Шпаргалка по "Экологии"

Определение содержания парниковых газов в ледниковом корне в Антарктиде за последние 200 лет показало их рост. Количество СО₂ в атмосфере возросло на 17, 5%, метана более, чем в 2 раза, NО₂ на 8 – 10 %, что коррелируется с масштабами сжигания минерального топлива. Содержание фреонов в атмосфере возросло в 8 раз. Эти цифры соотносятся с ростом населения. Исследования подтверждают, что климат быстро реагирует на повышение парниковых газов в атмосфере, однако, расчеты показывают, что потепление климата только на 40% вызвано антропогенным воздействием, остальные 60% связаны с природными факторами.

Основные  антропогенные факторы и процессы, которые могут вызвать потепление климата:

Поступление СО₂ при сжигании топлива (выделяется 80% СО₂ от массы сожженного). Необратимые процессы начнутся когда концентрация СО₂ вдвое превысит концентрацию газов в доиндустриальную эпоху (280 млн ^-1), т.е. 560 частей СО₂ на миллион частей воздуха;

Поступление оксида азота при сжигании топлива;

Утечка  СН₄ в процессе добычи и транспортировке газа;

Поступление СН₄ от жвачных животных и рисовых полей.

Природные факторы:

Вулканическая активность, насыщающая атмосферу оксидом  серы и СО_2,

Поступление парниковых газов из разломов и рифтовых зон;

Поступление оксида азота в атмосферу из почвы, мирового океана;

Поступление метана из болот, из термитников. Суммарное  поступление метана из антропогенных  и природных источников около 1 млрд т. в год.

Работа  системы «атмосфера – океан», влияющая на температуру атмосферы земли.

Природные циклы. Н:

900 –  1300 гг. теплый период, более теплый, чем современный. В Арктике  было теплее на 5⁰.

14 –  19 вв. – холодный период. Снеговая  граница в горах Европы понизилась  на 200м. Средняя температура Земли  была ниже современной на 2⁰.

За последние 100 лет температура воздуха на Земле повысилась на 0,75⁰ по С. Не исключено, что в конце 19 вв. началось новое потепление, которое достигнет максимума в середине 22 века. Антропогенный эффект накладываясь на естественный природный цикл усиливает его.

Если  потепление вызвано антропогенными факторами, то вполне возможно. Для  этого необходимо уменьшение эмиссии  парниковых газов в атмосферу. В 1997г. В Киото (Япония) состоялась конференция  стран, подписавших конвенцию в  Рио-де-Жанейро (1992г.) по стабилизации климата, где были приняты решения по ограничению  выбросов СО₂ в атмосферу, а в 2000 году – к его резкому сокращению. Но это может привести к замедлению развития слаборазвитых стран и следовательно к еще большему расслоению мира по экономическим показателям.

Если  потепление вызвано природными факторами, то нет, но мы можем минимизировать последствия глобального потепления и продумать меры, способствующие нашему выживанию.

35. Кислотные осадки  и их последствия. 

КИСЛОТНЫЕ ОСАДКИ, дождь, снег или дождь со снегом, имеющие повышенную кислотность. Кислотные  осадки возникают главным образом  из-за выбросов оксидов серы и азота  в атмосферу при сжигании ископаемого  топлива (угля, нефти и природного газа). Растворяясь в атмосферной  влаге, эти оксиды образуют слабые растворы серной и азотной кислот и выпадают в виде кислотных дождей.

Относительная кислотность раствора выражается индексом рН (кислотность определяется наличием свободных ионов водорода Н+; рН –  это показатель концентрации ионов  водорода). При рН = 1 раствор представляет собой сильную кислоту (как электролит в аккумуляторной батарее); рН = 7 означает нейтральную реакцию (чистая вода), а рН = 14 – это сильная щелочь (щелок). Поскольку рН измеряется в  логарифмической шкале, водная среда  с рН = 4 в десять раз более кислая, чем среда с рН = 5, и в сто  раз более кислая, чем среда  с рН = 6.

Обычная незагрязненная дождевая вода имеет рН = 5,65. Кислотными называются дожди с рН менее 5,65. На значительных территориях на востоке  США, юго-востоке Канады и западе Европы среднегодовые значения рН атмосферных  осадков колеблются от 4,0 до 4,5.

В восточных  районах США кислотность атмосферных  осадков приблизительно на 65% определяется присутствием серной кислоты (H2SO4), на 30% – азотной кислоты (HNO3) и на 5% –  соляной кислоты (HCl). Главными источниками оксидов серы (SO2 и SO3), обусловливающих образование серной кислоты, являются тепловые электростанции, работающие на нефти и угле, а также металлургические заводы. Оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2), из которых образуется азотная кислота, поступают в атмосферу примерно в равных количествах от тепловых электростанций, работающих на нефтепродуктах и угле, и с выхлопными газами автомобильных двигателей. Сравнительно небольшое количество соляной кислоты в атмосферных осадках образуется в результате аккумуляции газообразного хлора от различных природных и промышленных источников. Кислотные дожди могут также выпадать при поступлении в атмосферу серной кислоты и азотсодержащих газов (диоксида азота NO2 и аммиака NH3) от естественных источников (например, при извержении вулканов).

Последствия. Разные природные обстановки различным  образом реагируют на повышение  кислотности. Кислотные осадки могут  привести к изменению химических свойств почвы и воды. Там, где  вода в реках и озерах стала  довольно кислой (рН менее 5), например, в горах Адирондак (шт. Нью-Йорк, США) или в южных районах Норвегии и Швеции, исчезает рыба. При нарушении трофических цепей сокращается число видов водных животных, водорослей и бактерий. В городах кислотные осадки ускоряют процессы разрушения сооружений из мрамора и бетона, памятников и скульптур.

36. Ресурсный кризис

Наша  планета Земля обладает определенными  ресурсами.

Ресурсы – компоненты окружающей среды, используемые для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества (ресурсы животного и растительного мира, земельные, лесные, водные, рекреационные, эстетические и др.).

Ресурсы, биосферы называются естественными или природными.

Природные ресурсы (естественные):

Неисчерпаемые (неистощаемые) ресурсы – вечные:

солнечная энергия;

гравитационная  энергия;

геотермальная энергия;

ветровая энергия;

энергия океанических волн;

энергия текущей  воды;

атмосфера и  гидросфера (но при их значительном загрязнении антропогенными токсинами, они могут переходить в категорию  исчерпаемых).

Исчерпаемые ресурсы – ресурсы, количество которых постоянно уменьшается по мере их добычи или изъятия из природной среды:

возобновимые – ресурсы, запасы которых могут быть истощены или загрязнены, но могут быть восстановлены за счет естественных процессов: луга, леса, чистый воздух, плодородная почва, пресные воды, большая часть подземных вод, растительный и животный мир. Однако восстановление может происходить только при их оптимальом потреблении, исключающем хищническое использование;

невозобновимые ресурсы – существуют на земле в исчерпаемых запасах и могут быть быстро истощены: нефть, ископаемое топливо, металлическое минеральное сырье (железо, медь и др.), неметаллическое минеральное сырье (глина, песок, фосфаты и др.).

рекреационные – ресурсы, обеспечивающие отдых и восстановление здоровья и трудоспособности человека;

эстетические ресурсы – сочетание природных факторов, положительно воздействующих на духовные богатства людей: пейзажи, уединенные места, заповедники и тд.

По возможности  использования ресурсы подразделяются на 2 группы:

Могут быть использованы непосредственно:

Чистый воздух;

Чистая питьевая вода;

Съедобные растении и др.

Требуют специальной  добычи и переработки:

Уголь;

Нефть;

Подземные руды;

Подземные воды;

Культурные растения и т.д.

Необходимо  всегда помнить об их ограниченности. Охрана природных ресурсов заключается  в рациональном использовании, управлении и защите с тем, чтобы их хватило  настоящим и будущим поколениям. В случае хищнического их использования, когда восстановление не успевает за потреблением, окружающая среда деградирует, что ведет к экологическому кризису, а в дальнейшем к экологической  катастрофе.

37. Биосфера и ее  состав.

Биосфера (греч. bios – жизнь, sphaira – шар, сфера) – сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека.

Термин  биосфера ввел австрийский геолог Д. Зюсс в 1875 году. Он понимал под биосферой тонкую пленку жизни на земной поверхности. Роль и значение биосферы для развития жизни на нашей планете оказались настолько велики, что уже в начале XX века возникло новое фундаментальное научное направление естествознания – учение о биосфере, основоположником которого стал великий русский ученый В.И. Вернадский. Именно он разработал современные представления о биосфере и определил биосферу как «область существования живого вещества».

Земля и окружающая ее среда сформировались в результате закономерного развития всей Солнечной системы. Около 4,7 млрд. лет назад из рассеянного в  протосолнечной системе газопылевого вещества образовалась планета Земля. Как и другие планеты, Земля является открытой системой, получающей энергию от Солнца. Солнечная энергия достигает земной поверхности в виде электромагнитного излучения. Солнечное тепло – одно из главных слагаемых климата Земли, основа для развития многих геологических процессов. В то же время, огромный тепловой поток исходит из глубин Земли.

По новым  данным, масса Земли составляет 6х10²¹ т, объем – 1,083х10¹² км³, площадь поверхности – 510,2 млн км². Размеры, а следовательно, и все природные ресурсы нашей планеты ограничены.

Биосфера – внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы (до глубины 3 км). Особенностью этих частей является то что они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты. Крайних пределов биосферы достигают лишь низшие организмы – бактерии и представители царства вирусов. Биосфера состоит из абиотической части (воздуха, воды, горных пород) и биотической или биоты. Взаимодействие этих частей обусловило формирование почв и осадочных пород, которые по В.И. Вернадскому несут на себе следы деятельности древних биосфер, существовавших в прошлые геологические эпохи. Необходимыми условиями существования биосферы являются наличие воды в жидком состоянии и лучистой энергии Солнца.

38. Эволюция биосферы

История возникновения  и эволюции биосферы - это, по сути, история  развития органического мира на Земле. С возникновением живых существ  началось изменение ими окружающей среды. Появление зеленых растений  (см. Растения и биосфера) привело  к уменьшению количества углекислого  газа в атмосфере и обогащению ее кислородом. Это было началом  формирования биосферы. Развитие биосферы шло вместе с эволюцией органического  мира - расширялись ее границы, ускорялась биогенная миграция атомов, изменялся  состав ее компонентов.

Эволюция живого вещества выражается в изменении  и усложнении организации живых  форм, уменьшении их прямой зависимости  от среды обитания, в усовершенствовании способов ориентации и передвижения в пространстве и т.д.

В.И. Вернадский, основываясь на идеях физики о  неразделимости пространства и времени  в природных явлениях, объяснил прогрессивную  направленность биологической эволюции и определил основные черты земного  пространства - времени. Это ограниченность пространства (тело планеты) и безграничность времени. При такой объективной  заданности условий эволюция живого вещества определяется пространством как минимальной ограничительной величиной и неизбежно направлена в сторону прогрессивного развития, т.е. приобретения свойств, позволяющих максимально использовать это ограниченное земное пространство. Поэтому, например, эволюция зеленых растений выразилась не только в переходе от споровых к цветковым, но и в том, что гладкоствольные формы растений заменялись ширококронными - увеличивалась площадь улавливания солнечных лучей. Площадь крон всех зеленых растений нашей планеты сравнима с площадью Юпитера - самой крупной планеты Солнечной системы. Животные осваивали пространство путем приспособления к передвижению в различных физических средах и путем совершенствования органов чувств, нервной системы, функций высшей нервной деятельности. Это выразилось в эволюции нервной системы животных от простейших ощущении к сложным инстинктам и мышлению. Умственное развитие современного человека достигло высокого уровня, что может привести к новой форме "растекания" жизни, преодолению ограниченности земного пространства.