36

Лекция 10

ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗЕМЛИ

БУДУЩЕЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Рассмотрим основные глобальные проблемы Земли.

Преобразование территорий.

К числу наиболее значительных негативных воздействий на среду, которые обуславливают глобальные экологические проблемы, относится интенсивный рост городов и численности городского населения.

По данным ООН, в городах мира проживали или будут проживать:

1880  1,7%;

1950  13,1%;

1970  17%;

1984  50%;

2000  82,5%.

Интенсивно растут крупные города:

 в 1980 году только в Лондоне проживало около 5 млн. человек,

 в 1990  таких городов 8,

 в настоящее время почти 50.

В обозримом будущем появятся города-мегаполисы с численностью 25  30 млн. человек.

По существующим прогнозам, к 2020 году под городскими застройками будет находиться 4% суши, 2070  13% суши или около 20% жизненного пространства. А это значит, что всё новые и новые природные системы исчезают, и почвенный покров заменяется асфальтом и бетоном.

Нарушение биологического разнообразия.

Негативное воздействие человека на природу приводит к ещё одной проблеме  исчезновению видов и нарушению биологического разнообразия.

Биологическое разнообразие  это практически единственный источник обеспечения человека ресурсами, значимость которых всё более увеличивается по мере использования исчерпаемых ресурсов.

К началу 90-х годов (примерно за 300 лет) на Земле полностью исчезло:

 384 вида растений,

 203 вида рыб,

 113 видов птиц,

 83 вида млекопитающих.

Под угрозой исчезновения

около 19 000 высших растений,

 320 видов рыб,

 925 видов птиц.

Таким образом, с момента появления человека и его деятельности началось обеднение природы.

При этом темпы уничтожения отдельных видов являются несопоставимыми с чисто природными явлениями.

Уничтожение видов практически не компенсируется естественным процессом появления новых видов.

Опустынивание.

Разрушение экосистем до состояния, когда они теряют способность саморегулирования и самовосстановления, принято называть опустыниванием. При этом растительность уничтожается, почва теряет плодородие. Человек активно влияет на усиление этих процессов.

Например, широкое распространение сельскохозяйственных культур, требующих большого количества воды на орошение (рис, хлопок), в условиях теплового воздействия из-за солнечной погоды приводят к эрозии почвы, выносу воды и питательных веществ, а затем и внедрению элементов пустыни.

К опустыниванию приводит и чрезмерное уничтожение растительности, например, за счёт интенсивного выпаса скота.

Одним из характерных примеров опустынивания является регион Аральского моря. В результате создания мощной оросительной системы для хлопковых и рисовых полей за счёт воды рек Сырдарья и Амударья произошло резкое сокращение стока воды в Аральское море, и оно стало быстро высыхать (потеряно объёма и 45% поверхности моря).

В результате произошли катастрофические изменения экосистем, люди покинули места постоянного жительства, что в конечном итоге и привело к образованию пустынь.

Различные виды опустынивания к настоящему времени привели к потере около 2 млрд. гектар плодородных земель за всю историю человечества.

В целом ежегодно в мире около 20 млн. гектар земель превращаются в пустыни.

Таким образом, опустынивание сопровождает человека с момента его перехода к ведению хозяйства и с каждым годом только увеличивает процессы опустынивания.

Исчезновение лесов.

Значение лесов в жизни на Земле огромно.

Важнейшими функциями лесов являются:

• поглощение углекислого газа;

• защита почвы;

• выделение кислорода;

• очищение воздуха от загрязняющих веществ;

• регулирование водных стоков.

 Создание новых городов, водохранилищ,

 строительство дорог, аэродромов, промышленных предприятий и других объектов, связанных с использованием территорий,

 активное использование древесины в качестве топлива и сырья для многих производств

привели к массовой вырубке лесов.

На протяжении последних 50 лет человек уничтожил 60% мировых лесов.

Так,

 за последние 200 лет жители Австралии вырубили 75% своих тропических лесов;

 только за минувшие 40 лет Африка потеряла 23% лесного массива, Латинская Америка  38%;

 практически уничтожены леса Европы и большинства российских центральных областей;

 вырубаются и исчезают массивы сибирской тайги;

 возникла угроза полного уничтожения лесов Бразилии, Мексики, Китая и других стран.

Таким образом, человек безумно уничтожает лес и получает вместо великолепных экосистем с огромным многообразием растений и животных, вместо производителя кислорода и защитника среды примитивные болота, степи или пустыни.

Проблема озона.

Это одна из основных проблем современности.

Озон образуется при распаде молекул кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения:

О₂ + h  О₂^* (возбуждённая молекула)

О₂^* + О₂  О₃ + О

Образовавшаяся молекула озона существует недолго; происходит обратная реакция фоторазложения О₃, которая и представляет собой поглощение озоном коротковолнового излучения:

О₃ + h  О₂ + О

Следовательно, атмосфере существует цикл озона  сбалансированное образование и разложение.

Этот процесс нарушается присутствием загрязнителей.

Сокращение озонового слоя в озоносфере (слой атмосферы на высотах 20  25 км) чрезвычайно опасно для жизни на Земле.

Это связано с тем, что резко увеличивается уровень ультрафиолетового излучения Солнца до пределов, которые не могут выдержать клетки живых организмов.

Причин такого явления несколько:

• уменьшение притока озона и различные природные явления (увеличение солнечной активности, извержение вулканов), которые не способствуют сохранению слоя;

• загрязнение атмосферы фреонами  хлорфторуглероды (CFCl₃, CF₂Cl₂), которые широко применяются в производстве и в быту в качестве хладагентов, как распыляющие газы в аэрозольных баллонах и как пенообразователи в огнетушителях.

Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием атомов хлора. Образовавшиеся атомы хлора разрушают молекулы озона, выполняя роль катализатора:

Cl + O₃  ClO + O₂

ClO + O  Cl + O₂

Результирующая реакция:

О₃ + О 2О₂

Один атом хлора может уничтожать до 10 000 молекул озона. Сами же фреоны сохраняются в течение от 50 до 200 лет.

В последние годы наблюдается уменьшение содержания озона в верхних слоях атмосферы (над территориями Северной Америки и Европы уменьшение составило в среднем 3%).

Пространство, в котором установлено снижение концентрации озона, называют «озоновой дырой». Впервые «озоновая дыра» была обнаружена в 1975 году над Антарктидой.

Потери озона в «дыре» достигают 40% от нормального уровня. Есть данные, что уменьшение концентрации озона на 1% приводит к увеличению заболеваемости раком кожи на 5  7%.

В нижних слоях атмосферы озон выступает как антиоксидант и бактериоцид. Он способен уничтожать запахи и разрушать некоторые канцерогены.

Однако при больших концентрациях (концентрациях, превышающих 100 миллионных долей) озон становится токсичным и действует как яд.

По имеющимся сведениям, концентрация озона в приземном слое с начала индустриальной эпохи возросла в 2 раза. Основная причина этого  фотохимический смог.

Таким образом, проблема озона в атмосфере имеет два связанных с человеческой деятельностью фактора:

• разрушение озонового слоя в верхних слоях атмосферы;

• увеличение содержания озона в нижних слоях атмосферы, в околоземном пространстве.