- •Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Тверской государственный технический университет
- •Тверь 1998
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии
- •1.1 Исходные теоретические концепции экологии
- •1.2 Взаимоотношения организма и среды
- •1.3.Экология популяций и сообществ
- •1.4.Экологические системы
- •1.4.1. Общая характеристика.
- •1.4.2.Превращения энергии в экосистемах.
- •1.4.3.Классификация экосистем.
- •1.4.4.Эволюция и устойчивость экосистем.
- •2.Биосфера и человек
- •2.1.Структура и эволюция биосферы
- •2.1.1.Состав и границы биосферы.
- •2.1.2.Циркуляция элементов в биосфере.
- •2.1.3.Эволюция биосферы.
- •2.2.Человек в биосфере
- •2.3.Экология человека
- •2.3.1.Среды жизни человека и формы его адаптации к ним.
- •2.3.2.Адаптивные типы и расы.
- •2.4.Основные направления антропогенных воздействий на биосферу
- •2.4.1.Современные воздействия человека на биосферу.
- •2.4.2.Общая характеристика негативных воздействий экономической деятельности человека на пс.
- •3.Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере
- •3.1.Проблема роста народонаселения
- •3.2.Проблема урбанизации
- •3.3.Глобальные последствия загрязнения атмосферы
- •3.4.Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений
- •3.5. Проблема истощения природных ресурсов
- •3.6. Региональные экологические проблемы Тверской области
- •3.7. Прогнозирование и оценка экологического риска.
- •4.Охрана биосферы
- •4.1.Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования
- •4.2.Концепция экологической безопасности и устойчивого развития рф
- •4.3. Экологический мониторинг в биосфере, рф и ее регионах
- •4.4. Международное сотрудничество по охране ос
- •4.5.Основные формы и методы защиты природной среды и решения экологических проблем
- •5.Защита компонентов биосферы
- •5.1.Защита атмосферы от материальных загрязнений
- •5.1.2.Характеристика и источники загрязнения атмосферы.
- •5.1.3. Нормирование загрязнений атмосферы.
- •5.1.4.Контроль за состоянием чистоты атмосферы.
- •5.1.5.Защита_атмосферного воздуха.
- •5.1.6.Рассеивание выбросов в атмосфере.
- •5.1.7.Методы очистки выбросов.
- •5.2.Защита водной среды от материальных загрязнений
- •5.2.1. Экологическая характеристика водной среды.
- •5.2.2.Водопользование и его виды.
- •5.2.3.Виды и источники загрязнения водной среды.
- •5.2.4.Нормирование качества воды.
- •5.2.5.Контроль качества воды и регламентация спуска св в водоемы и канализацию города.
- •5.2.6.Основные направление защиты водной среды.
- •5.2.7.Методы очистки св.
- •5.2.8.Оборотное водоснабжение предприятий
- •5.3.Охрана почв и земель
- •5.3.1.Экологическое значение почв.
- •5.3.2.Антропогенные воздействия на почвы.
- •5.3.3.Борьба с порчей почв, земли и рекультивация земель.
- •5.4. Охрана флоры и фауны
- •5.4.1. Охрана растительного мира.
- •5.4.2. Охрана животного мира (фауны).
- •5.5. Охрана недр
- •5.6. Защита опс от радиоактивных загрязнений
- •5.6.1. Важнейшие параметры ии и единицы их измерения.
- •5.6.2. Характеристика и источники рз в рф.
- •5.6.3. Гигиеническое нормирование техногенного облучениялюдей.
- •5.6.4. Радиационный контроль (рк) в рф.
- •5.6.5. Защита от ии.
- •5.6.6. Принципы обеспечения рб населения.
- •5.7. Защита опс от энергетических загрязнений
- •5.7.1. Защита населения от акустических загрязнений.
- •5.7.2. Защита населения от вибраций.
- •5.7.3. Защита населения от неионизирующих электромагнитных загрязнений.
- •5.7.3.1. Защита населения от воздействий змп промышленной частоты.
- •5.7.3.2. Защита населения от воздействий змп радиотехнических объектов (рто).
- •5.7.4. Защита опс от тепловых загрязнений стз).
- •6. Основы экономики природопользования
- •6.1. Взаимоотношения человеческого общества и природы, варианты его решения
- •6.2. Экологическая экспертиза хозяйственной и иной деятельности
- •6.3. Оценка ущерба от загрязнений опс
- •6.4. Экономический механизм природопользования в рф
- •6.5 Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в рф
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф
- •7.1.Источники и содержание экологических правовых норм
- •7.2. Ответственность за экологические правонарушения
- •7.3. Управление охраной природы в рф
- •Заключение
- •Библиогpафическии список
- •Приложение 1. Принятие сокращения в учебном пособии
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии 9
- •2. Биосфера и человек 28
- •3. Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере 50
- •4. Охрана биосферы 69
- •5. Защита компонентов биосферы 83
- •6. Основы экономики природопользования 157
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф 171
3.3.Глобальные последствия загрязнения атмосферы
Наиболее опасные последствия загрязнения атмосферы заключаются в разрушении озонового экрана и развитии парникового эффекта. Оба эти процесса явились результатом воздействия практически всех стран планеты, их последствия могут кардинально изменить ход естественного развития жизни на Земле. Поэтому с полным основанием оба эти процесса можно назвать планетарными или глобальными.
Разрушение озонового экрана, представлявшего собой тонкий слой О3 на высоте 18...30 км над экватором и 6...8 км над полюсами, вызвано накоплением в атмосфере хлорфторуглеродов, т.е. группой газов широко применяющихся в промышленности как хладагенты, растворители и средства пожаротушения. Использовались они и в быту для распыления лаков, дезодорантов и других веществ в аэрозольных установках. Мировое их производство составляет 1,12 млн.т/год (1992 г.), в том числе в США – 31%, Западной Европе – 30%, Японии – 12%, РФ – 8%. Установлено, что за 20 лет (1969 - 1988 гг.) масса озонового слоя уменьшалась на 3...5%, с 1985 г. стали обнаруживаться озоновые "дыры" над Антарктикой, позже в меньших размерах над Арктикой и над Европой. В настоящее время истощение озоновго слоя расценивается в 15%, темпы расширения озоновых "дыр" достигают 4% в год.
В основе разрушения озонового слоя лежит диссоциация хлорфторуглеродов, идущая с образованием атомарного хлора, который вступает в реакции с озоном, дающую в итоге О2. Не исключается разрушительное действие на озоновый слой выбросов сверхзвуковых самолетов, запусков ракет и т.д.
Истощение озонового слоя увеличивает уровень УФО, что отрицательно сказывается на здоровье человека: увеличивает частоту рака кожи, ведет к катарактам хрусталика и подавлении иммунной системы. Правда, указанных последствий можно избежать при отказе от летнего загара, применения закрытой одежды и т.д. Однако, как когда-то уменьшение УФО позволило живым организмам освоить сушу, так сейчас его увеличение приведет сначала к снижению продуктивности растений (увеличение УФО на 1% снижает урожайность на 1%), а потом и вообще к подавлению продуцентов, что нарушит все трофические цепи биоты.
Осознание опасности разрушения озонового экрана привело к заключению Монреальского соглашения о конкретных сроках прекращения выбросов хлорфторуглеродов к 2005 году (сокращение выбросов наполовину планировалось к 1988 году). Соглашение было подписано 82 государствами, в том числе СССР. Однако даже стопроцентное выполнение этого сокращения не скоро нормализует ситуацию. Продолжительность жизни многих хлорфторуглеродов достигает сотен лет, так что 90% их выброшенной в атмосферу к 1990 году массы будет действовать еще в 2000 г., 39% - в 2100 году и 1% - в 2300 г. К тому же требования Монреальского соглашения не могут быть сразу выполнены даже такой богатой страной, как США - на это ей нужно 135 млрд. долларов. Поэтому проблема спасения озонового экрана еще будет требовать своего решения и будет приводить к новым экономическим потерям из-за снижения урожая, которые уже сейчас в США составляют 1...5 млрд. долларов в год.
Вторым глобальным последствием загрязнения атмосферы является парниковый эффект. Его развитие связано с постепенным накоплением в атмосфере планеты СО2. Повышение концентрации СО2 в атмосфере в XXI веке описывается такой же экспоненциальной функцией, что и рост народонаселения. Именно с увеличением концентрации СО2, а также некоторых других парниковых газов (метана, хлорфторуглеродов, оксида азота и т.д.), по мнению ряда специалистов, связано повышение среднегодовой температуры планеты, составившее за последнее столетие 0,6...1,0 °С (по другим данным среднегодовая температура практически не изменилась, увеличилось только число аномально теплых зим).
Тем не менее, мировое сообщество ориентировано на прямую связь потепления с выбросами парниковых газов за счет хозяйственной деятельности человека. Уже делаются попытки заключения соглашения, аналогичного Монреальскому, в отношении парниковых газов с требованием сокращения выбросов СО2 на 60%, метана –20%. Такое соглашение в первую очередь коснется CША и Западной Европы, на долю которых приходится около 42% всех выбросов CO2 и около 40% выбросов метана (для РФ эта доля соответственно равна 11,7 и 6%). Заключение соглашения об ограничении выбросов парниковых газов обосновывается угрозой катастрофических последствий потепления планеты. По мнению экспертов следует ожидать повышения уровня мирового океана и затопления части земель, потепления климата на территории РФ и превращения в пустыни ряда субтропических территорий, восстановления Аральского моря за счет таяния ледников Средней Азии и широкомасштабной эрозии почв в регионе с наводнениями и тропическими бурями. Наиболее катастрофические последствия ожидаются в районах вечной мерзлоты, занимающих около 60% территории РФ.
Изменения климата в комбинации с разрушением естественныхэкосистем увеличат опасность инфекционных болезней (в частности, малярии) в регионах, где ожидается потепление. Почти в 1,5 раза увеличится число лесных пожаров.
Перспективными методами профилактики парникового эффекта остаются альтернативные источники энергии (ветер, солнце, морские приливы), повышение эффективности использования традиционных источников, что может снизить выброс парниковых газов на 10...30%; применение более совершенных технологий и т.д.
В заключение следует отметить, что в истории планеты уже были периоды, в которые то повышалось, то уменьшалось содержание в атмосфере О2 и СО2, что сопровождалось глобальными изменениями климата, его потеплениями и великими оледенениями.