Экологические проблемы современности (причины, последствия, пути решения)
Проблемы взаимоотношений человечества с окружающей средой называют глобальными проблемами современности.
| Глобальные проблемы включают:
- проблему роста населения Земли и обеспечения продовольствием всех жителей планеты – продовольственная проблема;
- проблему энергии для промышленности, сельского хозяйства, транспорта и жизни людей – энергетическая проблема;
- проблему сырья для промышленного производства – сырьевая проблема;
- проблему загрязнения, разрушения и восстановления окружающей природной среды – проблема охраны окружающей человека среды.
Глобальные проблемы современности можно разделить на две группы: социально-экономические и научно-технические. На практике все они тесно связаны между собой. Чтобы успешно их решать, надо знать естественные науки (физику, химию, биологию, географию и т.д.), технические науки, а также экономические, юридические, социальные и другие гуманитарные науки.
|
ЭП современности носят:
- глобальныйхарактер, например: ……………
- региональный характер, например: …………..
- локальный характер, например: ………………
|
Таблица 3 - Глобальные проблемы современного мира
Группы глобальных проблем
| Примеры проблем
| 1 группа
| - предотвращение ядерной войны и сохранение мира на Земле
-………………
-………………
| 2 группа
| - Экологическая
-………………
-………………
-………………
| 3 группа
| - Демографическая
-……………….
-………………..
-……………….
| 4 группа
| - Региональные конфликты
-………………..
-………………...
-……………….
| 5 группа
| - Освоение Космоса
-……………….
-……………….
-……………….
| «Парниковый эффект»
- основные парниковые газы
| |
| Рисунок 17 – «Парниковый эффект»
Рисунок 18 – Глобальная тенденция роста
среднегодовой температуры
60% - СО2
5% - NO2
8% - O3
12% - Фреоны
15% - СН4
Рисунок 19 – Влияние примесей в атмосфере
на развитие «парникового эффекта»
57% - Добыча и использование энергии
20% - Промышленность
14% - Сельское хозяйство
9% - Вырубка леса
Рисунок 20 – Влияние различных видов хозяйственной деятельности человека на развитие парникового эффекта, %
31 – США
18, 3 – СССР
7 – Китай
5, 3 - ФРГ
4, 9 – Великобритания
4, 7 – Япония
3 – Франция
2, 4 – Канада
2, 5 – Польша
2, 3 – ГДР
1, 9 – Италия
1, 8 – Индия
15 – Остальные страны
Эмиссии СО2, обусловленные использованием энергией на душу населения в этих странах (в тоннах СО2)
Рисунок 21 – Угроза для климата планеты Земли
Рисунок 22 – Факельные системы: вид из космоса (по Яблокову А.В.)
«Кислотные дожди»
| | SO2+H2O→ H2SO3
SO2+O→ SO3
SO3+H2O→ H2SO4
NO2+H2O→ HNO3
CO2+H2O↔ H2CO3
| |
Рисунок 23 – Источники «кислотных дождей»
| | S+O2→ SO2
CУВ+O2→ CO2
N2+O2→ NO2
| |
Рисунок 24 – Воздействие кислотных осадков на листву деревьев
Рисунок 25 – Влияние рН на жизнеспособность водных организмов
Рисунок 26 – Последствия кислотных дождей
«Озоновые дыры»
| | O3+hv→ O2+O∙
O2+hv→ O∙ +O∙
O∙ +O∙ → O2
O+O2→ O3
| |
Рисунок 27 – Озоновый слой – защита всего живого на Земле от жесткого УФ-излучения (за счет рекомбинации молекул О3)
Рисунок 28 – Озоновая «дыра» над Восточной Сибирью
Рисунок 29 – Негативное воздействие УФ-лучей
RCl+hv→ Cl∙ +R∙
Cl∙ +O3→ ClO∙ +O2
O∙ +ClO∙ → Cl∙ +O2
O ∙ +O3→ O2+O2
|
Рисунок 30 – Разрушение О3 за счет фреонов
O∙ +NO2→ O2+NO∙
NO∙ +O3→ NO2+O2
O ∙ +O3→ O2+O2
|
Рисунок 31 – Разрушение О3, за счет оксидов азота
(авиатранспорт, азотные удобрения)
Смоги
Рисунок 32 – Дымный туман-смог
Вне всякого сомнения, загрязнение окружающей среды в сочетании с погодными условиями приведет к росту масштабов смога того типа, который пережил Лондон в 1952 году, когда на протяжении четырех дней в декабре туман и выбросы дымовых труб унесли жизни 4 тысяч жителей, погибших от сердечных приступов и заболеваний органов дыхания.
|
Вся совокупность жизненных условий, необходимых для существования того или иного вида, представляет собой – экологическую нишу. Каждый вид занимает свою собственную нишу, отвоеванную у других в ходе конкурентной борьбы. Такая специализация организмов позволяет им, с одной стороны, наиболее полно использовать все пригодное для жизни пространство и источники пищи, а с другой – «обслуживать» друг друга, функционировать на благо всего сообщества, даже если речь идет о хищниках и жертвах. В случае исчезновения вида по каким-либо причинам его экологическую нишу рано или поздно занимает другой вид, способный выполнить те же обязанности (функции) в сообществе, что и исчезнувший вид, т.е. происходит экологическое дублирование.
Такого рода распределение видов настолько закономерно, что, зная параметры какой-либо ниши, оказавшейся свободной, можно описать вид, который должен ее занять. Так, важнейшие характеристики вируса СПИДа (синдрома приобретенного иммунитета) были предсказаны почти за 10 лет до его широкого распространения в связи с освобождением экологических ниш, ранее занимаемых побежденными человеком инфекционными болезнями. К сожалению, в большинстве случаев или знаний, накопленных человечеством, оказывается недостаточно для подобных предсказаний, или на них своевременно не обращают должного внимания.
|
Рисунок 33 – Биологическое разнообразие: прошлое, настоящее и будущее (по Курьеру Юнеско, 1982г.)
Рисунок 34 – Вспышка численности шелкопряда
как пример нарушения правила «экологических ниш»
Задание: заполните таблицу 4 для закрепления вопроса 1.1.2, опираясь на доступные первоисточники и информацию со стр. 27-34 и 36-38 – об альтернативных источниках энергии, возможных для использования в вашем регионе (как вариант решения экологических проблем).
Таблица 4 – Пути решения глобальных экологических проблем современности
ЭП (назв. суть)
| Причины (антропог)
| Негативные последствия
| Пути решения
| «Парниковый эффект»
Парниковые газы:
…
…
(доп. см. стр 28-30)
|
|
|
| «Кислотные дожди»
Кислотные оксиды:
…
…
(доп. см. стр. 31-32)
|
|
|
| «Озоновые дыры»
Рекомбинация озона:
…
(доп. см. стр. 33)
|
|
|
| Смоги
Газы, обладающие эффектом «суммации»
…
(доп. см. стр. 33)
|
|
|
| Уменьшение биоразнообразия
(доп. см. стр. 36)
| …..
- высвобождение «экологических ниш» и
…..
|
|
|
Использованная литература:
Гидроэнергетика
Гидроэнергетика – получение электрической энергии за счет энергии рек и озер.
В основе этой энергии лежит солнечное излучение, что делает гидроэнергетику экологически чистой, энергетические ресурсы при этом – возобновляемы. Однако эти достоинства относительны. У ГЭС ест ряд недостатков, ограничивающих их использование.
|
Крупные ГЭС экономически невыгодны
и экологически опасны
При строительстве равнинных ГЭС создаются гигантские рукотворные моря (Куйбышевское – 645, Братское – 547 тыс. га), безвозвратно теряются плодородные леса. На дне водохранилищ накапливаются огромные количества токсичных осадков
| Горные ГЭС опасны ввиду сейсмической нестабильности этих районов. При землетрясениях происходят страшные катастрофы с огромными жертвами (в Вайоне – Италия – в 1993 г. при прорыве плотины погибло 2118 человек, в Индии при прорыве плотины «Гуджерат» - 16 тыс. человек).
|
Американцы вовремя отказались от расточительной гигантомании. В результате средняя мощность ГЭС в России в 4-5 раз выше, по гидроэнергии в США используются в 1, 5 раза больше.
|
|
Наиболее перспективным направлением гидроэнергии является строительство малых ГЭС на небольших реках или бесплотинные варианты ГЭС на крупных реках
|
Атомная энергетика
Получение энергии из ядерного топлива имеет то неоспоримое преимущество, что АЭС не загрязняют атмосферу диоксидом углерода.
Главная опасность АЭС –
угроза радиоактивного загрязнения окружающей среды.
|
История атомной энергетики бывшего СССР омрачена двумя страшными авариями – в Кыштыме и Чернобыле.
Количество радиоактивных отходов, выброшенных в окружающую среду в результате Чернобыльской аварии, в десять раз превышает радиоактивное загрязнение после взрыва атомной бомбы над Хиросимой.
Общее количество пострадавших от этой аварии составляет около 6 млн. человек.
|
После аварии на Чернобыльской АЭС Швеция объявлена о закрытии всех своих АЭС.
Однако Япония строит крупнейшую в мире АЭС «Фукусима», во Франции атомная энергетика составляет 73%, в Бельгии – 60%, в Швейцарии – 44% от всей производимой энергии.
|
Большинство экологов-футурологов склоняется к выводу, что атомной энергетики есть будущее, так как опыт Франции, Англии и Японии показывает, что радиоактивного загрязнения среды можно избежать. Наиболее радиоактивные футурологи оценивают остроту энергетического кризиса в будущем фразой:
«Либо атомная энергетика, либо атомная война».
|
Гелиоэнергетика
Гелиоэнергетика – одно из самых перспективных направлений нетрадиционной энергетики.
Про прогнозам футурологов, к 2020 г. гелиоэнергетика будет давать, от 5 до 25 % мирового производства энергии.
|
Типы гелиоэнергетики
Физический
Аккумуляционный солнечной энергии тепловыми коллекторами, солнечными элементами на полупроводниках, системами зеркал солнечных электрических станций (СЭС)
| Биологический
Концентрация солнечной энергии биомассой растений. Сжигание древесины, растительного топлива (спирт, масло). Получение биогаза из навоза и другой органики
|
|
Факторами, сдерживающими развитие солнечной энергетики, являются высокая металлоемкость СЭС, высокая стоимость солнечных элементов и зависимость их работы от погоды.
Наиболее перспективно использование солнечной энергии небольшими СЭС, коллекторами и солнечными элементами на крышах домов.
Солнечные элементы найдут широкое применение в быту, при создании солнцеяхт и в космонавтике.
|
|