Глобальные проблемы экологии и роль среды для человека

 

 

 

 

 

реферат

 

 

 

на  тему:  «Глобальные  проблемы  экологии  и роль  среды  для  человека»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2002год

 

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.

Проблемы возникают в результате такого взаимодействия природы и человека, при котором антропогенная нагрузка на территорию (ее определяют через техногенную нагрузку и плотность населения) превышает экологические возможности этой территории, обусловленные главным образом ее природно-ресурсным потенциалом и общей устойчивостью природных ландшафтов (комплексов, геосистем) к антропогенным воздействиям.

Значительно загрязняют атмосферу автомобильный транспорт, ТЭЦ, предприятия черной и цветной металлургии, нефтегазоперерабатывающей, химической и лесной промышленности.

Большое количество вредных веществ в атмосферу поступает с выхлопными газами автомобилей, причем их доля в загрязнении воздуха постоянно растет; в России — более 30%, а в США — более 60% от общего выброса загрязняющих веществ в атмосферу.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха регионов нашей страны — машины и установки, использующие серосодержащие угли, нефть, газ. Больше половины добываемых в европейской части страны углей содержат свыше 2,5% серы. Поэтому ежегодно в атмосферу в результате промышленной деятельности человека попадает примерно 75·106 т окиси серы, 53·106 т окиси и двуокиси азота, 304·106 т окиси углерода, 88·106 т углеводородов (предельных, альдегидных и пр.).

в более развитых странах подход к проблемам окружающей среды со стороны правительств гораздо более жесток: например, ужесточаются нормы содержания вредных веществ в выхлопных газах. Чтобы не потерять свою долю рынка в сложившихся условиях, компания Honda Motors1 засунула под капот современный 32-разрядный компьютер и озадачила его проблемой сохранения окружающей среды. Микропроцессорное управление системой зажигания — не новость, однако, похоже, впервые в истории автомобильной промышленности программно реализован приоритет чистоты выхлопа, а не выжимания лишних «лошадей» из мотора. Надо сказать, компьютер в очередной раз продемонстрировал свой интеллект, уже на промежуточном этапе снизив токсичность выхлопа на 70% и потеряв при этом всего 1,5% мощности двигателя. Вдохновленный результатом, коллектив инженеров и программистов начал экологическую оптимизацию всего, что хоть как-то такую оптимизацию в состоянии вынести. Электронный эколог под капотом бдительно следит за составом рабочей смеси, впрыскиваемой в цилиндры, и «в режиме реального времени» управляет процессом сгорания топлива. А если, несмотря на все старания «уничтожить врага в его собственном логове» (в смысле, в цилиндрах двигателя) что-то в выхлопную трубу и проскочит, то наружу не выйдет: специальные датчики тут же сообщат об этом компьютеру, который, перенаправив коварную порцию выхлопа в специальный отсек, уничтожит ее там с помощью электричества. Разумеется, не забыли навесить на двигатель и специально разработанный каталитический дожигатель особой конструкции. Результат, как говорится, превзошел все ожидания: мощность двигателя снизилась совсем ненамного, экономичность не пострадала, а что касается выхлопа — забавно, но факт: процентное содержание в нем вредных веществ заметно меньше, чем в воздухе, которым дышат жители, например, центральных районов Лос-Анджелеса. Видимо, будет иметь смысл выводить выхлопную трубу автомобиля прямо в салон — чтоб легче дышалось. Этот достойный агрегат получил название Z-LEV (Zero Emission Vehicle), и производить его планируется... только через пару-тройку лет

Время, когда природа казалась неисчерпаемой, миновало. Грозные симптомы разрушительной деятельности человека с особой силой проявились пару десятилетий назад, вызвав в некоторых странах энергетический кризис. Стало ясно, что ресурсы энергоносителей ограничены. Это также относится и ко всем другим полезным ископаемым.

В настоящее время рост энергоемкости и материалоемкости современного производства значительно опережает рост численности населения. Потребление энергии растет в 3 раза, добыча минеральных ресурсов — в 2 раза быстрее, чем население. В настоящее время горнодобывающая промышленность выдает в год более 40 т продукции в расчете на одного жителя Земли.

При добыче угля ежегодно на поверхность поднимают около 1 млрд. м2 пустой породы. Строят из нее бесполезные пирамиды — терриконы. При этом впустую растрачиваются тысячи гектаров плодородных земель. Загрязняется атмосфера, терриконы горят, ветер поднимает с их бесплодных склонов тучи пыли.

Повышение цен на нефть повлияло на потребление нефтепродуктов, структуру автомобильного парка (наметился переход к менее мощным и более экономным машинам). В результате удельный вес нефтепродуктов в потреблении топлива стал сокращаться и наметилось повышение удельного веса угля, а также рост доли атомной и гидроэнергии. В последние годы появились сомнения в целесообразности дальнейшего развития атомной энергетики.

Из высококачественных видов топлива на первом месте находится нефть, на долю которой приходится 63%. В настоящее время в связи с ростом в стране энергопотребления, выработанностью легкодоступных месторождений нефти, ограниченностью ее запасов в земной коре, угрозой ее исчерпания, а также более эффективным использованием нефти как сырья в химической промышленности возникла проблема ускорения развития других отраслей топливно-энергетического комплекса как в целом по стране, так и по отдельным регионам.

Большое значение имеет замена ископаемого топлива другими источниками (солнечной энергией, энергией волн, прилива, земли, ветров). Эти источники энергетических ресурсов являются экологически чистыми. Заменяя ими ископаемое топливо, мы снижаем вредное воздействие на природу и экономим органические энергоресурсы.

В некоторых регионах России намечаются направления технической политики, нацеленные на более полное и комплексное использование природных ресурсов, сырья, материалов и топлива, расширение использования и комплексной переработки низкокачественных ресурсов и производственных отходов, внедрение безотходной технологии, предотвращение загрязнения окружающей среды. Разработана Комплексная программа, включающая в себя ряд подпрограмм, таких, как "Недра", "Биосфера", "Химия твердого тела" и "Физика твердого тела". В рамках каждой подпрограммы уделяется внимание повышению эффективности производства, переработке всевозможных видов отходов.

Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Темпы роста населения мира в 1.5-2.0 раза ниже роста городского населения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. За период 1939 – 1979 гг. население крупных городов выросло в 4, в средних – в 3 и малых – в 2 раза.

Социально-экономическая обстановка привела к неуправляемости процесса урбанизации во многих странах. Процент городского населения в отдельных странах равен: Аргентина – 83, Уругвай – 82, Австралия – 75, США – 80, Япония – 76, Германия – 90, Швеция – 83. Помимо крупных городов-миллионеров быстро растут городские агломерации или слившиеся города. Таковы Вашингтон-Бостон и Лос-Анжелес-Сан-Франциско в США; города Рура в Германии; Москва в России.

Круговорот вещества и энергии в городах значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли – 180 Вт/м2, доля антропогенной энергии в нем – 0.1 Вт/м2. В городах она возрастает до 30-40 и даже до 150 Вт/м2 (Манхэттен).

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Выхлопные газы автомашин дают основную массу свинца, износ шин – цинк, дизельные моторы – кадмий. Эти тяжелые металлы относятся к сильным токсикантам. Промышленные предприятия дают очень много пыли, окислов азота, железа, кальция, магния, кремния. Эти соединения не столь токсичны, однако снижают прозрачность атмосферы, дают на 50% больше туманов, на 10% больше осадков, на 30% сокращают солнечную радиацию. В целом на 1 человека приходится 46 кг вредных веществ в год.

Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.

При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городами охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6°С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. При огромных расходах на очистку даже водопроводная вода содержит некоторое количество вредных соединений, главным образом удобрений и ядохимикатов. Водные ресурсы используются нерационально – более 20% воды уходит неиспользованной. Например, только для бритья за один раз используется до 100 литров. Там, где имеются счётчики водопотребление в 2-3 раза меньше. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников. Сточные воды города на 98,6% подвергаются биологической очистке, однако в водоемы все же попадает очень много песка, соли, подкисленной и теплой воды. Дефицит воды – один из факторов сдерживания жилищного строительства.

Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.

Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городских территорий. На больших площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в зонах рекреаций – парки, скверы, дворы – сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии. В пределах города почвы значительно отличаются от своих аналогов в данной природной зоне. В первую очередь надо отметить повышение pH до 8-9, что связано с поступлением из атмосферы карбонатов кальция и магния. Почвы обогащены также органическими веществами, главным образом сажей – до 5% вместо 2-3%. Содержание тяжелых металлов в 4-6 раз превышает фоновое.

Растительный покров городов обычно практически полностью представлен “культурными насаждениями” – парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения. До 30-40% насаждений затронуто болезнями, угнетено и потеряло способность к самовозобновлению.

Люди живут в условиях экологического дискомфорта, а большая часть – в районах предельного дискомфорта. Распространены болезни органов дыхания, астма, различные виды аллергии, сердечно-сосудистые заболевания, болезни печени, желчного пузыря, органов чувств.

К сожалению, в структурах законодательной и исполнительной власти России нет полного и четкого осознания экологической опасности. Это во многом связано со сложившимся менталитетом этих структур. Игнорирование экологического фактора было свойственно социальному и экономическому развитию страны последних десятилетий. Провозглашался приоритет экономических целей, развитие оборонного, топливно-энергетического, аграрного комплексов. Социальные и экологические проблемы отодвигались при этом на второй план.

Здесь проявляется еще одно свойство современного "техногенного" мышления российских структур — ориентация на получение быстрых результатов. Экологические последствия таких результатов обычно проявляются в будущем, причем часто эти последствия являются негативными, и общий эколого-экономический ущерб оказывается несоизмеримо больше краткосрочных выгод.

Важно отказаться и пересмотреть многие стереотипы в процессах принятия решений. Современные традиционные подходы к экономическому развитию базируются на количестве используемых природных ресурсов. Чем больше используется ресурсов, тем лучше для страны. Однако очевидно, что эти подходы завели Россию с ее колоссальными природными богатствами в тупик. По нефти, газу, лесу, земле и другим ресурсам можно привести множество абсурдных примеров, где с одного конца природно-продуктовой цепочки фантастические природные ресурсы, а с другого — вечная нехватка и дефицит товаров и услуг, получаемых на основе этих ресурсов.

Стремление увеличить добычу природных ресурсов и усилить их эксплуатацию может только ускорить процессы экологической деградации в России. Нужны принципиально иные подходы. Неразвитость обрабатывающей и перерабатывающей промышленности, инфраструктуры, сферы распределения приводят к колоссальным потерям природных ресурсов и сырья. Нужно ли увеличивать нагрузку на природу, зная, что значительная часть природных ресурсов будет использована нерационально?

Аналогичная ситуация сложилась с лесными ресурсами, от охраны и использования которых во многом зависит сохранение многих биологических ресурсов. Природоемкая структура лесного комплекса с неразвитыми обрабатывающими отраслями приводит к огромному перерасходу леса на производство продукции по сравнению с уже имеющимися технологиями.

Самые скромные оценки показывают, что структурно-технологическая рационализация экономики может позволить высвободить 20-30 процентов используемых сейчас неэффективно природных ресурсов при увеличении конечных результатов. В стране наблюдается гигантское структурное перепотребление природных ресурсов, что создает мнимые дефициты в энергетике, сельском и лесном хозяйствах и т. д.

Одной из важных причин увеличения природоемкости стал превышающий все допустимые нормативы износ оборудования. В базовых отраслях промышленности, транспорта износ оборудования, в том числе очистного, достигает 80—90 процентов. В условиях продолжающейся эксплуатации такого оборудования резко увеличивается вероятность экологических катастроф.

Типичной в этом отношении стала авария нефтепровода в арктическом районе Коми около Усинска. В результате на хрупкие экосистемы Севера вылилось — по различным оценкам — до 100 тыс. т нефти. Эта экологическая катастрофа стала одной из крупнейших в мире в 90-х гг., и она была вызвана крайней изношенностью трубопровода. Авария получила мировую огласку, хотя по оценкам некоторых российских специалистов она является одной из многих — просто другие удалось скрыть. Например, в том же регионе Коми в 1998 г., по данным комиссии по экологической безопасности, произошло 890 аварий. Однако, безусловно, экологический ущерб от таких инцидентов многократно превосходит прямые потери. Так, сумма экологического ущерба от аварии нефтепровода составляет 3 трлн.руб. Ситуация довольно характерна для России с ее огромными потерями и нерациональным использованием природных ресурсов.