Антропогенное влияние на биосферу

ЛЕКЦИЯ 2

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ.

АнтропогенноЕ воздействиЕ на биосферу

Проблема природопользования

Рациональноеиспользование природных ресурсов и охрана окружающей среды - одна из важнейшихпроблем современного общества в эпоху развития научно-технического прогресса, сопровождающегося активным воздействием на природу.

С методологической точки зрения важно определить основные понятия в области охраны окружающей среды.

Понятие окружающая среда является центральнымв вопросах экологии. Окружающая среда – это среда обитания и производственной деятельности человека, окружающий природный и созданный материальный мир. Следует выделять понятие природных условий и природных ресурсов. Природные условия – совокупность объектов, явлений и факторов природной среды, имеющих существенное значение для материально-производственной деятельности человека, но непосредственно в нее не вовлекаемые (например, климат).

Природные ресурсы – природные объекты и явления, которые используются или могут быть использованы в будущем для удовлетворения материальных и других потребностей общества и общественного производства, способствующие воспроизводству трудовых ресурсов, поддержанию условий существования человечества и повышения жизненного уровня.

Деятельность человека, связанная с непосредственным использованием природных условий и ресурсов или с воздействием на них, называется природопользованием.

Рациональное природопользование предполагает разумное освоение природных ресурсов, предотвращение возможных вредных последствий человеческой деятельности, поддержание и повышение продуктивности и привлекательности природных комплексов и отдельных природных объектов.

Природные ресурсы делятся на практически неисчерпаемые (энергия солнца, приливов и отливов, внутриземное тепло, атмосферный воздух, вода); возобновляемые (почвенные, растительные, ресурсы животного мира) и невозобновляемые (полезные ископаемые, пространство обитания, энергия рек).

С точки зрения вовлечения в хозяйственную деятельность человека, природные ресурсы подразделяют на реальные и потенциальные. Первый вид ресурсов активно эксплуатируется, второй – может быть вовлечен в хозяйственный оборот.

По ведущим признакам и характеру использования РЕСУРСЫ выделяют промышленные, сельскохозяйственные, энергетические, топливные. В непроизводственных сферах используются рекреационные, заповедные, ландшафтно-курортные, лечебные и др.

Рациональноеиспользование природных ресурсов и охрана окружающей среды - одна из важнейшихпроблем современного общества в эпоху развития научно-технического прогресса, сопровождающегося активным воздействием на природу.

Охрана природы - система естественно-научных, технико-производственных, экономических и административно-правовых мероприятий, осуществляемых в пределах данного государства и в международном масштабе и направленных на сохранение и контролируемое изменение природы в интересах развивающегося человечества, на поддержание ее продуктивности, обеспечение рационального использования природных ресурсов и окружающей среды.

 

 

АНТРОПОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ НА БИОСФЕРУ

В результате антропогенной деятельности за последние 100…150 лет в биосфере Земли произошли и продолжают происходить существенные изменения, как правило, негативного характера. К ним относятся изменение климата в сторону потепления, разрушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, уменьшение биологического разнообразия флоры и фауны. Поэтому в мировом сообществе нарастает тревога за будущее цивилизации, предпринимаются активные попытки ограничения вредных выбросов.

Потепление климата большинство ученых климатологов связывает с парниковым эффектом (англ. «эффект гринхауз»).

Парниковый эффект. С давних времен человечество использует эффект повышения температуры в стеклянных парниках (теплицах, оранжереях).

Сущность этого эффекта в следующем. Стекло, а в последние годы и, используемая для этих целей, полиэтиленовая пленка, свободно пропускают солнечные лучи в области видимой и ультрафиолетовой части спектра, но задерживают инфракрасные излучения с поверхности почвы парника. Этим достигается повышение температуры в парнике по сравнению с температурой окружающей среды.

Парниковый эффект в атмосфере Земли – это геофизическое явление, выражающиеся в способности некоторых газов, называемых парниковыми, и водяного пара поглощать инфракрасное излучение.

Как уже отмечалось, примерно 44% солнечной энергии, поступающей к верхней границе атмосферы Землю, поглощается поверхностью суши и океана, которые разогреваются и генерируют инфракрасное излучение. Большая часть этого инфракрасного излучения поглощается водяными парами и некоторыми парниковыми газами, а остальная – уходит в космос.

К парниковым газам относят углекислый газ CO₂, метан CH₄, оксиды азота NO_Х, тропосферный озон O₃ и хлорфторуглеводороды (фреоны).

Поэтому, даже несложные расчеты показывают, что повышение концентрации CO₂ в атмосфере на 20% при неизменной концентрации других парниковых газов способно привести к повышению среднегодовой глобальной температуры до 1⁰С.

Эти изменения содержания CO₂ в атмосфере имели естественное происхождение. В течение XIX и XX веков начался новый геодинамической процесс – процесс, при котором антропогенное влияние на состав атмосферного воздуха стало определяющим. В настоящее время в год сжигается не менее 4 млрд. т каменного и бурого угля, около 3,5 млрд. т нефти, кроме того, в достаточно больших количествах сжигаются горючий сланец, торф и дрова. При этом практически весь углерод, содержащийся в топливе, соединяется с кислородом и образуется углекислый газ и, в значительно меньших количествах, угарный газ CO.

Также неуклонно растет в атмосфере содержание метана оксидов азота и фреонов. Метан образуется при разложении органики без кислорода, попадает в атмосферу при разработке угольных месторождений, при добыче нефти, в случае аварий на газопроводах.

Значительный рост содержания оксидов азота NO_x в атмосфере во второй половине XX века происходит из-за сжигания огромного количества топлива. За последние два столетия рост содержания NO_x составил более 8 %

Бурное развитие холодильной техники, производства аэрозолей и растворителей во второй половине XX века привело к резкому увеличению объемного содержания фреонов (хлорфторуглеродов) в атмосфере. Так, во второй половине XX века их содержание увеличилось в сотни раз и концу века достигло 0,3 ×10^-7 %.

Как отмечалось выше, наибольший вклад в парниковый эффект вносит водяной пар. Водяной пар в атмосферу попадает в основном за счет испарения с поверхности океана (86%), а также при испарении с внутри материковых водоемов, почв и биологическом испарении. Среднее глобальное содержание водяного пара в атмосфере составляет около 2 г над каждым см² поверхности Земли.

В настоящее время климат нашей планеты близок к наиболее теплому периоду голоцена, который был 5…7 тыс. лет назад. Тогда среднегодовая глобальная температура превышала такую же температуру XX века на 1…2⁰С (П. А. Каплин и др., 2000). Затем, как известно, началось похолодание (возможно из-за затухания крупных вулканов).

По данным Центра диагностики климата, начиная с 1900 г. наблюдается рост среднегодовой температуры в целом на нашей планете. В XX веке она выросла на 0,6±0,2 ⁰С. Еще более значительные повышения температуры наблюдаются в поверхностном слое вод Мирового океана.

К концу этого столетия концентрация парниковых газов в атмосфере удвоится, что приведет к повышению среднегодовой глобальной температуры примерно на 1,4…5,8 ⁰С, а уровень океана к концу столетия поднимется на высоту 0,2…0,88 м.

При подъеме уровня Мирового океана на 1,5…2м под затопление попадут значительные территории на всех континентах общей площадью до 5 млн км², причем наиболее густонаселенные и плодородные. На них проживает почти 1млрд человек и собирается около трети урожая важнейших продовольственных культур.

Различная температура на полюсах и экваторе - основная движущая сила циркуляции атмосферы. Более сильное потепление на полюсах приведет к ее ослаблению. Это изменит картину циркуляции атмосферы, а значит, и распределение осадков. Более того, измениться может и циркуляция океанских течений, которые являются важнейшими климатообразующими факторами

Потепление климата также приведет к неустойчивости погоды, смещению границ природных зон, росту числа ураганов и смерчей, ускорению темпов вымирания представителей флоры и фауны. По всей вероятности при этом обостриться продовольственная проблема. На севере Евразии произойдет подтаивание вечной мерзлоты и высвобождение из этих почв больших объемов метана, что усилит парниковый эффект. Кроме того, потепление климата может привести к возникновению очагов инфекционных заболеваний и усилению теплового стресса у людей и животных.