Глобальные проблемы биосферы

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Глобальные проблемы биосферы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рыбинск, 2014 г.

Биосфера – оболочка Земли, образованная всеми биогеоценозами, связанными между собой. Она охватывает часть  атмосферы, литосферы и всю гидросферу. Биосфера – это сфера распространения жизни и результат ее деятельности; оболочка Земли, населенная живыми организмами.

Главная функция биосферы – обеспечение круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами. Деятельность организмов служит основой этой циркуляции.

Глобальные проблемы  - это проблемы, которые охватывают всё человечество Земли.

К глобальным проблемам биосферы относятся такие проблемы, как:

-  химические загрязнения

- проблема озонового слоя

- проблема кислотных осадков

- проблема перенаселения  планеты

- радиация в биосфере

- массовое сведение лесов

1. Химическое загрязнение биосферы.

 

Обзор этой темы я начну с рассмотрения тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих биосферы - атмосферы. Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитие промышленности “одарило” нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это - результат великих изобретений и завоеваний человека.

В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы:

 

·        промышленность

·        бытовые котельные

·        транспорт

Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксилы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних.

2. Проблема озонового слоя

Не менее сложна в научном отношении экологическая проблема озонового слоя.

Как известно, жизнь на Земле появилась только после того, как образовался

охранный озоновый слой планеты, прикрывший ее от жестокого ультрафиолетового

излучения. Многие века ничто не предвещало беды. Однако в последние

десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя.

Проблема озонового слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с

британской станции в Антарктиде, на высоте 25 - 30 километров обнаружил

резкое снижение содержания озона. С тех пор над Антарктидой все время

регистрируется озоновая "дыра" меняющихся форм и размеров. По последним

данным на 1992 год она равна 23 миллионам квадратных километров, то есть

площади, равной всей Северной Америке. Позднее такая же "дыра" была

обнаружена над канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и

в разных местах Евразии, в частности над Воронежем.

Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для

всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита,

ведь озон не допускает опасное излучение до поверхности Земли. В случае

уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и

глазных заболеваний. Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может

ослабить иммунную систему человека, а заодно уменьшить урожай полей,

сократить и без того узкую базу продовольственного снабжения Земли.

Большинство ученых считают причиной образования так называемых озоновых дыр

в атмосфере фреоны, или хлорфторуглеводороды.

Применения азотных удобрений в сельском хозяйстве; хлорирование питьевой

воды, широкое использование фреонов холодильных установках, для тушения

пожаров, в качестве растворителей и в аэрозолях привело к тому, что миллионы

тонн хлорфторметанов поступают в нижний слой атмосферы в виде бесцветного

нейтрального газа. Распространяясь вверх, хлорфторметаны под действием УФ –

излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее

интенсивно разрушает озон.

Также было установлено, что много озона уничтожается ракетными двигателями

современных самолетов, летающих на больших высотах, а также при запусках

космических кораблей и спутников.

Для окончательного решения вопроса о причинах истощения озонового слоя

необходимы детальные научные исследования.

Другой цикл исследований нужен для

выработки наиболее рациональных способов искусственного восстановления

прежнего содержания озона в стратосфере. Работы в этом направлении уже

начаты.

3. Проблема кислотных  осадков

Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего – это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова.

Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн. твердых частиц (пыль,

сажа, и др.), 200 млн. т. сернистого газа (SO2), 700.млн. т. оксида

углерода , 150.млн. т. оксидов азота, что в сумме составляет более 1 млрд. т.

вредных веществ. Кислотные дожди (или, более правильно), кислотные

осадки, так как выпадение вредных веществ может происходить как в виде дождя,

так и в виде снега, града, наносят экологический, экономический и эстетический

ущерб. В результате выпадения кислотных осадков нарушается равновесие в

экосистемах.

Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие снижено и

неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие; ржавеют

металлические конструкции; разрушаются здания, сооружения, памятники

архитектуры и т.д. Диоксид серы адсорбируется на листьях, проникает внутрь и

принимает участие в окислительных процессах. Это влечет за собой генетические

и видовые изменения растений.

Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних

горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на

весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод.

Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека,

сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств окислов серы, азота,

углерода. Эти окислы, поступая в атмосферу, переносятся на большие

расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси

сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в

виде “кислых дождей” на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами.

Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира – кислотные дожди. Для

решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических измерений

соединений загрязняющих атмосферу веществ на больших территориях.

4. Проблема перенаселения  планеты

Одной из причин увеличения количества природных и особенно техно-природных

опасных явлений, увеличения жертв и материальных потерь является рост

человеческой популяции на Земле.

По оценкам историков, 10 тысяч лет назад, то есть в начале нового каменного

века, численность населения Земли составляла 5 миллионов человек, ко времени

образования Римской империи —150 миллионов человек, в 1650 году — 545

миллионов. В 1840 году она достигла 1 миллиарда человек, а далее стала

увеличиваться особенно быстрыми темпами, достигнув 2 миллиардов в 1930 году,

3 миллиардов — в 1960 году, 4 миллиардов — в 1975 году, и в  настоящее время

на Земле насчитывается уже 6,5 миллиардов человек. Иначе говоря, чтобы

достичь численности в 1 миллиард, человечеству понадобилось не менее

полумиллиона лет, а затем приросты на миллиард человек происходили за 90, 30,

15 и 12 лет. Видно, что в  последние десятилетия темп роста  замедлился, но

рост еще продолжается, и это создает серьезную глобальную проблему. Ф. Рамад

считает, и не без оснований, что «демографический взрыв XX века по своим

последствиям, возможно, превосходит такие научные открытия, как ядерная

энергия и кибернетика».

Согласно последнему прогнозу ООН, глобальная численность населения к 2050 г.

составит 8.9 млрд. человек. В конечном пространстве рост не может быть

бесконечным. Стабилизация численности населения в мире - одно из важнейших

условий перехода к устойчивому эколого-экономическому развитию.

Существенная особенность современной демографической картины мира состоит в

том, что 90 % прироста населения приходится на развивающиеся страны. Чтобы

представлять реальную картину мира, надо знать, как живет это большинство

человечества.

Прямая связь между нищетой и демографическим взрывом видна в глобальных,

континентальных и региональных масштабах. Африка - континент, находящийся в

самом тяжелом, кризисном эколого-экономическом состоянии, - имеет наибольшие

в мире темпы роста населения, и в отличие от других континентов они там пока

не снижаются. Так замыкается порочный круг: нищета - быстрый рост населения -

деградация природных систем жизнеобеспечения.

Мнение, что быстро растущее население развивающихся стран есть главная

причина возрастающих глобальных сырьевых и экологических дефицитов, также

просто, как и неверно. Шведский ученый-эколог Рольф Эдберг писал: "Две трети

населения земного шара вынуждены довольствоваться жизненным уровнем,

составляющем 5-10 % от уровня в наиболее богатых странах. Швед, швейцарец,

американец потребляют в 40 раз больше ресурсов Земли, чем сомалиец, едят в 75

раз больше мясных продуктов, чем индиец. Один английский журналист высчитал,

что английская кошка съедает в два раза больше белков мяса, чем средний

африканец, еда этой кошки стоит больше среднего дохода одного миллиарда людей

в бедных странах. Более справедливое распределение земных ресурсов могло бы

прежде всего выразиться в том, что обеспеченная четвертая часть населения

планеты - хотя бы из инстинкта самосохранения - отказалась бы от прямых

излишеств, чтобы бедные страны могли получить то, без чего жить нельзя

     5. РАДИАЦИЯ  В БИОСФЕРЕ.

Радиационные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающие заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человеку разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая.

В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности, и человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутреннее облучение создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей.

Для количественной характеристики воздействия излучения на человека используют единицы - биологический эквивалент рентгена (бэр) или зиверт (Зв): 1 Зв = 100 бэр. Так как радиоактивное излучение может вызвать серьезные изменения в организме, каждый человек должен знать допустимые его дозы.

В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр. В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Однако есть такие местности, где ежегодная доза выше средней. Так, например, люди, живущие в высокогорных районах, за счет космического излучения могут получить дозу в несколько раз большую. Большие дозы излучения могут быть в местностях, где содержание естественных радиоактивных источников велико. Так, например, в Бразилии (200 км от Сан-Паулу) есть возвышенность, где годовая доза составляет 25 бэр. Эта местность необитаема.

Наибольшую опасность представляет радиоактивное загрязнение биосферы в результате деятельности человека. В настоящее время радиоактивные элементы достаточно широко используются в различных областях. Халатное отношение к хранению и транспортировке этих элементов приводит к серьезным радиоактивным загрязнениям. Радиоактивное заражение биосферы связано, например, с испытаниями атомного оружия.

Во второй половине нашего столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки с ядерными установками. При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю от естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атомных объектах.

Так, при взрыве на Чернобыльской атомной станции в окружающую среду было выброшено лишь около 5% ядерного топливам Но это привело к облучению многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали опасными для здоровья. Это потребовало переселения тысяч жителей из зараженных районов. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных осадков было отмечено за сотни и тысячи километров от места аварии.