В наше время практически любой катастрофический процесс (загрязнение, сели, оползни, пыльные бури и другие явления) имеет комбинированный характер: техногенное воздействие сочетается с природными явлениями.
Природные стихийные явления являются отклонениями от обычных природных процессов. Они могут нарушить деятельность локальных или региональных экосистем. Лес, природная среда в целом, например, в масштабе всей биосферы, может справиться с последствиями природных стихий благодаря саморегулированию за достаточно небольшой срок. Но для человека они представляют опасность из-за того, угрожающих здоровью и наносят экономический ущерб.
Техногенные опасности (аварии на предприятиях, транспорте и т.д.) во многих случаях вызывают процессы, не свойственные природным системам, формируют устойчивые по времени отклонение от нормального состояния экосистем. Особенно опасные процессы, которые приводят к накоплению загрязнений в заключительных звеньях цепей питания.
К природно-техногенных опасностей относятся и экологические опасности. Во многих районах планеты наблюдают кризисное состояние природной среды, а некоторые экологические проблемы приобрели глобальный характер:
- Нарушение озонового слоя,
- Усиление парникового эффекта,
- Кислотные дожди,
- Загрязнение Мирового океана,
- Снижение плодородия почв,
- Деградация лесов и ландшафтов,
- Уменьшение биологического разнообразия.
Парниковый эффект. Люди тысячелетиями пытались влиять на погоду, а сейчас вдруг оказались на пороге существенного изменения климата, вызванного человеком. Рассмотрим эту проблему подробнее. Световая энергия проникает сквозь атмосферу, поглощается поверхностью Земли, преобразуется в тепловую и выделяется в виде инфракрасного излучения. Однако углекислый газ, в отличие от других природных компонентов атмосферы, инфракрасное излучение поглощает. При этом он нагревается и в свою очередь нагревает атмосферу. То есть, чем больше в атмосфере углекислого газа, тем больше инфракрасных лучей будет поглощено, тем теплее она станет. Температура и климат, к которому мы привыкли, обеспечивается концентрацией углекислого газа в атмосфере на уровне 0,03%.
В наше время люди увеличивают концентрацию углекислого газа, когда вырубают леса и используют ископаемое топливо, вследствие чего концентрация углекислого газа в XX в. выросла примерно на 20%, что может привести к потеплению климата. Если допустить сохранения существующих тенденций, то к 2050 г. концентрация углекислого газа в атмосфере удвоится. Компьютерные модели различных климатических параметров свидетельствуют, что это приведет к повсеместному потепление на 1,5-4,5 ° С. На первый взгляд оно кажется умеренным. Но повышение окружающей температуры на 4,5-5,5 ° С выше ее пиков, достигающих 38 ° С, может оказаться катастрофическим. Такое потепление вызовет таяние ледников, что приведет подъем уровня Мирового океана на 2-3 м. Это приведет к затоплению многих сохранившихся участков, где живут миллионы людей. Влияние глобального потепления на плоды и сельское хозяйство, вероятно, окажется еще сильнее. Естественные осадки могут сократиться на 40%, лето станет жарче, испарение с поверхности Земли увеличится, почвы пересохнут.
Мировая промышленность и транспорт настолько зависят от ископаемого топлива, что в недалеком будущем значительное поступление углекислого газа в атмосферу неизбежно. Однако существуют меры для уменьшения углекислого газа в атмосфере, в частности:
- Увеличение КПД использования топлива на транспорте;
- Энергосбережение (производство электроэнергии почти полностью основывается на сжигании ископаемого топлива);
- Разработка и внедрение солнечных и других бестопливных источников энергии;
- Прекращение вырубки лесов, особенно тропических;
- Организация и поддержка компаний, которые насаживают дерева.
Все эти действия способствуют решению и других природоохранных задач. Энергосбережение и развитие альтернативных источников энергии способствуют снижению загрязнения. Посадка деревьев - метод охраны почв и водных ресурсов, а также поддержание биологического разнообразия.
Нарушение озонового слоя. Ультрафиолетовое излучение (компонент солнечного излучения) проникает сквозь атмосферу, поглощается тканями живых организмов и приводит разрушение молекул белка и ДНК. Мы защищены от агрессивного воздействия ультрафиолетового излучения слоем озона в стратосфере на высоте 25 км от поверхности Земли. Этот слой обычно называют озоновым экраном. Необходимости его сохранения не требует доказательства. Но некоторые антропогенные загрязнения его разрушают. По оценкам специалистов, озоновый слой уменьшился за последние десять лет на 4-8%, а над полярными шапками возникли так называемые озоновые дыры. Помимо увеличения риска раковых заболеваний, уменьшение озонового слоя даже на 7% может, по данным ООН, привести к тому, что 100 тыс. человек ослепнет от катаракты.
Серьезную угрозу озоновому слою составляют хлорфторвуглеводни (фреоны). их используют как хладагенты в холодильниках, кондиционерах воздуха и тепловых насосах. Фреоны применяют также для очистки электронных устройств и изготовления твердых полистироловых изоляционных материалов. И, наконец, в некоторых странах их используют как носители в аэрозольных баллончиках. И хотя существует договоренность между многими странами о полном запрете изготовления и применения фреонов (Хельсинки, 1989), проблема заключается в том, что в существующих холодильниках и кондиционерах накоплено слишком много фреонов: через их обычный постепенный выход из строя количество фреонов в атмосферУзуде увеличиваться еще долгие года.
Кислотные осадки. Очень распространенным явлением стали кислотные дожди. Кислотными называют любые осадки - дожди, туманы, снег, - кислотность которых выше нормальной. На значительных территориях промышленно развитых стран выпадают осадки, кислотность которых превышает нормальную в 10-1 000 раз. Химический анализ кислотных осадков свидетельствует о наличии серной и азотной кислот, которые образуются в результате сочетания оксидов серы и азота с парами воды. Кислотные осадки связаны прежде всего с работой угольных электростанций, транспорта и промышленных предприятий.
Кислотные осадки негативно влияют почти на все экосистемы. рН пресноводных озер, рек, прудов обычно составляет 6-7, и организмы адаптированы именно к этому уровню. Когда среда водных экосистем подкисленной, практически все организмы быстро вымирают, если не от прямого воздействия ионов водорода, то из-за невозможности размножения организмов. Дополнительные убытки возникают в связи с тем, что кислотные осадки, проходя сквозь почву, способны вымывать алюминий и тяжелые металлы, которые достаточно токсичны для животных и растений. В частности, алюминий вызывает аномалии развития и гибель эмбрионов рыб.
Под воздействием кислотных дождей также происходит деградация лесов.
Возможны следующие пути их влияния на растительность:
- Нарушение поверхности при прямого контакта;
- Вымывание минеральных веществ;
- Вымывание алюминия и других токсичных элементов.
Некоторые специалисты обеспокоены тем, что вымывание кислотными осадками алюминия и других токсичных элементов может привести к загрязнению как поверхностных, так и грунтовых вод. Еще одно из последствий кислотных осадков - разрушение произведений искусства.
Возникновения пустынь. Вредный антропогенное воздействие, а также разгул стихий, природных и усиленных человеком, наносит почвы огромной, иногда непоправимый вред. Наиболее разрушительное воздействие на грунт имеет эрозия, то есть процесс выветривания или вымывания частиц грунта. Потоки воды или ветра выносят из почвы гумус, глину, делают его каждый раз грубее. Песок - это то, что остается. Иными словами, вследствие эрозии земля может терять плодородный слой почвы, пока не превратится в пустыню, то есть происходит ее опустынивания.
Страдает от эрозии почвы, не защищен растительным покровом. Важнейшими причинами, которые приводят к обнажению почвы в результате эрозии и возникновения пустынь, являются:
- Частая вспашка;
- Перевыпас скота;
- Вырубка лесов;
- Засоление почв вследствие орошения.
Эрозия набирает силу из-за того, что увеличение населения и экономические трудности толкают людей к вырубке лесов, распашки склонов и малоплодородных засушливых территорий, а также на использование методов интенсивного земледелия, которые ненадолго увеличивают урожаи благодаря дополнительной эрозии. Эрозия и возникновения пустынь-результат небрежного отношения к окружающей среде. Эти процессы можно контролировать и предупреждать.