Естествознание. Базовый уровень. 11 класс

Какую опасность для биосферы представляет уничтожение лесов? Прежде всего, это снижение содержания кислорода в атмосфере. Не зря крупные лесные массивы, особенно тропические леса, называют «лёгкими планеты». Кроме того, снижение площади лесов приводит к изменению гидрологического режима, обмелению рек и эрозии почв.

Активное развитие орошаемого земледелия привело к тому, что перерасход воды стал одной из глобальных экологических проблем современности. Пять тысяч лет назад земледельцы древнего Шумера и Вавилона, работая кирками и мотыгами, за несколько сотен лет превратили окрестности своих городов в пустыню. А в наше время при использовании современной техники для орошения пустынных земель Центральной Азии за несколько десятков лет было практически полностью уничтожено Аральское море, бывшее четвёртым по величине озером в мире, равным по площади Ирландии (рис. 262). Соль с его высохшего дна разносится ветром, вызывая засоление почв на многие сотни километров вокруг, а ещё недавно там процветало рыболовство, на берегах цвели сады, обитало множество видов птиц и зверей.

Рис. 262. Уменьшение акватории Аральского моря. Спутниковая съёмка, сделанная летом 2002 г. Красной линией показаны границы воды по состоянию на 1960 г.

Интенсивные методы развития сельского хозяйства

Интенсивные методы развития сельского хозяйства тоже не лучшим образом влияют на окружающие экосистемы. В почву приходится вносить большое количество минеральных удобрений, что существенно изменяет солевой баланс среды. Для борьбы с насекомыми, сорняками и паразитирующими грибами, снижающими урожайность сельскохозяйственных культур, используют соответственно инсектициды, гербициды и фунгициды. Эти ядовитые вещества уничтожают не только «вредные» организмы, но и многие другие, обитающие в окрестности и являющиеся важными компонентами экологических систем. С полей и пастбищ органические вещества, минеральные удобрения, отходы животноводства, инсектициды, гербициды и фунгициды попадают в воду и загрязняют окружающие водоёмы, сильно влияя на их видовой состав.

Увеличение объёмов промышленного производства приводит к загрязнению природной среды продуктами технологических процессов. Хотя в промышленности часто используют интенсивные методы, основанные на использовании новых прогрессивных технологий, эти технологии не всегда бывают безопасными. При сжигании огромного количества топлива и в результате переработки химического сырья в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, азота, соединений серы и солей тяжёлых металлов. Всё это приводит к повышению заболеваемости среди жителей ближайших территорий. Растворяясь в капельках атмосферной влаги, оксиды серы и азота выпадают на землю в виде кислотных дождей, что наносит особый вред водным экосистемам, лесам и их обитателям.

Канализационные стоки, которые сбрасывают в моря без предварительной очистки, создают угрозу здоровью людей. Из-за аварий танкеров и трубопроводов в океан ежегодно выливается около 5 млн т нефти. Сбросы промышленных предприятий, поверхностные стоки со свалок часто загрязнены тяжёлыми металлами и синтетическими органическими веществами. Соли тяжёлых металлов (свинца, ртути, меди, цинка, хрома, кадмия и др.) вызывают у человека отравления с тяжелейшими физиологическими и неврологическими последствиями. Многие искусственные органические соединения настолько напоминают природные, что усваиваются организмом, но, включаясь в обмен веществ, полностью нарушают его нормальное функционирование. В результате возникают заболевания почек, печени, бесплодие и многие другие физиологические расстройства. Особенно опасны ядовитые соединения, которые не разлагаются и, проходя через пищевые цепи, накапливаются в организмах.

Парниковый эффект

Помимо локальных изменений среды, происходящих в непосредственной близости от источника загрязнения, существуют глобальные изменения, способные если не полностью уничтожить, то во всяком случае радикально изменить всю биосферу Земли. К ним, в частности, относится широко известный парниковый эффект – уменьшение оттока тепла с земной поверхности и, как следствие, повышение средней температуры Земли (рис. 263). Причиной парникового эффекта является то, что солнечный свет, падающий на Землю, находится в видимой части спектра и свободно проходит через верхние слои атмосферы. Падая на земную поверхность, он нагревает её и отражается уже в виде инфракрасного (теплового) излучения, которое задерживают содержащиеся в верхних слоях атмосферы пары воды и такие газы, как углекислый газ, метан и оксид азота. О существовании парникового эффекта было известно ещё в XIX в., но в последнее время отмечено его увеличение, связанное в первую очередь с повышенным выбросом промышленными предприятиями углекислого газа.

Рис. 263. Парниковый эффект

С увеличением парникового эффекта связывают глобальное потепление. В течение последнего времени средняя температура на Земле постоянно поднимается. Так, с середины XVIII в., т. е. с началом промышленной революции, она увеличилась на 0,7 °C. По некоторым прогнозам, в XXI в. температура может подняться ещё на величину от 1 до 6 °C. Это может привести к катастрофическим последствиям. В результате таяния ледников повысится уровень Мирового океана, что приведёт к затоплению огромных прибрежных территорий, на которых расположены большие города и целые государства. Могут участиться природные катаклизмы – наводнения, засухи, ураганы и пр. Потепление приведёт к переселению многих животных в полярные зоны и вымиранию многих обитателей прибрежных зон и островов. Другие исследователи не считают глобальное потепление результатом антропогенного воздействия, а полагают, что оно является естественной фазой колебаний температуры, характерной для данной эпохи. По их мнению, в XIV–XIX вв. имел место «малый ледниковый период», в течение которого температура на Земле понизилась по сравнению с X–XIII вв. Сейчас происходит очередная волна естественного колебания климата, которая приведёт Землю к температуре, существовавшей до начала этого периода.

Экологические катастрофы

На нашей планете периодически происходят так называемые экологические катастрофы, которые, хотя и не грозят гибелью всем обитателям Земли, тем не менее наносят им серьёзный и часто непоправимый ущерб. Катастрофы могут быть природными (землетрясения, ураганы, большие извержения вулканов) и техногенными, связанными с человеческим фактором (пренебрежение мерами безопасности, халатность персонала, стремление к экономии средств и др.).

Рис. 264. Тушение пожара на нефтяной платформе в Мексиканском заливе (2010)

В последнее время на Земле очень часто происходят техногенные катастрофы, имеющие различные масштабы – от местных до глобальных. Крупной катастрофой стала авария на Чернобыльской АЭС (1986), вызвавшая радиоактивное заражение некоторых территорий Украины, Белоруссии и России. 18 тыс. человек погибли и пострадали в результате взрыва на химическом заводе в 1984 г. в индийском городе Бхопал. Взрыв нефтяной платформы в Мексиканском заливе (2010) повлёк за собой крупнейший в истории США разлив нефти, что превратило эту аварию в одну из серьёзнейших техногенных катастроф (рис. 264).

Проверьте свои знания

1. С чем связано резкое изменение динамики роста численности населения Земли, которое произошло в XVIII в.?

2. Сравните экстенсивный и интенсивный способы развития производства. В чём их разница?

3. Какую опасность для биосферы представляет уничтожение лесов?

4. Что такое инсектициды, гербициды и фунгициды? Какую опасность они представляют для окружающей среды?

5. Что может быть причиной глобального потепления?

6. Как вы считаете, может ли природная катастрофа стать причиной техногенной катастрофы? Докажите своё мнение.

Задания

1. Предложите возможные пути решения основных экологических проблем вашего региона.

2. Существуют ли в вашем регионе природоохранные организации, деятельность которых направлена на сохранение природных экосистем, поддержание и восстановление численности исчезающих видов? Что вам известно об их работе? Обсудите в классе, какую помощь вы можете им оказать. Что лично вы можете сделать для сохранения нашего общего дома – планеты Земля?

3. Используя дополнительную литературу и ресурсы Интернета, подготовьте сообщение или презентацию о серьёзных экологических катастрофах современности и о мерах по их ликвидации.

4. Объясните, почему нельзя употреблять выражение «плохая экология». В чём некорректность данного выражения?

5. Проанализируйте текст параграфа и составьте список основных экологических проблем современности. Какие вы можете предложить классификации этих проблем?

6. Выявите скопления бытовых отходов и свалок мусора на территории вашего района. Организуйте и проведите мероприятия по очистке территории. Напишите краткую заметку в местную газету о проведённом мероприятии.

Ваша будущая профессия