Экологические проблемы общества на современом этапе развития общества

     В настоящее время от засухи страдает 2% всей суши, по прогнозам некоторых  учёных к 2050 году засухой будет охвачено до 10% всех земель материков. Кроме того, изменится распределение количества осадков по сезонам.

     В Северной Европе и на западе США  увеличится количество осадков и  частота штормов, ураганы будут  бушевать в 2-а раза чаще, чем в XX веке. Климат Центральной Европы станет переменчивым, в сердце Европы зимы станут теплее, а лето дождливее. Восточную и  Южную Европу, включая Средиземноморье, ждёт засуха и жара.

     Сценарий 3 – Глобальное потепление в некоторых частях Земли сменится кратковременным  похолоданием. Известно, что одним из факторов возникновения океанических течений является градиент (разница) температур между арктическими и тропическими водами. Таяние полярных льдов способствует повышению температуры Арктических вод, а значит, вызывает уменьшение температурной разницы между тропическими и арктическими водами, что неминуемо, в будущем приведёт к замедлению течений.

     Одним из самых известных тёплых течений  является Гольфстрим, благодаря которому во многих странах Северной Европы среднегодовая температура на 10 градусов выше, чем в других аналогичных  климатических зонах Земли. Понятно, что остановка этого океанического  конвейера тепла очень сильно повлияет на климат Земли. Уже сейчас течение Гольфстрим, стало слабее на 30% по сравнению с 1957 годом. Математическое моделирование показало, чтобы полностью  остановить Гольфстрим достаточно будет  повышения температуры на 2-2,5 градуса. В настоящее время температура  Северной Атлантики уже прогрелась на 0,2 градуса по сравнению с 70-ми годами. В случае остановки Гольфстрима  среднегодовая температура в  Европе к 2010 году понизится на 1 градус, а после 2010 года дальнейший рост среднегодовой температуры продолжится. Другие математические модели «сулят» более сильное похолодание Европе.

     Согласно  этим математическим расчётам полная остановка Гольфстрима произойдёт через 20 лет, в результате чего климат Северной Европы, Ирландии, Исландии и  Великобритании может стать холоднее настоящего на 4-6 градусов, усилятся дожди  и участятся шторма. Похолодание  затронет также и Нидерланды, Бельгию, Скандинавию и север европейской  части России. После 2020-2030 года потепление в Европе возобновится по сценарию №2.

     Сценарий 4 – Глобальное потепление сменится глобальным похолоданием. Остановка Гольфстрима и других океанических вызовет глобальное похолодание на Земле и наступление очередного ледникового периода.

     Сценарий 5 - Парниковая катастрофа. Парниковая катастрофа - самый «неприятный» сценарий развития процессов глобального потепления. Автором теории является наш учёный Карнаухов, суть её в следующем. Рост среднегодовой температуры на Земле, вследствие увеличения в атмосфере Земли содержания антропогенного CO₂, вызовет переход в атмосферу растворённого в океане CO₂, а также спровоцирует разложение осадочных карбонатных пород с дополнительным выделением углекислого газа, который, в свою очередь, поднимет температуру на Земле ещё выше, что повлечёт за собой дальнейшее разложение карбонатов, лежащих в более глубоких слоях земной коры (в океане содержится углекислого газа в 60 раз больше, чем в атмосфере, а в земной коре почти в 50 000 раз больше). Ледники будут интенсивно таять, уменьшая альбедо Земли. Такое быстрое повышение температуры будет способствовать интенсивному поступлению метана из тающей вечной мерзлоты, а повышение температуры до 1,4–5,8°С к концу столетия будет способствовать разложению метангидратов (льдистых соединений воды и метана), сосредоточенных преимущественно в холодных местах Земли. Если учесть, что метан, является в 21 раз более сильным парниковым газом, чем CO₂ рост температуры на Земле будет катастрофическим.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Разрушение  озонового слоя Земли, причины.

     С конца 70-х годов ученые стали отмечать неуклонное истощение озонового  слоя. Причиной тому стало проникновение  в верхние слои стратосферы озоноразрушающих веществ (ОРВ), используемых в промышленности, молекулы которых содержат хлор или  бром. Хлорфторуглероды (ХФУ) или другие ОРВ, выпущенные человеком в атмосферу, достигают стратосферы, где под  действием коротковолнового ультрафиолетового  излучения Солнца их молекулы теряют атом хлора. Агрессивный хлор начинает разбивать одну за другой молекулы озона, сам при этом не претерпевая  никаких изменений. Срок существования  различных ХФУ в атмосфере  от 74 до 111 лет. Расчетным путем доказано, что за это время один атом хлора  способен превратить в кислород 100 000 молекул озона.

     Озоновый  слой защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения  Солнца. Обнаружено, что в течение  многих лет озоновый слой претерпевает небольшое, но постоянное ослабление над  некоторыми районами Земного шара, включая густо населенные районы в средних широтах Северного  полушария. Над Антарктикой обнаружена обширная "озоновая дыра".

     Разрушение  озона происходит из-за воздействия  ультрафиолетовой радиации, космических  лучей, некоторых газов: соединений азота, хлора и брома, фторхлоруглеродов (фреонов). Деятельность человека, приводящая к разрушению озонового слоя, вызывает наибольшую тревогу. Поэтому многие страны подписали международное  соглашение, предусматривающее сокращение производства озоно-разрушающих веществ.

     Предполагается  множество причин ослабления озонового щита.

Во-первых, – это запуски космических  ракет. Сгорающее топливо «выжигает» в озоновом слое большие дыры. Когда-то предполагалось, что эти «дыры» затягиваются. Оказалось, нет. Они существуют довольно долго.

 Во-вторых, самолеты. Особенно, летящие на высотах  в 12-15 км. Выбрасываемый ими пар  и другие вещества разрушают  озон. Но, в то же время самолеты, летающие ниже 12 км.  Дают прибавку  озона. В городах он – один  из составляющих фотохимического  смога. В – третьих, это хлор и его соединения с кислородом. Огромное количество (до 700 тысяч тонн) этого газа поступает в атмосферу, прежде всего от разложения фреонов. Фреоны – это не вступающие у поверхности Земли ни в какие химические реакции газы, кипящие при комнатной температуре, а потому  резко увеличивающие свой объем, что делает их хорошими распылителями. Поскольку при их расширении снижается их температура, фреоны широко используют в холодильной промышленности.

    Каждый  год количество фреонов в земной атмосфере увеличивается на 8-9%. Они постепенно поднимаются наверх, в стратосферу и под воздействием солнечных лучей становятся активными – вступают в фотохимические реакции, выделяя атомарный хлор. Каждая частица хлора способна разрушить сотни и тысячи молекул озона.

       9 февраля 2004 года на сайте Института  Земли НАСА появилась новость  о том, что учёные Гарвардского  Университета нашли молекулу, разрушающую  озон. Учёные назвали эту молекулу "димер одноокиси хлора", потому  что она составлена из двух  молекул одноокиси хлора. Димер  существует только в особенно  холодной стратосфере над полярными  регионами, когда уровни одноокиси  хлора относительно высоки. Эта  молекула происходит из хлорфторуглеродов.  Димер вызывает разрушение озона,  поглощая солнечный свет и  распадаясь на два атома хлора  и молекулу кислорода. Свободные  атомы хлора начинают взаимодействовать  с молекулами озона, приводя  к уменьшению его количества. 
 
 

4. «Кислотные  дожди», их влияние.

     Несколько лет назад выражения «кислотные осадки» и «кислотные дожди» были известны лишь исключительно ученым, посвященным в определенных, специализированных областях экологии и химии атмосферы. За последние несколько лет эти  выражения стали повседневными, вызывающими беспокойство словами  во многих странах во всем мире. Кислотные осадки являются проблемой, которая в случае ее бесконтрольного развития, может вызвать в результате существенные экономические и социальные издержки.

     Окисление почв и вод – это комплекс причин, исходных условий и следующих  один за другим процессов в химической и биологической системах, которые  мы обобщенно называем нашей окружающей средой. Часть процессов окисления  является природной, но данные изменения  кислотности в системах почвы  и воды, ни по скорости, ни по общему охвату, не могут быть сравнены с  окислением, ставшим результатом  собственной деятельности человека в промышленной и энергетической областях, а также в определенной части современного использования  земли.

     Выпадение кислотных осадков на современном  этапе биосферы представляет собой  достаточно насущную проблему и оказывает  достаточно негативное воздействие  на биосферу.

     Причем  негативное влияние кислотных дождей наблюдается в экосистемах многих стран. Особенно негативное воздействие от выпадения «кислотных дождей» ощутила на себе Скандинавия.

     В 70-х годах в реках и озерах скандинавских стран стала исчезать рыба, снег в горах окрасился в  серый цвет, листва с деревьев раньше времени устлала землю. Очень  скоро те же явления заметили в  США, Канаде, Западной Европе. В Германии пострадало 30%, а местами 50% лесов. И  все это происходит вдали от городов  и промышленных центров. Выяснилось, что причина всех этих бед —  кислотные дожди.

     Показатель  рН меняется в разных водоемах, но в  ненарушенной природной среде диапазон этих изменений строго ограничен. Природные воды и почвы обладают буферными возможностями, они способны нейтрализовать определенную часть кислоты и сохранить среду. Однако очевидно, что буферные способности природы не беспредельны.

     В водоемы, пострадавшие от кислотных  дождей, новую жизнь могут вдохнуть небольшие количества фосфатных  удобрений; они помогают планктону  усваивать нитраты, что ведет  к снижению кислотности воды. Использование  фосфата дешевле, чем извести, кроме  того, фосфат оказывает меньшее воздействие  на химию воды.

     Земля и растения, конечно, тоже страдают от кислотных дождей: снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных  веществ, меняется состав почвенных  микроорганизмов.

     Огромный  вред наносят кислотные дожди  лесам. Леса высыхают, развивается суховершинность  на больших площадях. Кислота увеличивает  подвижность в почвах алюминия, который  токсичен для мелких корней, и это  приводит к угнетению листвы и  хвои, хрупкости ветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чем листья, и  поэтому накапливает больше вредных  веществ за один и тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них  изреживаются кроны, повреждаются мелкие корни. Но и у лиственных деревьев изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Естественного возобновления  хвойных и лиственных лесов не происходит.

     Все больший ущерб кислотные дожди  наносят сельскохозяйственным культурам: повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, растения замедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к  болезням и паразитам, падает урожайность.

     Специалисты американского университета штата  Северная Каролина изучили воздействие, оказываемое кислотными дождями  на растения в период их максимальной восприимчивости к факторам внешней  среды. Под влиянием кислотных дождей непосредственно после опыления в початках кукурузы формировалось меньше зерен, чем при орошении чистой водой. Причем чем больше в дождевой воде содержалось кислоты, тем меньше зерен образовывалось в початках. Вместе с тем выяснилось, что кислотные дожди, прошедшие до опыления, не оказывали заметного влияния на формирование зерен.

     Проведены исследования степени восприимчивости  к кислотным дождям 18 видов сельскохозяйственных культур и 11 видов декоративных растений на ранних стадиях роста. Наиболее подвергнутыми  вредоносному воздействию оказались  листья томатов, сои, фасоли, табака, баклажанов, подсолнечника и хлопчатника. Наименее восприимчивыми — озимая пшеница, кукуруза, салат, люцерна и клевер.

     Кислотные дожди не только убивают живую  природу, но и разрушают памятники  архитектуры. Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция (СаО и  СО₂), реагирует с раствором серной кислоты и превращается в гипс (СаSО₄).

     Смена температур, потоки дождя и ветер  разрушают этот мягкий материал. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, в последние годы разрушаются  прямо на глазах. Такая же судьба грозит и Тадж-Махалу — шедевру  индийской архитектуры периода  Великих Моголов, в Лондоне —  Тауэру и Вестминстерскому аббатству. На соборе Св. Павла в Риме слой портлендского  известняка разъеден на 2,5 см. В Голландии  статуи на соборе Св. Иоанна тают, как  леденцы. Черными отложениями изъеден  королевский дворец на площади Дам  в Амстердаме.