Экосистемы основных ландшафтных зон (стр. 11 из 12)

Однако вопрос - является ли парниковый эффект и, следовательно, рост в атмосфере концентрации углекислого газа, мета на и закиси азота причиной потепления или его следствием, не решен и остается пока предметом научных дискуссий климатологов и геологов. Если, все-таки, парниковое потепление в XXI веке состоится, то катастрофой для биосферы будет сама его быстрота. Соответствие биотической зональности климатической, безусловное для биосферы, будет нарушено. Климатические зоны в первые десятки лет могут сместиться к северу (в северном полушарии) до 300 км, а лесные и степные биоценозы, адаптированные к климату XX века, окажутся в чуждой им, прежде всего по условиям увлажнения и по характеру почв, обстановке. Прежде всего это вызовет аридизацию ныне степной зоны и в Евразии, и в Америке и, следовательно, катастрофическое снижение урожайности зерновых культур.

Состояние озонового слоя Земли. Проблема озоновых дыр также дискуссионна.

В 1985 г. всеобщее внимание привлекло разрушающее воздействие на озонный слой хлорированных и фторированных углеводородов (ХФУ) и галогенизированных соединений (галонов), когда английские ученые обнаружили 40-процентное снижение весеннего уровня озона над Антарктикой.

ХФУ, открытые еще в 1930 г., получили широкое применение в автомобильных кондиционерах, холодильниках, при изготовлении пластиковой посуды одноразового употребления, аэрозольных распылителей, пенопластовых подушек, изоляции и очистителей для электронного оборудования.

Медленно диффундируя в стратосферу, ЬХФУ под действием солнечной УФ-радиации (длиной волны около 190 мм) высвобождают атомы хлора (или брома), каталитически разрушающие озон в газообразных реакциях.

Однако не все последователи первопричиной уменьшения озонового слоя, особенно над полюсами, считают рост фреонов. К сожалению, сведений о химии, составе и динамике озоносферы, накопленных за 15 лет исследований, оказалось недостаточно для объяснения причин появления так называемых "озоновых дыр". Поэтому на сегодняшний день нет однозначных объяснений названным выше явлениям.

И тем не менее не вызывает сомнения, что в аномальном поведении озона все большую роль начинает играть антропогенный фактор. Так или иначе, уменьшение содержания озона в атмосфере, появление "озоновых дыр", говорит о необходимости защитных мер.

Благодаря Монреальскому протоколу выброс хлорфторуглеводородов (ХФУ) в атмосферу уже начал сокращаться. Поэтому ожидается, что к 2050 г. озоновый экран восстановится до уровня 1980 г. Таким образом, решение озоновой проблемы действительно является примером реальных успехов человечества в деле охраны окружающей среды.

Разработана комплексная программа исследования озоносферы и наблюдения за ее состоянием. В ней учтены все аспекты этой проблемы, в том числе исследования воздействий долговременных изменений озонового слоя на здоровье человека и состояние экосистем, климат, продуктивность сельскохозяйственных культур и Мирового океана, а также разработка альтернативных веществ и экологически безопасных технологий.

Действует мониторинг озоносферы, который осуществляется со спутников и на наземной наблюдательной сети. Глобальная наземная сеть насчитывает около 120 станций, из них на территории России функционирует 29.

Закисление окружающей среды (кислотные дожди). Связано с трансграничным переносом загрязняющих веществ.

На трансграничное загрязнение атмосферы большое влияние оказывают прежде всего соединения серы, окислов азота и летучих органических соединений. Соединения, содержащие атомы углерода, водорода, серы и азота, попадая в атмосферу, превращаются в стабильные долгоживущие соединения (например, углекислый газ) или в короткоживущие соединения кислотного характера (оксиды азота и серы), которые участвуют в жидкостных процессах с образованием кислот, удаляемых из атмосферы с осадками. Это и есть кислотные дожди. Термин "кислотные дожди" появился впервые в 1872 г. Его ввел в практику английский инженер Роберт Смит, опубликовавший книгу "Воздух и дождь: начало химической климатологии". Детальными, по-настоящему научными исследованиями кислотных дождей стали заниматься только в конце 60-х годов прошлого века.

Кислотные дожди являются наиболее тяжелой формой загрязнения окружающей среды. Отрицательный эффект кислотные дожди наносят воздушной и водной среде, педосфере, а также флоре и фауне. Например, в Канаде из-за частых кислотных дождей стали мертвыми более 4000 озер, а 12 000 озер находятся на грани гибели.

В ФРГ и некоторых районах Швейцарии погибла треть всех елей. Массовую гибель сосновых посадок и природного леса можно наблюдать в районе г. Люберцы (Московская область). Здесь на экологию существенно влияет ТЭЦ-22, выбросы вредных веществ которой составляют ежегодно около 80 тыс. т.

Проблема ацидификации - закисления окружающей среды - может по своим последствиям быть сравнима с нарушениями кругооборота углерода. Кислотные дожди, рост концентрации нитратов в почве (до десятка раз в США), повсеместная эвтрофикация водоемов и прибрежных - вод морей кардинально нарушили биоцикл азота. В условиях угрозы голода прекратить наращивание производства минеральных удобрений человечество не может, поэтому решение проблемы азота представляет собой трудную задачу.

В связи с тем что трансграничный перенос и "экспорт" загрязнений затрагивает интересы многих сопредельных стран, только широкое межнациональное сотрудничество позволит с максимальной экономией затрат и времени обеспечить экологически безопасную деятельность человека.

Урбанизация сейчас становится одной из главных экологических проблем. Уже половина населения мира, а в Европе и Америке - 70%, живет в городах, и экологическое воздействие их на окружающую среду хорошо видно из Космоса. Так, экологический след Лондона в 125 раз превышает площадь самого города. В 1990 г. в мире было 326 городов с населением более 1 млн. человек. Ежедневный прирост населения в городах составляет 160 тыс. При этом более 1 млрд. жителей, т.е. каждый третий, испытывает опасное для здоровья загрязнение воздуха. Так, в 11 городах Китая мелкие частицы угля становятся причиной 50 тыс. случаев преждевременной смерти и 400 тыс. заболеваний бронхов ежегодно. Поэтому некоторые города в Европе и Америке стали вводить ограничение на движение частных автомобилей. Многие города мира превысили также пределы расходования артезианской воды.

Экологические проблемы Мирового океана. Освоение морских ресурсов, развитие судоходства, другие виды хозяйственной деятельности повсеместно сопровождается быстрым загрязнением океанских вод (рис.2.1).

Мировой океан загрязняется бытовыми отходами судов (в том числе пластиками); тяжелыми металлами (преимущественно свинцом), попадающими с суши; нефтью (в основном за счет функционирования танкерного флота); радиоактивными отходами и др. Одним из основных загрязнителей Мирового океана является нефть и нефтепродукты. Утечка нефти в море происходит во время погрузки и разгрузки танкеров, заправки нефтяным топливом судов в море, при авариях и катастрофах танкеров, сбросе танкерами остатков нефтяного груза с балластной водой, в других случаях.

С начала развития атомной промышленности моря и океаны стали рассматриваться как объекты для захоронения радиоактивных отходов (РАО). В 1946 г. первый сброс в море произвели США, в 1949 г. - Великобритания, в 1955 г. - Япония, в 1965 г. - Нидерланды, а бывший СССР - скорее всего не позднее 1964 г. Как за рубежом, так и у нас все сбросы производились по специальным разрешениям, без какого-либо надзора и контроля со стороны международных организаций.

Рис.2.1. Глобальное загрязнение Мирового океана:

1 - постоянное загрязнение с локальной аккумуляцией;

2 - временное загрязнение; 3 - возможное загрязнение нефтью

и другими нефтепродуктами на судоходных линиях;

4 - некоторые океанические поверхностные течения

Лондонская конвенция 1972 г., к которой наша страна присоединилась в 1979 г., определила категорию высокорадиоактивных материалов, запрещенных к сбросу в море, к которым относятся отработавшее облученное топливо, жидкие высокоактивные отходы.

Особенно уязвима шельфовая зона Мирового океана, занимающая около 13% его акватории. На этой прибрежной полосе шириной около 20 миль океан производит до 50% всей синтезируемой в нем первичной продукции органического вещества. Здесь же ловится большая часть рыбы, добываемой в мире.

Морские и прибрежные зоны Мирового океана, в полосе 100 миль от которых проживает более половины населения мира и расположено большинство крупнейших мегаполисов, за последние десятилетия также подверглись загрязнениям, а организмы в них - деградации. В частности, с большой скоростью идет деградация водно-болотных угодий, мангровых зарослей, барьерных коралловых рифов, заполнение и отравление устьев рек и лиманов опасными отходами. В результате загрязнения поверхности океана и морей нефтяной пленкой сокращается продуктивность фитопланктона, являющегося основой всех пищевых цепей в морях. Боле того, сокращается и продукция поставляемого им в атмосферу кислорода (в кругообороте кислорода он составляет 70% баланса). Вылов рыбы в мире за 20 лет, с 1975 по 1995 г., возрос с 50 млн. до 97 млн. т и достиг предела. Ценные виды рыб уже исчезают даже в новых местах лова.

К проблемам мирового значения относится также сокращение лесных ресурсов и ресурсов пресных вод.

Лесные ресурсы истреблены сейчас на 80% площади лесов, покрывавших Землю в доцивилизованный период - около 5-6 тыс. лет назад. Только за 5 лет, с 1990 по 1995 г., на Земле исчезло 65 млн. га лесов, а искусственные посадки в развитых странах составили всего 9 млн. га. Во всем мире сейчас осталось 3,5 млрд. га лесных угодий, из них половина в тропиках, и не более 50% водно-болотных угодий. Соответственно под угрозой исчезновения находится около половины известных видов животных.