Состояние земель, лесов, водоемов

Земельные ресурсы мира. Площадь суши составляет 149, 3 млн. км2 или 14, 9 млрд. га

 

Наиболее ценные и плодородные земли планеты, используемые с разной степенью эффективности, составляют около 1, 5 млрд. га. Они очень отличаются по качеству, уровню продуктивности и неравномерностью распределения по территории материков

Из всех плодородных земель первоклассные, т.е. способные давать высокие урожаи по два-три раза в год, занимают всего 100 млн. га. Земли второго класса с валовой урожайностью 40-60% от урожайности на лучших землях распространены на 500 млн. га. Оставшиеся 600 млн. га – это земли очень низкого третьего класса, на которых урожайность не превышает 20-40% от урожайности культур на лучших землях.

Ограниченность хороших земель усугубляется их прогрессивно возрастающими потерями в результате неправильных систем обработки почвы., каждый год мировое хозяйство становится беднее на 15 млн. га продуктивных угодий.

Направления деградации земель.

Основное напрвление – опустынивание. Главная его причина – снижение интенсивности континентального влагооборота в результате неприрывного сокращения площади лесов. Другие причины – экстенсивное использование засушливых земель и естественные засухи. В Российской Федерации доля пустынь и полупустынь мала – в основном это прилегающие к Каспийскому морю земли (Калмыкия и Астраханская область). Общая площадь пашни России – 132 млн. га (8  мировой), из них 100 млн. га – зоны семиаридного (полузасушливого) и неустойчивого увлажнения.

Второе направление деградации земель – ветровая и водная эрозия. Пашня России теряет ежегодно 400-650 млн. т почвы, площадь земель, охваченных эрозией – 30  сельскохозяйственных угодий (в мире – 60  ). Площадь орошаемых земель в России – 6, 3 млн. га, их состояние бедственное из-за низкого качества проектов строительства (подтопление земель, повышение уровня грунтовых вод и, как следствие, засоление земель). Третье направление деградации земель – химическое загрязнение, накопление в почвенном слое и растениях химически токсичных и радиоактивных веществ. Площадь загрязнения токсикантами вокруг городов составляет 70 млн. га, площадь радиоактивного загрязнения – 5, 6 млн. га (14 областей Российской Федерации).

Другие виды деградации земель – выпадение кислотных дождей, уплотнение почвы в результате использования сельскохозяйственной техники, затопление земель. Всего деградации подвержено около 48  земель Российской Федерации

Лесные ресурсы мира.

Общая площадь лесов мира согласно оценкам ФАО составляла в 1989 г. 4049 млн. га, а лесопокрытия* - значительно меньше – 3526 млн. га, средняя лесистость суши – 27%, запас древесины в лесах 337 млрд. м3, из которых 127 млрд. м3 приходится на древесину хвойных пород. Данные по регионам приведены в табл. 2.11.

Лесные массивы существенно различаются по породному составу, продуктивности, пространственной структуре, возрасту и пр.

Сообщества древесной растительности подразделяются по преобладающим жизненным формам на собственно леса с господством древостоев и на редколесья и кустарники с большим долевым участием кустарниковых видов. По видовому составу они делятся на леса лиственных пород с твердой древесиной и на леса из хвойных пород с мягкой древесиной.

Производственные возможности лесов мира ограничены, а потребности в лесоматреиалах неуклонно возрастают. Половина всей добываемой древесины в мире (1681 млн. м3) сжигается в виде топлива.

Деградация лесов.

За время существования человечества уничтожено около 30  лесов

Россия обладает 27  запасов древесины (30  - Южная Америка, 13  - Азия и Океания, 12  - Африка, 5  - Европа). Общая пораженность леса России, зараженного выбросами – 10 , но главная причина деградации – непрогнозируемая вырубка и лесные пожары.

Водные ресурсы – это пригодные для употребления пресные воды, заключенные в реках, озерах, ледниках, подземных горизонтах. Значение водных ресурсов в мировом хозяйстве огромно. Вода используется практически во всех отраслях экономики: в промышленности, энергетике, для орошения сельскохозяйственных угодий, в коммунально-бытовой сфере.

Объем пресных водозапасов мира в целом итак невелик и, кроме того, рассредоточен по территории материков очень неравномерно.

 

Современные промышленность, сельское хозяйство и коммунально-бытовые службы изымают из естественных и искусственных водоемов для своих нужд определенные объемы воды, которые составляют водозабор.

Деградация водных объектов.

Потребление пресной воды в мире за последние 50 лет выросло с 1060 до 4130 км3/год. В Российской Федерации забор воды вырос с 110 км3/год (1981 г.) до 117 км3/год (1991 г.), что составляет 2, 7% от среднего многолетнего стока (4300 км3) и 2, 8% от мирового стока, что соответствует среднемировому значению (население России 2, 7% от мирового). Из забираемой воды на промышленность приходится 53%, орошение - 16%, хозяйственно-питьевые нужды - 15%, сельское водоснабжение - 4% (12% - прочие). Основные факторы, способствующие деградации водных объектов:

• Гидроэлектростанции. Водохранилища меняют водный режим, сильно влияют на земельный покров (из общей площади водного зеркала водохранилищ России - 15 млн. га - 1% всей территории страны - 60-70% затопленные земли).

• Смыв сельскохозяйственных территорий. Точные данные отсутствуют, но считается, что в водоемы смывается более 50% удобрений и ядохимикатов. Особенно опасны в этом отношении животноводческие комплексы.

• Сухие и мокрые выделения из атмосферы (соединения серы, аммонийный азот, тяжелые металлы, летучая зола и др.).

• Деградация подземных вод - снижение уровня при заборе воды, вскрытие подземных вод при строительстве шахт и т.д.

Парниковый эффект

Деформация окружающей среды чаще и прежде всего обосновывается увеличением концентраций микрокомпонентных (иначе «следовых» или «малых») газов. Темпы ежегодного прироста «малых» газов составляют: диоксид углерода 0, 5 %, метана 0, 9 %, оксидов азота 0, 25 %, хлор- и хлорфторуглеродов – 4 %.

Источниками малых газов наряду с природными являются антропогенные. Источник диоксида углерода – биота и сжигание ископаемого топлива. Выделение метана происходит в результате сельскохозяйственной деятельности (животноводство, выращивание риса), а также из-за нарушения естественного метанового фильтра (из бактерий). Галогенуглеводороды имеют исключительно антропогенное происхождение.

Парниковый эффект – это увеличение количества тепловой энергии Солнца, удерживаемой у Земной поверхности. Понятие парникового эффекта сформулировано в 1863 г. Тиндаллом. В 1886 г. Аррениус показал, что углекислый газ (диоксид углерода), составляющий ничтожную часть атмосферы (около 0, 03 %), поддерживает температуру у поверхности Земли на 5-6 % выше, чем если бы этот газ отсутствовал. В 1938 г. Каллендер впервые высказал предположение о возможности влияния антропогенных выбросов углекислого газа на климат.

Диоксид углерода - естественный компонент атмосферы, содержащийся в небольшой концентрации. В пробе обычного воздуха при нормальных условиях присутствует примерно 0, 03% СО2 (по массе). СО2 не ядовит и не относится к токсикантам. Растения используют СО2 в процессе фотосинтеза, выделяя кислород. Большинство животных потребляют кислород при дыхании. При дыхании же они выделяют СО2 как конечный продукт обмена. СО2 не только потребляется при фотосинтезе, но и растворяется в Мировом океане. Угольная кислота реагирует с соединениями кальция и магния, попадающими в воду вследствие выветривания пород, с образованием карбонатов. Карбонаты, выпадая в осадок, удаляются из воды, что делает возможным дальнейшее растворение СО2 в воде. Итак, существует два механизма для удаления диоксида углерода из атмосферы: 1). Поглощение и усвоение зелеными растениями в процессе фотосинтеза; 2). Растворение в океане с последующим осаждением из воды.

Увеличение выбросов СО2 и некоторых других газов в атмосферу, вызванное производственной деятельностью человека и незапланированное природой, связывают с изменениями в климате. Эти изменения объясняют «парниковым эффектом». Бернард Небел в своем знаменитом учебнике «Наука об окружающей среде» следующим образом наглядно объясняет этот эффект: «Вам знакомо, как нагревается внутри автомобиль, когда он стоит на солнце с закрытыми окнами. Причина в том, что солнечный свет (световая энергия) проникает сквозь окна и поглощается сидениями и другими предметами в салоне. При этом световая энергия переходит в тепловую, предметы нагреваются и выделяют тепло в виде инфракрасного или теплового излучения. В отличие от света оно не проникает сквозь стекла наружу, т.е. улавливается внутри автомобиля. За счет этого повышается температура. То же происходит в парниках, откуда и произошел термин «парниковый эффект». В глобальном масштабе содержащийся в воздухе углекислый газ играет ту же роль, что и стекло. Световая энергия проникает сквозь атмосферу, поглощается поверхностью Земли преобразуется в ее тепловую энергию и выделяется в виде инфракрасного излучения. Однако углекислый газ в отличие от других природных компонентов атмосферы его поглощает. При этом он нагревается и в свою очередь нагревает атмосферу в целом. Значит, чем больше в ней углекислого газа, тем больше инфракрасных лучей будет поглощено, тем теплее она станет».

1) Происходит постоянное и нарастающее увеличение выбросов в атмосферу парниковых газов, прежде всего диоксида углерода. Источники последнего – сжигание ископаемого топлива и производных продуктов, прежде всего бензина в тепловых электростанциях, двигателях автомобилей и т.д.

Выбросы диоксида углерода особенно резко увеличились за последние 30-40 лет в промышленно развитых странах.

2) Еще более быстрыми темпами увеличились выбросы других газов, усиливающих парниковый эффект – метана, оксидов азота, галогеноуглеводородов. По некоторым оценкам, на последние годы приходится 15-20  парникового эффекта. Только в 1998 году вследствие уничтожения тропического леса в атмосферу попало 5, 5 млрд. т углерода. Если такая нагрузка будет сохраняться, то с 2010 года в атмосферу будет ежегодно поступать не менее 10 млрд. т углерода.

В результате этих процессов среднегодовая температура на планете выросла и продолжает расти. Изменения температуры происходят неравномерно в различные временные периоды. 4) Последствия потепления для населения и экономики развитых стран могут оказаться различными и иметь как положительные, так и отрицательные стороны.

Наложение антропогенного парникового эффекта на естественные изменения глобального климата может привести к непрогнозируемым, возможно весьма тяжелым последствиям.

Бесспорно, что в настоящее время происходит необычное повышение концентрации СО2 в атмосфере. Еще разительнее изменение концентрации в атмосфере метана. В настоящее время она почти в 3 раза превысила расчетную разницу в колебаниях содержания метана в атмосфере за последний миллион лет.

Самым серьезным источником парниковых газов, в особенности диоксида углерода является сжигание ископаемого топлива. Сегодня доля антропогенных парниковых эффектов оценивается для разных газов следующими цифрами: диоксид углерода - 61%, метан - 23%, оксиды азота - 4% (данные Заварзина). Обычно содержание метана, оксидов азота, а также хлорфторуглеродов, также относящихся к парниковым газам, пересчитывают в углекислотный парниковый эквивалент, т.к. степень поглощения теплового излучения молекулами метана и хлорфторуглеродов значительно выше, чем у диоксида углерода

В декабре 1997 г. в Киото (Япония) состоялась 10-дневная международная конференция стран-участниц Конвенции. Представители 159 стран и попытались договориться о параметрах сокращения эмиссии парниковых газов.Отметим, что решения конференции носят обязательный характер. Это особенно важно, поскольку сокращение выбросов парниковых газов связано с существенными расходами, необходимостью перестройки народного хозяйства. Введение строгих ограничений влечет за собой сокращение потребления горючих полезных ископаемых. В том числе угля, на который приходится 23% выбрасываемого в атмосферу Земли диоксида углерода, и нефти. Список газов-загрязнителей расширился до шести: кроме диоксида углерода, метана и оксидов азота в него вошли газы-заменители фреона - гидрофлюрокарбон, перфлюрокарбон и гексахлорид серы.

Состояние озонового слоя

В 1985 г. в Вене была одобрена Конвенция по защите озонового слоя, а в 1987 г. был принят знаменитый Монреальский Протокол, который с учетом поправок 1990 г. (Лондон) и 1995 г. (Вена) представляет собой общемировую программу действий по защите озонового слоя. Проблемы озонового слоя или «озоновой дыры» с этого времени не сходят с повестки дня различных обсуждений.

Наряду с видимым светом Солнце излучает также ультрафиолетовые волны. Ультрафиолетовое излучение похоже на световое, но длина его волн несколько короче, чем у фиолетовых лучей, самых коротковолновых из воспринимаемых глазом человека. Хотя ультрафиолетовые лучи невидимы, они обладают большей энергией, чем видимые. Проникая сквозь атмосферу и поглощаясь тканями живых организмов, они разрушают молекулы белков и ДНК. Если бы все ультрафиолетовое излучение, падающее на верхние слои атмосферы, достигало поверхности Земли, то жизнь на ней вряд ли бы сохранилась.

Мы защищены от агрессивного воздействия ультрафиолетового излучения, т.к. 99% его поглощается слоем озона в атмосфере на высоте около 25 км от поверхности Земли. Этот слой называют озоновым слоем или экраном. Толщина его невелика, если бы весь озон, большая часть которого находится в стратосфере, был перенесен на уровень Земли, он составил бы слой чистого озона толщиной лишь 2-3 мм. Речь идет об озоне О3, открытом немецким химиком К.Ф. Шенбейком в 1840 г., который чаще всего относят к загрязнителям окружающей среды. Нижние слои атмосферы и стратосфера не перемешиваются. Озон является загрязнителем в нижних слоях атмосферы и полезным компонентом в верхних слоях. (Еще одно подтверждение правильности определения загрязнителя, как «вещества, выделившегося не в том мес те»). Озон в стратосфере есть продукт воздействия ультрафиолетового излучения на молекулы кислорода О2. В результате некоторые из них распадаются на свободные атомы, а те, в свою очередь, могут присоединиться к другим молекулам кислорода с образованием озона. Однако весь кислород не превращается в озон. Поэтому количество озона в стратосфере не статично. Оно представляет собой результат равновесия между двумя этими реакциями.

что в ходе естественных природных процессов на Земле образуется вдвое больше озона, чем разрушается, однако общее содержание озона в атмосфере при этом не растет. Крутцен доказал, что «пропавший озон» разрушается оксидами азота, попадающими в атмосферу также в ходе естественных процессов. Далее Крутцен подсчитал, что сверхзвуковые самолеты, которые, как тогда предполагалось, вскоре начнут совершать полеты в атмосферу, будут выбрасывать столько же оксидов азота, сколько их поступает в ходе естественных процессов.

том же 1970 г. Джон Лавлок обнаружил в воздухе над Западной Ирландией хлорфторуглеродное химическое соединение, названное трихлорфторметаном. Это удивило специалистов, поскольку ранее считалось, что большинство загрязняющих веществ редко задерживается в атмосфере надолго. К этому времени промышленность наладила массовый выпуск хлорфторуглеродных (ХФУ) химикатов, нашедших широкое применение в аэрозольных пульверизаторах и холодильниках (так называемые фреоны или хладоны). Считалось, что выбросы ХФУ безвредны. Ныне в научной литературе различают хлорфторуглеродные (ХФУ) и хлорфторуглеводородные (ХФУВ) соединения. В первых из них все, а во вторых не все атомы водорода замещены атомами хлора и фтора. ХФУ разрушаются лишь в стратосфере под действием «жесткого» ультрафиолетового излучения Солнца, воздействующего и на ХФУВ. Поэтому разрушение ХФУ происходит медленнее и время и время их пребывания («жизни») в атмосфере составляет десятки и сотни лет, тогда как время «жизни» ХФУВ не превосходит 10-20 лет и они менее опасны для озона.

обычных условиях ХФУ относительно инертны, негорючи и неядовиты. При комнатной температуре будучи газами они ожижаются при небольшом давлении с выделением тепла, а испаряясь, вновь его поглощают и охлаждаются. Эти свойства ХФУ позволили широко применять их в промышленности. Они используются во всех холодильниках, кондиционерах воздуха и тепловых насосах в качестве хладагентов. Поскольку эти приспособления ломаются и затем выбрасываются, содержащиеся в них ХФУ попадает в атмосферу.

Вторая область применения ХФУ - производство пористых пластмасс. ХФУ подмешивают в жидкие пластмассы при повышенном давлении (они растворимы в органических веществах). Когда давление понижают, они вспенивают пластмассу, как углекислый газ содовую воду. И при этом улетучиваются в атмосферу.

Третья основная область их применения - электронная промышленность, а именно - очистка компьютерных микросхем, которая требует особой тщательности. После этого ХФУ также попадают в атмосферу.

Наконец в большинстве стран ХФУ до сих пор используют в качестве носителей в аэрозольных баллончиках, которые распыляют ХФУ в воздухе.

Таким образом в 70е годы стало ясно, что оксиды азота и хлорфторуглероды являются потенциальным разрушителем озонового слоя. Почти безопасны для озона фторуглеродные и фторуглеводородные соединения, не содержащие атомов хлора и брома, т.к. атомы фтора - очень активного в химическом отношении элемента - озон почти не разрушают. Поэтому такие соединения начали использоваться как заменители озоноопасных ХФУ.

Цели Монреальского Протокола оказались очень хорошо соответствующими интересам крупных транснациональных корпораций. Протокол подготовлен таким образом, что он дал блестящую возможность этим корпорациям осуществить, привлекая средства мирового сообщества, реконструкцию своих предприятий. Я совершенно убежден, что постановка экологических целей в значительной степени направлялась этим экономическим интересом».

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: