Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Разрушение озонового слоя






 

Другой глобальной проблемой, связанной с антропогенным воздействием на атмосферу, является разрушение озонового слоя в верхних слоях атмосферы (на высоте 18-26 км). Есть основания полагать, что в этом повинны также и жёсткие космические излучения, активность которых возросла в последние годы. Таким космическим телом, мощно влияющим на климат и события на Земле, является, например, Ригель[4] Ориона [18].

Как формируется озоновый слой? Какую роль он играет? Как может сказаться его истончение на животном и растительном мире Земли? Какие антропогенные газовые выбросы влияют на содержание озона в верхних слоях атмосферы?

Общая масса озонового слоя меньше одной миллионной доли массы всей атмосферы. Формируясь под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца, он задерживает жёсткое ультрафиолетовое излучение. Это оберегает животный и растительный мир от вредных мутаций. Уменьшение озонового слоя на 1% влечёт увеличение ультрафиолетового излучения на 1, 5% и рост онкологических заболеваний на 6%. По сообщениям 1999 года, за 20 лет содержание озона в атмосфере уменьшилось на 10-20%.

Впервые озоновую дыру над Антарктидой обнаружили с космического спутника в 1979 г. Её площадь растёт. В 1999 году она составила 27, 3 млн. км 2 , что в 1, 6 раза больше площади России. Эта озоновая дыра смещается. Установлено, что в периоды появления её над Австралией у населения этого континента возрастает число раковых заболеваний кожи.

Зимой 1992 г. было отмечено снижение содержания озона над приполярными и умеренными широтами Северного полушария. На территории нескольких миллионов квадратных километров, охвативших Архангельск, Санкт-Петербург, Ригу, Москву, его концентрация уменьшилась на 15-20%. В 1994 г. уменьшение толщины озонового слоя было отмечено на огромной территории от побережья Северного Ледовитого океана до Крыма, над Западной и Восточной Европой. В феврале 1995 г. над всем Северным полушарием зарегистрировано рекордное снижение озона – на 40%, а в середине марта – даже до 50%. В марте 1997 г. озоновые дыры появились над Ленинградской, Псковской, Новгородской областями, над Восточной Сибирью, Якутией и центром Красноярского края.

Полагают, что одной из причин разрушения озонового слоя является производство хлорфторуглеводородов (фреонов), которые сохраняются в атмосфере до 60-100 лет. Под действием ультрафиолетовых лучей они разрушаются и освобождают хлор, который вступает в реакцию взаимодействия с озоном. При этом каждый атом хлора способен прореагировать со 100 тыс. молекул озона, разрушая их.

Разрушающее действие на озоновый слой атмосферы оказывает также твёрдотопливная ракетная система – ускоритель американских “Шаттлов”. В процессе подъёма до высоты 50 км “Шаттл” выбрасывают в атмосферу 187 т хлора и его соединений, 7 т окислов азота и 177 т окислов алюминия в виде аэрозолей. За один полёт “Шаттл” уничтожает до 10 млн. т озона при содержании его в атмосфере в количестве всего лишь 3 млрд. т.

Разрушительное действие на озон в верхних слоях атмосферы оказывают также отработанные газы суперлайнеров с потолком полета 10 км и более.

Фреонам, выброшенным в атмосферу в наши дни, предстоит около 8-12 лет, чтобы достичь озонового слоя верхних слоёв атмосферы, где они будут в течение многих десятилетий разрушать молекулы озона. Такова цена непродуманных технических внедрений с неизвестными последствиями. Необходима разработка принципиально иных систем ускорителей космических кораблей и самолётов, полное прекращение производства фреонов, чтобы восстановить количество озона в атмосфере и сохранить жизнь на Земле [35, 81].

Несмотря на международные договорённости по улучшению экологической ситуации на планете (конференция ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 г., Международная конференция в Киото в декабре 1997 г., Международная конференция в Йоханнесбурге в 2002 г. и др.) экологи оценивают их результаты в целом как неутешительные. Разрушающее действие на биосферу Земли, в том числе хлорфторуглеводородов (фреонов), продолжается. Намеченные мероприятия по улучшению экологической ситуации практически оказались невыполненными. Экологическая безопасность мирового сообщества находится в кризисном состоянии.

2.5. Кризисное состояние водных бассейнов и проблема их экологической безопасности

 

Вода играет важнейшую роль в жизни животного и растительного мира Земли. Мировой океан, а не суша является основным поставщиком органического вещества биосферы Земли. В него ежегодно поступает около 6 млрд. тонн углерода, из которых примерно половина поглощается обитающими в нём растениями (водорослями и др.). Они же поставляют и кислород.

Человек наносит огромный ущерб мировому водному бассейну. В настоящее время реки, озёра, моря и океаны загрязнены громадным количеством разнообразных промышленных продуктов, поступающих со стоками и с атмосферными осадками. Это наносит огромный, а порой непоправимый ущерб водным животным и растениям, а через них и человеку. В связи с неуклонно нарастающим хищническим уничтожением лесов, а также их гибелью вследствие воздействия токсических веществ антропогенного характера и пожаров мировой океан приобретает всё большее значение в круговороте углерода и кислорода.

Большую тревогу вызывает угнетающий (ингибирующий) ферментативную активность эффект ксенобиотиков (чужеродных для природы Земли веществ антропогенного характера) на фотосинтез, осуществляемый водорослями и фитопланктоном. К ингибиторам фотосинтеза относятся некоторые соединения серы, азота, тяжёлые металлы (кадмий, никель, таллий, свинец, цинк и др.), гербициды, моющие средства – поверхностно-активные вещества (ПАВ). Лишь Великобритания ежегодно сбрасывает по всему побережью 9 млн. тонн сточных вод, содержащих азотные и фосфорные удобрения, полихлорвинилы, тяжёлые металлы, пестициды, и другие ксенобиотики. Южная часть Северного моря загрязняется промышленными и сельскохозяйственными стоками, поступающими в реки промышленно развитых стран Западной и Центральной Европы. В результате скопления нитратов, фосфатов и других токсических веществ в шельфе Северного моря с непомерно большой скоростью размножаются морские водоросли. Бактерии, участвующие в разложении погибших водорослей, потребляют практически весь растворённый в воде кислород. Это ведёт к гибели рыбы и других животных. Кроме того, содержащиеся в сточных водах фосфаты стимулируют выделение водорослями и фитопланктоном диметилсульфида. Его концентрация максимальна в местах скопления водорослей. Окисляясь кислородом воздуха, диметилсульфид образует двуокись серы, которая на 25% повинна в кислотных дождях над территорией Европы.

Ингибирующий эффект ксенобиотиков может быть прямым и опосредованным. Например, никель оказывает прямое действие на процесс фотосинтеза. ПАВ действуют опосредованно: вследствие экранизирующего эффекта. Так, ПАВ, имеющие в своём составе фенольные структуры и спектры поглощения фотосинтезирующей активной радиации в диапазоне от 380 до 720 нм (например, лигнины, фенолы, гуминовые и другие вещества), служат экраном, задерживающим солнечные лучи. ПАВ концентрируют на себе многие вещества и микроорганизмы (в том числе патогенные), загрязняющие поверхность водоёмов. Формирующаяся при этом на поверхности водоёма плёнка усиливает экранизирующий эффект ПАВ. Одновременно возникают эффекты усиления токсического действия многих ксенобиотиков и рост вирулентности (степени патогенности) микроорганизмов.

Мировое производство ПАВ составляет около 4 млн. тонн, а их ассортимент – более 10 тыс. наименований.

Аналогичный процесс идёт у юго-восточного побережья США, где вследствие притока минеральных веществ – нитратов и фосфатов – стали бурно развиваться красные водоросли. Это привело к резкому снижению количества растворённого в воде кислорода. Сине-зелёные и красные водоросли выделяют высокотоксичные вещества – альготоксины, отравляющие планктон.

Огромный ущерб растительному и животному миру морей и океанов наносят нефтяные загрязнения. Ежегодно около 6000 танкеров транспортируют 3, 5 млрд. тонн нефти и её производных. Ежегодно в морские воды поступает 3, 5 млн. тонн нефти и нефтепродуктов (при авариях танкеров и других морских судов, при разработках нефтяных скважин и т. д.). Более 20% Мирового океана покрыто нефтяной плёнкой. На дне морей пробурены более 2, 5 тысяч нефтяных скважин, построены тысячи морских платформ в водах Мексиканского залива, Японском море, на Каспии, в Северном море и др. Проложены тысячи километров нефте- и газотрубопроводов. Лишь в Северное море каждый год вытекает около 30 тыс. тонн нефти из трубопроводов, связывающих морские нефтяные платформы с материком. Однако эти работы продолжаются. Риск нарастает.

Все фракции нефти токсичны. Они частично поглощаются фитопланктоном, что нарушает его фотосинтетическую деятельность, заглатываются мелкими рыбками и по пищевым цепочкам накапливаются в крупных рыбах, морских млекопитающих и других животных. Рыбы гибнут или становятся непригодными в пищу. Происходит прямое удушение птиц и животных вследствие обволакивания их тел нефтью. Лишь при аварии супертанкера “Экссон Валдиз” у берегов Аляски в 1989 г., когда 37473 тонны нефти покрыли поверхностные воды площадью 600 км2, биологами официально было зарегистрировано 146 мёртвых орлов, 980 погибших выдр, 33000 мёртвых морских птиц. Эти числа составляют только 10-30% от числа всех погибших особей [78]. Большой ущерб был нанесён океану в результате гибели танкера “Находка” в январе 1997 г. В результате берега Японии на протяжении сотен километров покрылись мазутом.

В связи с очень высокой степенью вероятности тяжёлых катастрофических событий в 2012-2013 гг. [18], в том числе землетрясений, необходимо особенно тщательно продумать и своевременно осуществить всенеобходимые профилактические мероприятия по предотвращению тяжелейших последствий всего этого клубка взаимосвязанных событий, в том числе сопряжённых с деятельностью человека.

Повреждающее действие нефти возрастает в присутствии хлорорганических соединений (ХОС). Так, относящийся к этой группе соединений ДДТ в 1 млн. раз более растворим в нефти, чем в воде. ДДТ подавляет разрушающую нефть микрофлору, вследствие чего подавляется её очистительная функция. Таким образом, ДДТ и другие хлорорганические соединения (ХОС) являются синергистами нефти и нефтепродуктов в их патогенном действии на флору морей и океанов.

По подсчётам, выполненным в 1986 году, ежегодно в Мировой океан сбрасывается примерно 20 млрд. тонн мусора.

До 2 млн. морских птиц и 100 тыс. морских животных, в том числе до 30 тыс. тюленей, ежегодно погибает, проглатывая пластмассовые изделия или запутавшись в обрывках сетей и тросов [81].

Катастрофически ухудшается состав гидросферы континентов. Происходит загрязнение почв и пресных вод продуктами промышленных производств и транспорта, пестицидами, поверхностно-активными веществами (ПАВ), биогенными элементами, фенолами, химической органикой, нефтью и другими веществами. Одновременно с этим имеет место безудержный рост водопотребления. Так, с начала ХХ века объём водозабора на все нужды возрос в мире примерно в шесть раз и составляет в настоящее время около 3300 км3 в год, из которых 2300 км3 отводится под орошение. Безвозвратное водопотребление за это же время, по оценкам ЮНЕСКО, увеличилось в 5 раз. Этому способствовал и рост народонаселения планеты.

Рост городского населения (а оно уже превысило 50% от всего населения Земли) оказывает весьма отрицательное воздействие на окружающую среду, в том числе на гидросферу. Грунтовые воды на территории городов и промышленных площадок сильно загрязнены и по качеству относятся к категории сточных вод. Но и за пределами городов поверхностные стоки с прибрежных зон водоёмов (диффузионный сток) загрязнены смываемыми с полей остатками химических и органических удобрений, ядохимикатами. На ухудшение воды оказывают влияние также загрязнения атмосферного воздуха промышленными предприятиями и автомобильным транспортом.

Нарушает водообмен планеты излишняя зарегулированность водных бассейнов гидросооружениями. Нарушение режима рек и интенсивное использование грунтовых вод вызвало снижение их уровня в некоторых местах до 100 м.

Специалисты, принимавшие участие в работе Международного конгресса “Вода: экология и технология” (1994), единодушно пришли к мнению, что прогресс в области охраны окружающей среды не достигнут, и она продолжает деградировать. Причиной этого является продолжающееся загрязнение водоисточников сточными водами и диффузионными (поверхностными) стоками.

Воды рек, озёр, морских побережий, особенно вблизи промышленных городов, в низовьях рек и даже в рекреационных зонах (зоны отдыха) в настоящее время практически повсеместно характеризуются как грязные или очень грязные. Например, у г. Санкт-Петербурга вода Невы временами бывает чрезвычайно загрязнена фенолами (до 70 ПДК). В водах северных рек европейской и азиатской частей России содержание соединений меди и цинка в десятки и сотни раз превышает ПДК.

С учётом опубликованных материалов и в соответствии с классификацией Ю.А.Рахманина и соавт. (1994), бассейны Северной Двины, верхнего течения Енисея, нижнего течения Амура, рек Кама, Чусовая, Колыма, Томь, а также Куйбышевское водохранилище давно уже следует отнести к зонам чрезвычайной экологической ситуации по их загрязнённости соединениями меди, цинка и фенолами.

Отмечается загрязнение подземных, в том числе артезианских, вод солями тяжёлых металлов, фенолами, пестицидами, тяжёлыми неводными жидкостями, или плотными органическими растворителями. Попав в подземные воды, например, хлорорганические растворители могут сохраняться там даже столетиями. К ним относятся трихлорид и тетрахлорид углерода, хлороформ, трихлорэтилен, тетрахлорид этилена − высокотоксичные соединения, обладающие канцерогенными свойствами. Концентрация их в питьевой воде даже менее 1 мкг/л представляет серьёзную опасность для здоровья населения.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), свыше 500 млн. человек ежегодно болеют от потребления загрязнённой или инфицированной воды.

Особенно тяжёлая ситуация сложилась в Аральском регионе, где качество не только поверхностных, но и подземных вод не соответствует санитарным нормам по множеству показателей. Исследования качества подземных вод бассейна Амударьи показали уровни загрязнения фенолами, в сотни раз превышающие ПДК, нефтепродуктами – в десятки раз и т. д. С начала 60-х годов в регионе значительно увеличилось число заболеваний желчнокаменной болезнью, хроническим гастритом, заболеваниями почек, раком пищевода. Отмечается высокий уровень заболеваемости с поражением центральной нервной системы, органов кровообращения (атеросклероз, ишемическая болезнь), кожи и др. В этом регионе практически нет источников, пригодных для питьевого водоснабжения.

Имеющейся пресной воды вполне хватило бы человечеству и сейчас. Однако в ближайшее время людям угрожает водный кризис вследствие её множественных и разнообразных загрязнений. В.П.Казначеев и соавт. [42] пишут: “Заглядывая в будущее, мы видим серьёзную угрозу в том, что исчерпание ресурсов, прежде всего запасов пресной воды, а также острые формы деградации окружающей среды могут привести к непредсказуемому, но потенциально опасному усилению социально-политической напряжённости”. Этот взрыв может быть вызван не только нехваткой питьевой воды, но и голодом вследствие деградации почв, т. е. потери их сельскохозяйственной продуктивности. Политикам и предпринимателям всех стран мира следует не только разработать, но и внедрить систему природоохранных мероприятий, что, как оказалось на практике, осуществить чрезвычайно сложно (подробнее об этом см. § 2.14).

Сберечь и сохранить высокое качество вод, как морских и океанических бассейнов, так и рек, озёр и подземных источников – значит сохранить жизнь на Земле.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.