Н.В. Гусакова, А.И. Забалуева, В.В. Румянцева
Экология: конспект лекций
Под редакцией А.Н. Королева. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. - 176с.
Лекция 8. Глобальные экологические проблемы. Естественное и антропогенное загрязнение окружающей среды
8.1. Химическое загрязнение
8.1.4. Парниковый эффект
Поток солнечного излучения содержит лучи инфракрасной
(ИК), видимой и ультрафиолетовой (УФ) частей спектра, но максимум приходится на
видимое излучение. Земля и атмосфера поглощают 67 % солнечного излучения. Около
33 % излучения атмосфера и поверхность Земли отражают обратно. Доля отраженного
излучения (альбедо планеты) может существенно колебаться при изменении климата,
росте концентрации пыли, например, во время извержения вулкана, вырубке леса на
больших территориях и т.д. Уменьшение или рост альбедо приводят к нагреванию
или охлаждению Земли.
Земля освобождается от поглощенной энергии, испуская
тепловое инфракрасное излучение. По закону сохранения энергии в отсутствие
атмосферы тепловой поток от Земли должен был бы совпадать с потоком солнечной
энергии, поглощенной поверхностью Земли. Однако атмосфера играет роль фильтра с
односторонним пропусканием, за счет чего создается так называемый «парниковый»
эффект и средняя глобальная температура Земли составляет 150С, а не
расчетные 50С.
Ежегодно на Земле сжигается около 2 млрд.т ископаемого
топлива, что означает поступление в атмосферу почти 5,5 млрд.т углекислого
газа. Еще 1,7 млрд.т углекислого газа поступает туда же за счет выжигания
тропических лесов и окисления гумуса. Поэтому в настоящее время в атмосфере
увеличивается содержание углекислого и других (метан, фреоны, оксиды азота)
газов, которые практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое
тепловое излучение Земли, не дают ему уходить в космос.
Установлено, что содержание СО2 в атмосфере
за последние 100 лет увеличилось на 25% (в начале ХХ века было 0,029%, а в
настоящее время более 0, 036%). В результате температура приземного слоя
воздуха повысилась (по некоторым расчетам, на 0,5%) и продолжает повышаться. К
2040 году прогнозируют увеличение температуры на 3-40С.
Такое потепление климата приведет к таянию полярных
льдов и повышению уровня Мирового океана на 140 см, и тогда обширные
густозаселенные области океанских и морских побережий окажутся под водой.
Некоторые регионы с неустойчивым увлажнением станут более сухими, в результате
чего не исключены деградация земель и потери урожаев. Влажные области будут еще
больше насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических штормов.
Глобальное потепление может вызвать смещение основных
зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменения
температуры. Возможно изменение частоты и характера экстремальных воздействий
на сельское хозяйство, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засухами,
лесными пожарами.
Всё большую опасность как загрязнители воды
приобретают поверхностно-активные вещества (ПАВ), в том числе
синтетические моющие средства (СМС). Широкое применение этих средств в быту и
промышленности приводит к увеличению их концентрации в сточных водах. Они плохо
удаляются очистными сооружениями, замедляя процессы коагуляции при очистке
воды, попадают в водоёмы, в том числе хозяйственно-питьевого назначения, а
оттуда в водопровод. Присутствие в воде СМС придаёт ей неприятный вкус и запах.
В реках с быстрым течением у камней, порогов, вдоль берегов образуется пена,
очаги которой можно обнаружить на поверхности многих небольших речек сильно загрязнённых
районов.
Концентрация 1 мг/л СМС в воде вызывает гибель мелких
планктонных организмов, 3 мг/л - гибель дафний
и циклопов, 5 мг/л - замор рыбы.
Эти вещества замедляют естественное самоочищение водоёмов, действуя угнетающе
на многие биохимические процессы. СМС снижают способность вод к насыщению
кислородом, парализуют деятельность бактерий, разрушающих органические вещества.
В водных экосистемах фосфор часто является
лимитирующим фактором, поэтому его содержание в загрязнениях имеет особое
значение. Применение фосфатосодержащих СМС приводит к значительному
увеличению содержания фосфора в реках, а это вызывает интенсивное развитие в
них растительности, «цветение» рек и водоемов.
|