложение 4. Общее содержание озона в различных регионах России. Содержание озона в 2005 г. и отклонения от нормы*
Таблица 2.
Регионы | Месяцы | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
Общее содержание озона в 2005 г., Д.е. | ||||||||||||
Север ЕТР | 294 | 311 | 393 | 419 | 369 | 345 | 323 | 291 | 287 | 256 | 254 | 276 |
Юг ЕТР | 341 | 365 | 418 | 367 | 344 | 350 | 340 | 309 | 302 | 292 | 286 | 318 |
Зап. Сибирь | 369 | 413 | 389 | 364 | 346 | 334 | 335 | 328 | 298 | 287 | 286 | 322 |
Вост. Сибирь | 408 | 448 | 420 | 426 | 381 | 346 | 317 | 310 | 294 | 294 | 304 | 368 |
Дальн.Восток | 430 | 453 | 439 | 424 | 386 | 366 | 329 | 315 | 310 | 337 | 359 | 406 |
Отклонения ОСО в 2005г. от нормы, % | ||||||||||||
Север ЕТР | -13 | -18 | 0,6 | 5,2 | -2,7 | -1,8 | -3 | -7,8 | -4,4 | -12 | -12 | -11 |
Юг ЕТР | -1,5 | -1,8 | 10 | -2,9 | -6,1 | -0 | 2,3 | -3,7 | 2,3 | 3 | -4,8 | 0,3 |
Запад.Сибирь | 2,5 | 5,2 | -1,0 | -7,1 | -9,1 | -5,6 | -0 | -1,5 | -3,5 | -3 | -4,6 | 0 |
Вост. Сибирь | 5 | 7,9 | -2 | -1 | -5 | -3 | -3 | -2 | -6,5 | -6 | -5,9 | 8,1 |
Дальн.Восток | 0,5 | 1,2 | -3 | -2 | -4 | 1,5 | -1 | 1,1 | -2,1 | 1,8 | -1,1 | 3,2 |
Норма и СКО, Д.е. | ||||||||||||
Север ЕТР | 339 27 | 379 33 | 391 30 | 398 25 | 379 14 | 352 12 | 332 11 | 315 11 | 301 10 | 289 14 | 287 18 | 312 22 |
Юг ЕТР | 346 19 | 372 22 | 380 21 | 378 20 | 366 14 | 350 12 | 333 10 | 321 10 | 308 9 | 297 10 | 300 11 | 319 15 |
Западная Сибирь | 360 19 | 383 24 | 393 29 | 392 26 | 381 16 | 354 11 | 334 10 | 321 10 | 309 10 | 298 13 | 300 14 | 323 18 |
Восточная Сибирь | 388 24 | 415 29 | 429 34 | 428 32 | 402 22 | 358 13 | 327 11 | 316 10 | 314 11 | 313 16 | 323 16 | 340 25 |
Дальний Восток | 429 19 | 448 20 | 453 23 | 432 22 | 398 17 | 360 12 | 330 11 | 312 11 | 317 14 | 332 16 | 358 30 | 392 21 |
* Норма – средние многолетние значения и среднеквадратические отклонения за 1973-2002 гг. | ||||||||||||
Приложение 5. Примеры зарубежных эко-знаков, встречающихся на продаваемых товарах, отражающие отсутствие веществ, приводящих к разрушению озонового слоя вокруг Земли.
Рис. 4
Рис. 5 Идентификационная маркировка пластиков SPI (США)
Литература
1. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. Москва : Высшая школа , 1993.
2. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат 1991.
3. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 3. С. 4-16.
4. Основы экологического права. Учебное пособие (Под. Ред. Кандидата юридических наук, доцента И.А. Еремичева. – М.: Центр юридической литературы «Щит», 2005. – 118с.
5. Ерофеев Б.В. Экологическое право: Учебник для вузов. – М.: Новый Юрист, 2003. – 668с.
6. И.К. Ларин Химия озонового слоя и жизнь на Земле // Химия и жизнь — XXI век. — 2000.
7. http://www.meteo.lv
8. http://wwf.usue.ru/ecomark.
9. http://greenparty.ua/ru/news/
stud24.ru
Разрушение озонового слоя и меры по его предотвращению
— 2 —
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный университет»
Кафедра «физическая химия»
Реферат
по дисциплине:
Экология
на тему:
«Разрушение озонового слоя и меры по его предотвращению»
Выполнил:
Студент группы
АТ — 433
Проверил:
Лонзингер Т.М.
г. Челябинск
2011
Содержание
Аннотация………………………………………………………
Введение…………………………………………………………
Озон и его роль в атмосфере………………………………………………6
Что приводит к разрушению озонового слоя…………………………….7
Последствия разрушения озонового слоя……………………………….8
Состояние озонового слоя над Россией и прилегающими
территориями………………………………………………
Изменчивость общего содержания озона над странами СНГ……………………………………………………………….13
Региональные особенности состояния озонового слоя над территорией РФ………………………………………………….14
Пути решения проблемы разрушения озонового слоя…………………15
Последние новости в защите озонового слоя……………………………17
Заключение……………………………………………………
Приложения……………………………………………………
Приложение 1. Разрушение озонового слоя…………………………20
Приложение 2. Выбросы фреонов во всем мире……………………20
Приложение 3. «Озоновая дыра» над Антарктидой…………………21
Приложение 4. Общее содержание озона в различных регионах России. Содержание озона в 2005 г. и отклонения от нормы* …….22
Приложение 5. Примеры зарубежных эко-знаков,
встречающихся на продаваемых товарах, отражающие
отсутствие веществ, приводящих к разрушению озонового
слоя вокруг Земли…………………………………………………….23
Литература…………………………………………………………………24
Аннотация
Шапорев С.С. Разрушение озонового слоя и меры по его предотвращению: Реферат по экологии. – Челябинск: ЮУрГУ, 2011г. – 24 с., библиография литературы – 9 наименований, приложений — 5, таблиц – 2, рис. — 5.
В работе изложены методы расчетов параметров автомобиля, обеспечивающие заданные тягово-скоростные, динамические, топливно-экономические свойства, и методика расчета оценочных характеристик.
В расчетах показан метод нахождения основных характеристик автомобиля: максимальной мощности двигателя, максимальной скорости автомобиля, передаточных чисел трансмиссии, скоростной характеристики, и других характеристик автомобиля, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля в заданных условиях эксплуатации. В работе проведён анализ тяговых и динамических качеств будущего автомобиля, а также топливно-экономические показатели автомобиля на различных передачах, сделан вывод по проделанным расчетам.
Введение
XX век принес человечеству немало благ, связанных с бурным развитием научно-технического прогресса, и в то же время поставил жизнь на Земле на грань экологической катастрофы. Рост населения, интенсификация добычи и выбросов, загрязняющих Землю, приводят к коренным изменениям в природе и отражаются на самом существовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно сильна и настолько широко распространена, что возникают глобальные экологические проблемы. Имеются серьезные проблемы загрязнения (атмосферы, вод, почв), кислотных дождей, радиационного поражения территории, а также утраты отдельных видов растений и живых организмов, оскудения биоресурсов, обезлесения и опустынивания территорий.
Впервые об опасности изменения озонового слоя Земли начали говорить ещё в 70 годы. Но тогда мало, что было сделано, что бы нейтрализовать эту угрозу. Если бы в те годы ввели эффективные методы по предотвращению этой угрозы, то в наше время это проблема не была бы так актуальна. В первую очередь это связано с экономическими интересами.
К разрушению озонового слоя приводят различные химические вещества. Такие как фреоны, использующиеся в холодильной промышленности и в аэрозолях. Окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах и в камерах сгорания реактивных самолётов и ракет. Причём последнее особенно вредно, так как на больших высотах окислы азота живут очень долго. Применение большого количества минеральных удобрений тоже вредит озоновому слою. Дымовые газы электростанций вырабатывают миллионы тонн закиси азота в год.
Таким образом, большая часть воздействия на озоновый слой планеты связана с хозяйственной деятельностью человечества. Поэтому быстрого изменения ситуации ждать не стоит. Ведь человечество не может отказаться от использования минеральных удобрений или быстро перейти на новые технологии производства холодильных установок.
Озон и его роль в атмосфере
Озон – активный газ и может неблагоприятно действовать на человека. Обычно его концентрация в нижней атмосфере незначительна и он не оказывает вредного влияния на человека.
В принципе озон это разновидность кислорода. Озон был открыт в 1839 году немецким химиком Шенбейном, а в 1873г. его обнаружили в приземной атмосфере. Спустя 8 лет английский химик Гартли обнаружил озон в верхних слоях атмосферы.
Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в котором под воздействием ультрафиолетового излучения солнца кислород (О2) ионизируется, приобретая третий атом кислорода, и получается озон (О3).
В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности составляет в среднем 10-6%. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из атомарного кислорода в результате химической реакции под влиянием солнечной радиации, вызывающей диссоциацию молекул кислорода.
Озоновый «экран» расположен в стратосфере, на высотах от7-8 км на полюсах, 17-18 километров на экваторе и примерно до 50 километров над земной поверхностью. Гуще всего озон в слое 22 – 24 километров над Землей.
Слой озона удивительно тонок. Если бы этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку лишь в 2-4 мм толщиной (минимум – в районе экватора, максимум – у полюсов). Однако и эта пленка надежно защищает нас, почти полностью поглощая опасные ультрафиолетовые лучи. Без нее жизнь сохранилась бы лишь в глубинах вод (глубже 10 м) и в тех слоях почвы, куда не проникает солнечная радиация.
Озоновый слой в стратосфере важен тем, что он поглощает определённый диапазон солнечного излучения. Сама земля тоже испускает излучение в инфракрасном спектре. Так вот часть этого излучения тоже задерживается озоном, тем самым, предохраняя планету от охлаждения. Главной функцией озона является защита человека и всей биосферы планеты от жёсткого ультрафиолетового излучения с длинами волн от 250 до 320 нм. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Большие количества озона образуются в крупных городах с интенсивным движением автотранспорта в результате фотохимических превращений выхлопных газов автомашин.
Озон, также, регулирует жесткость космического излучения. Если этот газ хотя бы частично уничтожается, то, естественно жесткость излучения резко возрастает, а, следовательно, происходят реальные изменения растительного и животного мира.
Уже доказано, что отсутствие или малая концентрация озона может или приводит к раковым заболеваниям, что самым наихудшим образом отражается на человечестве и его способностью к воспроизводству.
Что приводит к разрушению озонового слоя
К разрушению озонового слоя приводят многочисленные факторы:
(рассматриваются самые главные) (Прил.1)
1. В первую очередь это, конечно же, фреоны. Фреоны – это собирательное название целой группы химических веществ появившихся на свет ещё в 20 годы. В основном они использовались в холодильниках в качестве хладагентов. Ещё одна область применения фреонов это использование их в аэрозольных упаковках в качестве распылителя. Так как большая часть производимых в мире фреонов попадает в атмосферу, можно сказать, что выпуск фреонов почти полностью работает на сокращение озонового слоя.
Фреоны достаточно быстро поднимаются вверх, в стратосферу. В стратосфере под действием ультрафиолетового излучения они достаточно быстро разлагаются. В результате выделяются активные атомы хлора, которые и участвуют в разложении озона.
(В прил.2 отображены выбросы фреонов во всем мире)
2. Высотные самолёты и запуски космических кораблей. Высокая температура в камерах сгорания реактивных двигателей, приводит к образованию окислов азота из находящихся там азота и кислорода. Причём скорость образования азота на прямую зависит от температуры, то есть мощности двигателя. Но ещё и очень важно, на какой высоте находится двигатель и выпускает в атмосферу разрушающие озон окислы азота. Особенно опасны для озона самолеты, летящие на высотах в 12-15 км. Выбрасываемый ими пар и другие вещества разрушают озон. Но, в то же время самолеты, летающие ниже 12 км. Дают прибавку озона.
3. Действие минеральных удобрений на разрушение озонового слоя. Озон может уменьшаться за счёт того, что в стратосферу попадает закись азота N2 O, которая образуется при денитрификации связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхних слоях океанов и морей. Эти процессы напрямую связаны с содержанием азота. Таким образом, можно быть уверенным, что с ростом количества минеральных удобрений вносимых в почву будет также и расти количество закиси азота. Далее образующиеся из закиси азота, окислы азота приводят к разрушению озонового слоя.
4. Ядерные взрывы тоже способствуют истощению озонового слоя. При сильном нагреве, а температура ядерного взрыва около 6000°С. Происходят такие преобразования химических веществ, которые при нормальных условиях протекают вяло или вообще не протекают. Излучение при взрыве приводит к образованию окиси азота, а происходит это, прежде всего, потому что излучение производит ионизацию атомов и молекул атмосферного газа. Затем образованные ионы вступают в реакции с другими составляющими атмосферы и образуют окислы азота.
Закись азота обнаруживается также и в дымовых газах электростанций. Это очень сильный источник влияния на атмосферу.
5. Очень важную роль в разрушении озона играет пар. Эта роль реализуется через молекулы гидроксила OH, которые рождаются из молекул воды и в конце превращаются в них. Поэтому от количества пара в стратосфере зависит скорость разрушения озона.
Последствия разрушения озонового слоя
Возникновение “озоновых дыр” (сезонное уменьшение содержания озона вдвое и более) впервые наблюдали в конце 70-х годов над Антарктидой.(прил. 3. рис. 2,3.) (Там благодаря особой циркуляции воздуха в атмосфере в зимние и весенние месяцы, присутствующие в стратосфере химические вещества, такие как хлор, фтор, азот, метан и др., преобразуются в активные, которые быстро разрушают озон. Измерения показали, что в такие периоды концентрация окиси хлора в 100-500 раз больше чем в средних широтах. То есть вредные вещества, которые попадают в атмосферу переносятся движением воздуха на все широты, но только в Антарктике в конце зимы и весной, благодаря особым природным условиям они эффективно разрушают стратосферный озон. Но это не значит что проблема озоновой дыры в Антарктике региональная, а не глобальная. )
В последующие годы длительность существования и площадь “озоновых дыр” росли, и к настоящему времени они уже захватили южные регионы Австралии, Чили и Аргентины. Параллельно, хотя и с некоторым запозданием, развился процесс истощения озона над Северным полушарием. Вначале 90-х годов наблюдали 20 – 25 % его уменьшения над Скандинавией, Прибалтикой и северо-западными областями России. В отличных от приполярных широтных зон истощение озона менее выражено однако и здесь оно является статистически достоверным (1,5–6,2% за последнее десятилетие).
Истощение озонового слоя может оказать значительное влияние на экологию Мирового океана. Многие из имеющихся в нем систем испытывают стресс уже при существующих уровнях естественной Ультрафиолетовой радиации, и увеличение ее интенсивности для некоторых из них может оказаться катастрофическим. В результате воздействия ультрафиолетового излучения у водных организмов нарушается адаптивное поведение (ориентация и миграция), подавляются фотосинтез и ферментативные реакции, а также процессы размножения и развития, особенно на ранних стадиях. Поскольку чувствительность к ультрафиолетовой радиации разных компонентов водных экосистем существенно различается, то в результате разрушения стратосферного озона следует ожидать не только уменьшения общей биомассы, но и изменение структуры водных экосистем. В этих условиях могут погибать и вытесняться полезные чувствительные формы и усиленно размножаться резистентные, токсичные для окружающей среды, например сине-зеленые водоросли.
stud24.ru