Влияние современной хозяйственной деятельности на климат земли. Деятельность человека и ее влияние на климат земли

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

на тему “Влияние деятельности человека на климат”

по дисциплине “Основы экологии”

Выполнил:

Проверил:

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1 Состояние климата на сегодняшний день. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Прогнозы изменения климата в будущем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3 Влияние ядерного конфликта на климат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

ВВЕДЕНИЕ

Климатические условия оказывали воздействие на жизнь и деятельность человека, начиная с первых этапов его существования. Неоднократно высказывалось мнение, что на эволюцию предков человека существенно влияли изменения климата в конце кайнозойской эры, происходившие на протяжении последних десяти миллионов лет. Эти изменения явились следствием общего похолодания, которое было наиболее значительным в высоких широтах, что приводило к увеличению разности температур между экватором и полюсами. В результате менялась система атмосферной циркуляции, причем пояс высокого давления расширялся и перемещался в более низкие широты. Так как в пределах этого пояса выпадает мало атмосферных осадков, в обширных тропических районах ухудшались условия увлажнения, что в ряде случаев приводило к смене тропических лесов саваннами или пустынями.

Возникновение современного человека произошло несколько десятков тысяч лет тому назад в эпоху колебаний климата, связанных с развитием оледенений. Резкие изменения экологических условий, по-видимому, значительно обострили борьбу за существование и способствовали формированию вида Homo sapiens -- человека разумного.

Хотя расселение первобытных людей во многом зависело от климатических условий, следует отметить способность человека даже на ранних стадиях его существования защищать себя от неблагоприятной погоды. Уже в эпоху древнего каменного века человек использовал огонь не только для приготовления пищи, но и для защиты от холода. Большое значение для освоения территорий с холодным климатом имело строительство жилищ и применение одежды. В результате этого десятки тысяч лет тому назад человек расселился на всех континентах, кроме Антарктиды.

Следует, однако, иметь в виду, что, несмотря на громадные успехи современного технического развития человечества, до настоящего времени степень заселения различных территорий сильно зависит от климатических условий. В наше время обширные пространства полярных пустынь -- Антарктида, центральные области Гренландии и другие -- лишены постоянного населения. Значительная часть областей с засушливым климатом имеет очень низкую плотность населения, а некоторые районы с наиболее сухим климатом вообще не заселены. Очень мала численность населения в Арктике и Субарктике, во многих высокогорных районах, в ряде районов избыточного увлажнения с преобладанием болот и т. д. По этой причине большая часть человечества сосредоточена в ограниченной области суши, где климатические условия наиболее благоприятны для жизни и деятельности человека. Размеры этой области постепенно увеличиваются, но даже при происходящем сейчас резком росте численности населения районы с менее благоприятным климатом заселяются сравнительно медленно.

В современных исследованиях установлено, что в последние десятилетия деятельность человека начинает изменять глобальный климат, о чем уже рассказывалось. Здесь же приведем следующие данные наблюдений. В результате увеличения концентрации углекислого газа средняя температура воздуха у земной поверхности в конце XX в. повысилась примерно на 0.5 °С. Совершенно очевидно, что в течение ближайших десятилетий, обусловленное хозяйственной деятельностью повышение средней глобальной температуры, значительно возрастет. Попробуем рассмотреть, как же именно влияет деятельность человека на климат.

1 СОСТОЯНИЕ КЛИМАТА НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ

Деятельность человека довольно сильно влияет на изменения климата, наблюдаемые в разных частях земного шара. Такой вывод содержится в докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата, обнародованном в Париже в пятницу.

Группа, созданная под эгидой ООН в 1988 году, завершила работу над своим четвертым докладом. Предыдущий был опубликован в 2001 году. Намечена публикация еще двух документов, в которых, как ожидается, основное внимание будет уделено последствиям изменений климата для экономики и усилиям, направленным на смягчение рисков. Между тем, другая международная группа ученых опубликовала в журнале Science собственный доклад, в котором утверждается, что темпы роста температуры и уровня мирового океана уже достигли или превысили максимальные показатели, спрогнозированные Международной группой экспертов по изменению климата в докладе от 2001 года.

Формулировки доклада гораздо более жесткие, чем прежде. В частности, сам факт потепления в нем рассматривается как "однозначный": во второй половине XX века температуры в северном полушарии были выше, чем в любой другой 50-летний период за последние 500, а то и 1300 лет, а 11 из последних 12 лет были самыми теплыми за всю историю наблюдений. В 2001 году влияние человеческой деятельности на климат характеризовалась как "вероятное", под чем понималась вероятность "от 66% до 90%".

Теперь вероятность влияния на потепление атмосферы парниковых газов, которые выделяются в процессе деятельности человечества, а не естественных процессов, оценивается, по меньшей мере, в 90%. "Понимание влияния человека на потепление и охлаждение климата улучшилось со времени третьего оценочного доклада, и это привело к высокой степени уверенности в том, что усредненный глобальный чистый эффект человеческой деятельности с 1750 года выразился в потеплении", - говорится в докладе экспертов. Во время пресс-конференции эксперты подчеркнули, что влияние человека на изменения климата нельзя понимать как единственную причину его потепления, но и без деятельности человека объяснить повышение температур тоже нельзя.

По их оценке повышение температур составит от 1,8 до 4 градусов по Цельсию до 2100 года. Максимальное повышение прогнозируется на уровне 6 градусов, минимальное - 1,1 градус. Эти цифры получены путем компьютерного моделирования; минимальное повышение исходит из сценария ускоренного перехода к устойчивому развитию и энергетике без выбросов парниковых газов.

Подъем уровня мирового океана, который эксперты оценивают как относительно консервативный, прогнозируется в пределах от 18 до 59 см (в 2001 году разброс был от девяти до 88 см). Уточненный прогноз основывается на оценках количества углекислого газа в атмосфере, а саму поправку Межправительственная группа объяснила более точными оценками поглощения тепловой энергии океанами.

Снежный покров в полярных регионах, по прогнозу группы, продолжит отступать, а глубина таяния вечной мерзлоты увеличится. Ледовые шапки Арктики и Антарктики уменьшатся при любом сценарии. Ряд экспертов указывает, что к концу века в летние месяцы в Арктике льда не будет вовсе.

Относительно Антарктики прогноз менее однозначный: часть сценариев предрекает некоторое разрастание ледового щита из-за того, что будет выпадать больше снега.

Скорость теплого течения Гольфстрима, который является причиной умеренного климата в значительной части Европы, "с большой вероятностью" снизится примерно на 25%. Однако нового ледникого периода не ожидается, поскольку общая температура атмосферы вырастет.

2 ПРОГНОЗЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА В БУДУЩЕМ

Заключение о неизбежности развития в скором будущем значительного потепления в результате антропогенного роста концентрации углекислого газа в атмосфере было высказано в начале 1970-х гг., когда был опубликован график, характеризующий ожидаемое изменение средней температуры воздуха в Северном полушарии до 2070 г. Из этого прогноза следовало, что в XXI столетии средняя температура повысится более чем на 2 °С, т. е. величину, заметно превосходящую естественные колебания климата, происходившие на протяжении последних нескольких тысяч лет. Такое заключение, вначале считавшееся невероятным, сейчас признано подавляющим большинством специалистов в области климатологии.

Из материалов о природных условиях прошлого можно заключить, что повышение средней температуры на величину порядка 1 С уже достаточно для существенных изменений состояния биосферы. Эти изменения должны оказать заметное воздействие на хозяйственную деятельность человека. Еще большее значение будет иметь потепление, характеризуемое повышением средней температуры на несколько градусов.

Имея это в виду, легко понять необходимость заблаговременной оценки климатических условий будущего, позволяющей обеспечить рациональное долгосрочное планирование зависящих от климата видов хозяйственной деятельности (сельское хозяйство, водное хозяйство и другие), а также производств, влияющих на климат (углеродная энергетика, другие производства, создающие парниковые газы, и т. д.).

Детальная схема прогноза антропогенного изменения глобального климата включает три этапа исследований. Первый из них должен дать оценку поступления в атмосферу углекислого газа и нескольких других парниковых газов, небольшие количества которых уже сейчас заметно усиливают парниковый эффект. Такая задача решается специалистами в области технических наук, которые обычно считают, что подобная оценка может быть более или менее достоверна для ближайших 20--30 лет и является очень приблизительной для последующих десятилетий -- примерно до 2050 г. Для более позднего времени трудно предвидеть воздействие различных видов хозяйственной деятельности на климат, в связи с чем ясно, что применяемая иногда практика экстраполяции роста выбросов в атмосферу парниковых газов до 2100 г. необоснованна, и что прогнозы климатических условий для второй половины XXI в. нельзя считать реальными.

Второй этап -- расчеты концентрации парниковых газов в атмосфере для ближайших 50--60 лет при наличии данных об их антропогенных выбросах -- является задачей специалистов по химии атмосферы. Существенное значение для успешного решения этой задачи имеет прогресс в изучении круговорота углекислого газа, который является главным фактором усиления парникового эффекта. Можно думать, что погрешности таких расчетов меньше быстровозрастающих во времени неточностей оценок выбросов парниковых газов в будущем.

Наибольшее внимание обычно привлекает третий этап решения задачи о климатических условиях будущего -- расчеты изменений в пространстве и времени элементов метеорологического режима по данным о химическом составе атмосферы для определенных интервалов времени в будущем. Такие расчеты, выполненные специалистами в области климатологии, могут быть основаны на применении теоретических моделей климата или различных эмпирических методов.

Хорошо известно, что точность подобных расчетов ограничена. К сожалению, при обсуждении достоверности оценок климатических условий будущего это обсуждение часто сводят к выяснению точности решения только третьей из перечисленных здесь задач. Неправильность такого подхода ясна из вывода, что предел заблаговременное™ современного прогноза климата будущего определяется главным образом достоверностью оценок выбросов парниковых газов в атмосферу. Поэтому стремление повысить точность климатических расчетов выше ограничения этой точности погрешностями исходных данных для прогнозов изменений климата лишено смысла.

В настоящее время имеется только один пример решения перечисленных выше задач, результаты которого можно проверить по данным более или менее продолжительных наблюдений. Эти результаты включают график изменений средней температуры нижнего слоя воздуха в Северном полушарии из-за усиления парникового эффекта в атмосфере. Сейчас имеется возможность проверить такое предсказание изменения температуры по данным наблюдений до 2000 г.

Предсказание перехода от похолодания к потеплению в 1972 г.,

почти совпавшее со временем составления прогноза, но установленное по данным наблюдений только в 1975 г., явилось необычным событием в истории климатологии. Отметим, что факт обнаружения начала нового потепления в то время был понят только небольшой группой совместно работавших ученых, которые участвовали в исследованиях, позволивших обосновать упомянутый выше прогноз. Более или менее общее признание этого факта произошло значительно позже.

Достоверность результатов расчетов ожидаемых изменений глобального климата при применении теоретических исследований обсуждалась в ряде выполненных работ. Весьма вероятно, что погрешность таких оценок не может быть меньше различий результатов теоретических расчетов современного климата с данными метеорологических наблюдений.

Легко понять, что для большинства практических задач, решаемых при использовании данных о климате будущего, наибольшее значение имеют материалы о климатических условиях ближайших пятнадцати лет. Эти условия особенно необходимо учитывать при планировании развития многих областей народного хозяйства. Для указанного времени можно надеяться на сравнительно высокую точность сведений о количестве парниковых газов в атмосфере. Наряду с этим прогноз изменений климата для 2020 г. может быть обоснован независимыми способами, что имеет существенное значение для общего понимания степени надежности аналогового метода предсказания климатических условий будущего.

3 ВЛИЯНИЕ ЯДЕРНОГО КОНФЛИКТА НА КЛИМАТ

Открытие антропогенного изменения климата, обусловленного ростом концентрации углекислого газа и ряда мелких газовых составляющих атмосферы, представляет большой интерес для понимания природы возможной в настоящее время антропогенной климатической катастрофы. Оказалось, что воздействие человека на климат не создает каких-либо новых, ранее неизвестных путей изменения климата. Физический механизм происходящего в настоящее время потепления в основном совпадает с механизмом, который в геологическом прошлом вызывал многочисленные потепления (а также похолодания), происходившие главным образом в результате увеличения или уменьшения массы углекислого газа в атмосфере.

Еще более близкая аналогия существует между закономерностями, определяющими возникновение природных аэрозольных катастроф, и возможной антропогенной климатической катастрофой. Такая возможность вытекает из исследований, выполненных в нашей стране в начале 70-х гг. XX в. В этих исследованиях выяснено, что понижение средней температуры воздуха у земной поверхности в рассматриваемом случае составит 5--10 “С. Такое значение совпадает с понижением средней температуры после падения большого астероида.

Так как точность имеющихся расчетов влияния ядерных взрывов на климат ограничена, существенное значение для подтверждения перспективы возникновения аэрозольной климатической катастрофы после ядерной войны имеет рассмотренный выше вопрос об аэрозольных климатических катастрофах в геологическом прошлом. Возможность развития таких явлений под действием естественных факторов и их сильнейшее влияние на биосферу значительно усиливает вероятность возникновения аналогичной катастрофы при взрывах многочисленных ядерных бомб. При решении вопроса о возможных последствиях ядерной войны следует исходить из представления, что существующие методы определения предстоящего изменения климата после ядерной войны позволяют оценить только знак и порядок величины предстоящего похолодания. Это означает, что прогноз последствий ядерного конфликта может иметь только вероятностный характер.

Переходя от наибольших значений возможного понижения температуры к наименьшим, можно перечислить несколько возможных вариантов этого прогноза, к которым относятся: 1) уничтожение биосферы; 2) уничтожение многих видов животных, растений и гибель человечества; 3) уничтожение некоторых живых организмов при сохранении части человечества; 4) отсутствие значительных экологических последствий на территории, непосредственно не затронутой военными действиями.

Таким образом, приходится считаться с возможностью осуществления после ядерной войны трех первых вариантов экологического прогноза. Представление о том, что ядерные столкновения приведут не только к уничтожению множества жителей воюющих стран, но и создадут угрозу глобальной климатической катастрофы, усиливает убеждение в невозможности для какой-либо страны достичь победы в ядерной войне. Более того, начало этой войны создаст угрозу уничтожения всего человечества. Такой вывод позволяет надеяться на исключение использования ядерного оружия как средства решения международных проблем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сопоставляя современную глобальную экологическую ситуацию с экологическими процессами в предыстории человечества, можно обнаружить, что развитие биосферы в отдаленном прошлом и в современную эпоху имеет как некоторые общие черты, так и весьма резкие отличия.

Из числа внешних экологических факторов, оказавших наибольшее воздействие на прогресс предков человека, главное место занимают, во-первых, аэрозольная климатическая катастрофа конца мелового периода, уничтожившая основных конкурентов млекопитающих, и, во-вторых, обусловленное изменением химического состава атмосферы глобальное похолодание конца кайнозойской эры, ограничившее возможность существования антропоидных обезьян в тропических лесах Африки.

Сейчас под влиянием хозяйственной деятельности человека с громадной скоростью восстанавливается древний химический состав атмосферы, содержавшей гораздо большее количество углекислого газа по сравнению с современной эпохой. Наряду с этим выяснилась возможность воспроизвести в результате неограниченного применения ядерного оружия аэрозольную климатическую катастрофу, которая может превзойти даже катастрофу в конце мелового периода.

Таким образом, хотя возможные результаты воздействия человека на глобальную экологическую систему не являются новыми для истории биосферы (в прошлом под влиянием естественных факторов количество углекислого газа в атмосфере изменялось в широких пределах и время от времени возникали аэрозольные климатические катастрофы), новой чертой современной экологической ситуации является возможность для человечества выбрать более или менее благоприятные пути дальнейшей эволюции биосферы.

Для этой цели организованы широкие международные исследования возможного воздействия глобального потепления на жизнь и хозяйственную деятельность человечества. Результаты таких исследований дают основания надеяться, что неблагоприятные последствия этого изменения климата будут предотвращены. Политические и общественные деятели многих стран прилагают усилия для устранения все еще грозной опасности ядерного конфликта.

Быстро возрастающее понимание необходимости самого полного сотрудничества народов всех стран мира для выживания и дальнейшего прогресса человечества является важнейшим достижением последнего столетия.

Подобные документы

Изменение климата в глобальних масштабах из-за “парникового эффекта” как международная и политическая проблема. Влияние на экосистему земли и биосферу посредством использования в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ).

контрольная работа , добавлен 25.03.2009


Причины изменения климата. Комплексность климатической системы Земли. Понятие и сущность парникового эффекта. Глобальное потепление и воздействие на него человека. Последствия глобального потепления. Меры, необходимые для предотвращения потепления.

реферат , добавлен 10.09.2010


Причины прогнозируемого на XXI век изменения климата Земли. Повышение средней температуры в атмосфере и в приземном слое, его неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и человека. Механизм действия парникового эффекта, планетарное альбедо.

реферат , добавлен 15.12.2009


Изучение особенностей климата и климатологии – науки, изучающей причины формирования разных типов климата, их географическое размещение, взаимосвязь климата с другими природными явлениями. Определение основных климатообразующих факторов и типов климата.

реферат , добавлен 01.06.2010


Причины глобального изменения климата на Земле, меры противодействия данным явлениям, международные разработки в этой области. Механизмы снижения антропогенного воздействия глобального изменения климата в энергетике РФ. Мировой опыт углеродного рынка.

реферат , добавлен 21.06.2010


Влияние изменений погодных условий на рост заболеваемости. Факторы изменения климата. Воздействие топливно-энергетического комплекса на климат. Скорость перемещения северного магнитного полюса планеты. Влияние экстремально высоких температур на здоровье.

курсовая работа , добавлен 15.05.2014


Природные факторы и их влияние на изменение климата: парниковые газы, солнечное излучение, изменения орбиты, вулканизм. Антропогенные факторы: сжигание топлива, аэрозоли, скотоводство. Положительные и отрицательные последствия глобального потепления.

курсовая работа , добавлен 05.12.2014


Биосфера Земли, формы современного антропогенного воздействия на нее. Вклад различных отраслей промышленности в общее загрязнение окружающей среды. Антропогенные и естественные факторы, влияющие на изменение климата. Энергетика и выбросы парниковых газов.

контрольная работа , добавлен 26.04.2011


Проблема воздействия климата на сельское хозяйство России. Загрязнение воздуха как результат хозяйственной деятельности человека. Адаптация сельского хозяйства к изменению климата. Негативные последствия смещения природно-климатических поясов на север.

презентация , добавлен 01.10.2015


Причины колебаний климата Земли, которые выражаются в статистически достоверных отклонениях параметров погоды. Динамические процессы на Земле, колебания интенсивности солнечного излучения и деятельность человека. Изменчивость уровня мирового океана.

В течение тысячелетий хозяйственная деятельность человека приспосабливалась к окружающим климатическим условиям, но не считалась с тем, как она воздействует. Когда население Земли было сравнительно небольшим и энергетическая вооруженность человека была относительно малой, казалось, что антропогенное воздействие человеческой деятельности на природу не может повлиять на устойчивость климата. Но в XX в. деятельность человека все больше приобретала такие масштабы, что встал вопрос о непреднамеренном воздействии хозяйственной деятельности человека на климат. Влияние на климат оказывают следующие, принявшие глобальный характер процессы:

• распахивание огромных массивов земли, вызывающее изменение альбедо, быструю потерю влаги, подъем пыли в атмосферу;
• уничтожение лесов, особенно тропических, влияющее на воспроизводство кислорода, изменения альбедо и испарения;
• перевыпас скота, превращающий степи и саванны в пустыни, в результате чего меняется альбедо, иссушается почва;
• сжигание ископаемого органического топлива и поступление в атмосферу СО 2 , СН 4 ;
• выбрасывание в атмосферу промышленных отходов, меняющих состав атмосферы, увеличивающих содержание радиационно-активных газов и аэрозолей.

Последние два процесса увеличивают парниковый эффект.

Особую тревогу вызывает прогрессирующее увеличение СО 2 , фторхлоруглеводородов, метана, закиси азота и озона, которые создают парниковый эффект. Оценки, сделанные в 2001 г., показывают, что в атмосфере с 1750 г. по 2000 г. увеличились концентрации углекислого газа (СО 2) – на 31%, метана (СН 4) – на 15%, закиси азота (NО 2) – на 17%. С 1995 г. продолжается рост малых газовых примесей, также оказывающих парниковое воздействие и содействующих умень-шению содержания озона. Увеличение концентрации этих газов дает радиационное повышение температуры атмосферы.

С другой стороны, выбрасываемый в атмосферу естественный (извержения вулканов) и антропогенный (выбросы хозяйственной деятельности) аэрозоль способствует понижению темпе-ратуры атмосферы. Однако отдельные вулканические извержения не имеют долговременного действия, но антропогенный аэрозоль, который в индустриальную эпоху выбрасывается постоянно, увеличивает концентрацию аэрозоля и главным образом СО 2 , особенно в средних широтах Северного полушария.

Кроме этих радиационных воздействий нужно учитывать и изменение притока солнечной радиации, который с 1750 г. увеличился на 0,3 Вт/м 2 (С.П. Хромов, М.А. Петросянц, 2004).

Все перечисленные радиационные воздействия вносят различный вклад в изменение климата, приводящий в итоге либо к потеплению, либо к похолоданию. Причем пространственный масштаб этого вклада различный: изменение притока солнечной радиации или увеличение концентрации углекислого газа действуют глобально, то антропогенные выбросы аэрозоля первоначально имеют локальное распространение и действуют локально.

Совершенно ясно, что СО 2 и другие радиационно-активные газы благодаря парниковому эффекту приводят к нагреванию поверхности Земли и нижней атмосферы, а это, несомненно, приведет к изменению климата. Для того чтобы представить себе, что же будет с климатом в дальнейшем, важно оценить величину выброса этих газов в атмосферу. Величина выброса СО 2 в атмосферу зависит от сжигания ископаемого топлива (нефти, газа, угля),

Многолетние наблюдения на станции фонового мониторинга Мауна Лоа на Гавайских островах показали рост концентрации углекислого газа в атмосфере (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Средняя месячная концентрация углекислого газа в атмосфере за 1957–1993 гг.

на Гавайских островах (Мауна Лоа) и Южном полюсе (Г.Н. Голубев, 2006)

Деятельность человека за последние 200 лет привела к продолжающемуся и в настоящее время повышению концентрации парниковых газов. Последовавшая реакция атмосферы заключается в антропогенном усилении естественного парникового эффекта. Суммарное антропогенное усиление парникового эффекта по данным Международного комитета по изменению климата оценивается по состоянию на 1995 г. значением +2,45 Вт/м 2 .

Таким образом, климатическая проблематика вышла на первое место среди всех направлений международной экологической политики.

Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК) была открыта к подписанию на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в июне 1992 г. Основная цель РКИК состоит в том, чтобы добиться стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на таком уровне, чтобы он не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему.

В декабре 1997 г. в г. Киото (Япония) был принят юридический протокол по численному сокращению или ограничению выбросов парниковых газов. По названию города принятый протокол стал называться Киотским . Впервые в истории экологических международных отношений Протокол ввел экономические рыночные механизмы – все страны Киотского протокола поделены на две группы:

• Страны Организации экономического сотрудничества и развития и страны с переходной экономикой, имеющие количественные обязательства не превышать по выбросам установленный уровень (для первого периода с 2008 по 2012 г. он определен в процентах уровня 1990 г.).
• Все остальные страны (развивающиеся), не имеющие количественных обязательств.

Таким образом, были введены квоты на выбросы парниковых газов.

Реальный объем выбросов углекислого газа в атмосферу со стороны европейских предприятий
в 2005 году был на 2,5% ниже квот, выданных EС в рамках Киотского протокола по снижению парникового эффекта. Такие данные опубликовала Eврокомиссия, опираясь на статистику в 22 из 25 стран Eвропейского Союза. Германия и Британия, главные индустриальные державы EС, поднимают вопрос об изменении квот. С прошлого года предприятия, которые меньше загрязняют воздух, могут продавать свое право на выброс углекислого газа на Климатической бирже.

Оглавление
Климатология и метеорология
ДИДАКТИЧЕСКИЙ ПЛАН
Метеорология и климатология
Атмосфера, погода, климат
Метеорологические наблюдения
Применение карт
Метеорологическая служба и Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО)
Климатообразующие процессы
Астрономические факторы
Геофизические факторы
Метеорологические факторы
О солнечной радиации
Тепловое и лучистое равновесие Земли
Прямая солнечная радиация
Изменения солнечной радиации в атмосфере и на земной поверхности
Явления, связанные с рассеянием радиации
Суммарная радиация, отражение солнечной радиации, поглощенная радиация, ФАР, альбедо Земли
Излучение земной поверхности
Встречное излучение или противоизлучение
Радиационный баланс земной поверхности
Географическое распределение радиационного баланса
Атмосферное давление и барическое поле
Барические системы
Колебания давления
Ускорение воздуха под действием барического градиента
Отклоняющая сила вращения Земли
Геострофический и градиентный ветер
Барический закон ветра
Фронты в атмосфере
Тепловой режим атмосферы
Тепловой баланс земной поверхности
Суточный и годовой ход температуры на поверхности почвы
Температуры воздушных масс
Годовая амплитуда температуры воздуха
Континентальность климата
Облачность и осадки
Испарение и насыщение
Влажность
Географическое распределение влажности воздуха
Конденсация в атмосфере
Облака
Международная классификация облаков
Облачность, ее суточный и годовой ход
Осадки, выпадающие из облаков (классификация осадков)
Характеристика режима осадков
Годовой ход осадков
Климатическое значение снежного покрова
Химия атмосферы
Химический состав атмосферы Земли
Химический состав облаков
Химический состав осадков
Кислотность осадков
Общая циркуляция атмосферы

Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли уничтожалась лесная растительность, что приводило к увеличению скорости ветра у земной поверхности, некоторому изменению режима температуры и влажности нижнего слоя воздуха, а также к изменению режима влажности почвы, испарения и речного стока. В сравнительно сухих областях уничтожение лесов часто сопровождается усилением пыльных бурь и разрушением почвенного покрова, заметно изменяющими природные условия на этих территориях.

Вместе с этим уничтожение лесов даже на обширных пространствах оказывает ограниченное влияние на метеорологические процессы большого масштаба. Уменьшение шероховатости земной поверхности и некоторое изменение испарения на освобождённых от лесов территориях несколько изменяет режим осадков, хотя такое изменение сравнительно невелико, если леса заменяются другими видами растительности.

Более существенное влияние на осадки может оказать полное уничтожение растительного покрова на некоторой территории, что неоднократно происходило в прошлом в результате хозяйственной деятельности человека. Такие случаи имели место после вырубки лесов в горных районах со слабо развитым почвенным покровом. В этих условиях эрозия быстро разрушает не защищённую лесом почву, в результате чего становится невозможным дальнейшее существование развитого растительного покрова. Похожее положение возникает в некоторых областях сухих степей, где естественный растительный покров, уничтоженный вследствие неограниченного выпаса сельскохозяйственных животных, не возобновляется, в связи с чем эти области превращаются в пустыни.

Поскольку земная поверхность без растительного покрова сильно нагревается солнечной радиацией, относительная влажность воздуха на ней падает, что повышает уровень конденсации и может уменьшать количество выпадающих осадков. Вероятно, именно этим можно объяснить случаи невозобновления естественной растительности в сухих районах после её уничтожения человеком.

Другой путь влияния деятельности человека на климат связан с применением искусственного орошения. В засушливых районах орошение используется в течение многих тысячелетий, начиная с эпохи древнейших цивилизаций, возникших в долине Нила и междуречье Тигра и Ефрата.

Применение орошения резко изменяет микроклимат орошаемых полей. Из-за незначительного увеличения затраты тепла на испарение снижается температура земной поверхности, что приводит к понижению температуры и повышению относительной влажности нижнего слоя воздуха. Тем не менее такое изменение метеорологического режима быстро затухает за пределами орошаемых полей, поэтому орошение приводит только к изменениям местного климата и мало влияет на метеорологические процессы большого масштаба.

Другие виды деятельности человека в прошлом не оказывали заметного влияния на метеорологический режим сколько-нибудь обширных пространств, поэтому до недавнего времени климатические условия на нашей планете определялись в основном естественными факторами. Такое положение начало изменяться в середине ХХ века из-за быстрого роста численности населения и особенно из-за ускорения развития техники и энергетики.

Современные воздействия человека на климат можно разделить на две группы, из которой к первой относятся направленные воздействия на гидрометеорологический режим, а ко второй - воздействия, являющиеся побочными следствиями хозяйственной деятельности человека.

Данная работа ставит своей целью рассмотреть в первую очередь вторую группу воздействий, и, в частности, влияние человека на углеродный цикл.

Деятельность человека достигла уже такого уровня развития, при котором её влияние на природу приобретает глобальный характер. Природные системы - атмосфера, суша, океан, - а также жизнь на планете в целом подвергаются этим воздействиям. Известно, что на протяжении последнего столетия увеличивалось содержание в атмосфере некоторых газовых составляющих, таких, как двуокись углерода (), закись азота (), метан () и тропосферный озон (). Дополнительно в атмосферу поступали и другие газы, не являющиеся естественными компонентами глобальной экосистемы. Главные из них - фторхлоруглеводороды. Эти газовые примеси поглощают и излучают радиацию и поэтому способны влиять на климат Земли. Все эти газы в совокупности можно назвать парниковыми.

Представление о том, что климат мог меняться в результате выброса в атмосферы двуокиси углерода, появилось не сейчас. Аррениус указал на то, что сжигание ископаемого топлива могло привести к увеличению концентрации атмосферного и тем самым изменить радиационный баланс Земли. В настоящие время мы приблизительно известно, какое количество поступило в атмосферу за счёт сжигания ископаемого топлива и изменений в использовании земель (сведения лесов и расширения сельскохозяйственных площадей), и можно связать наблюдаемое увеличение концентрации атмосферного с деятельностью человека.

Механизм воздействия на климат заключается в так называемом парниковом эффекте. В то время как для коротковолновой солнечной радиации прозрачен, уходящую от земной поверхности длинноволновую радиацию этот газ поглощает и переизлучает поглощённую энергию по всем направлениям. Вследствие этого эффекта увеличение концентрации атмосферного приводит к нагреву поверхности Земли и нижней атмосферы. Продолжающийся рост концентрации в атмосфере может привести к изменению глобального климата, поэтому прогноз будущих концентраций углекислого газа является важной задачей.

Основным антропогенным источником выбросов является сжигание всевозможных видов углеродосодержащего топлива. В настоящее время экономическое развитие обычно связывается с ростом индустриализации. Исторически сложилось, что подъём экономики зависит от наличия доступных источников энергии и количества сжигаемого ископаемого топлива. Данные о развитии экономики и энергетики для большинства стран за период 1860-1973 гг. Свидетельствуют не только об экономическом росте, но и о росте энергопотребления. Тем не менее одно не является следствием другого. Начиная с 1973 года во многих странах отмечается снижение удельных энергозатрат при росте реальных цен на энергию. Недавнее исследование промышленного использования энергии в США показало, что начиная с 1920 года отношение затрат первичной энергии к экономическому эквиваленту производимых товаров постоянно уменьшалось. Более эффективное использование энергии достигается в результате совершенствования промышленной технологии, транспортных средств и проектирования зданий. Кроме того, в ряде промышленно развитых стран произошли сдвиги в структуре экономики, выразившиеся в переходе от развития сырьевой и перерабатывающей промышленности к расширению отраслей, производящих конечный продукт.

Минимальный уровень потребления энергии на душу населения, необходимый в настоящее время для удовлетворения нужд медицины, образования и рекреации, значительно меняется от региона к региону и от страны к стране. Во многих развивающихся странах значительный рост потребления высококачественных видов топлива на душу населения является существенным фактором для достижения более высокого уровня жизни. Сейчас представляется вероятным, что продолжение экономического роста и достижение желаемого уровня жизни не связаны с уровнем энергопотребления на душу населения, однако этот процесс ещё недостаточно изучен.

Можно предположить, что до достижения середины следующего столетия экономика большинства стран сумеет приспособиться к повышенным ценам на энергию, уменьшая потребности в рабочей силе и в других видах ресурсов, а также увеличивая скорость обработки и передачи информации или, возможно, изменяя структуру экономического баланса между производством товаров и предоставлением услуг. Таким образом, от выбора стратегии развития энергетики с той или иной долей использования угля или ядерного топлива в энергетической системе будет непосредственно зависеть скорость промышленных выбросов.

Энергия не производится ради самого производства энергии. В промышленно развитых странах основная часть вырабатываемой энергии приходится на промышленность, транспорт, обогрев и охлаждение зданий. Во многих недавно выполненных исследованиях показано, что современный уровень потребления энергии в промышленно развитых станах может быть существенно снижен за счёт применения энергосберегающих технологий. Так, было рассчитано, что если бы США перешли бы при производстве товаров широкого потребления и в сфере услуг на наименее энергоёмкие из уже имеющихся технологий при том же объёме производства, то количество поступающего в атмосферу уменьшилось бы на 25%. Результирующее уменьшение выбросов в целом по земному шару при этом составило бы 7%. Подобный эффект имел бы место и в других промышленно развитых странах. Дальнейшего снижения скорости поступления в атмосферу можно достичь путём изменения структуры экономики в результате внедрения более эффективных методов производства товаров и усовершенствований в сфере предоставления услуг населению.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Факультет “Экономика и управление”

Кафедра “Экономика и Финансы”

Реферат по курсу:

Концепция современного естествознания

Деятельность человека и ее влияние на климат Земли

Выполнила:

Коробова Екатерина Анатольевна

Группа ЭиУ-142

Проверила:

Штин Светлана Валентиновна

Челябинск 2007

План

климат парниковый эффект природопользование

1. Влияние деятельности человека на климат

2. Рациональное природопользование

Используемая литература

1. Влияние деятельности человека на климат

Человек воздействовал на климат с тех пор, как начал вырубать и выжигать леса, распахивать земли, засаживать территории различными видами растительности и т.д. в настоящее время человек менять климат со значительно большим размахом. Он создает новые водохранилища и каналы, изменяет русла крупных рек, осушает болота, продолжает уничтожать леса и делает в этом плане еще многое другое. На климате обязательно отразится и загрязнение Мирового океана нефтяными продуктами. Нефтяная пленка на водах Мирового океана меняет теплообмен и влагообмен между океаном и атмосферой. Человек изменяет климат и путем сжигания топлива. При этом одновременно в атмосферу выбрасывается водяной пар. Кстати, поступление водяного пара в атмосферу увеличивается и в результате функционирования оросительных систем. Испытания ядерного оружия также внесли и вносят свою лепту в изменение климата. При этом в атмосфере накапливается аэрозоль, окислы азота, радиоуглерод и другие составляющие, которые эффективно разрушают озонный слой. Топливно-энергетический комплекс мира непрерывно растет, а значит, и выбросы в атмосферу. Кроме того, при сжигании веществ человек изменяет свойства подстилающей поверхности. После этого она будет по-иному отражать солнечное излучение, а также будет оказывать влияние на обмен веществом между земной поверхностью и атмосферой. Выбросы отходов топливного процесса прямо в воды океана и атмосферы завершают картину.

Несложно определить, как изменится окружающая среда при таком потреблении энергии. Вся энергия в конце концов перейдет в тепло и рассеется в окружающем пространстве - в атмосфере, а также в водах, суше и океане. Но повышать температуру Земли и ее атмосферы нельзя. Есть предел допустимого потепления климата. Но оценки показывают, что прямым нагреванием этот предел не будет достигнут, так что в этом смысле опасности нет. Более опасно то, что тепловая энергия, выделяемая в конце концов в атмосферу, в определенных регионах очень большая. Например, в Манхэттене на каждый квадратный метр расходуется 150 Вт энергии. По аналогичной причине в центре городов температура на несколько градусов выше, чем в окружающих районах. Имеются обширные территории, такие как Япония, Рурский район, Восток США и др., где тепловые нагрузки составляют в среднем 5-6 Вт на квадратный метр. Размеры этих регионов сопоставимы с размерами воздушных масс, которые определяют погоду. Для того чтобы изменить циркуляцию атмосферного газа в ограниченном регионе, надо добавить в атмосферу 2-3 Вт на каждый квадратный метр. Как видим, добавляется значительно больше. Конечно, в результате этого температура Земли не повысится, но может произойти значительное перераспределение энергии, поскольку изменится динамика атмосферного газа.

С помощью компьютеров климатологи рассчитали, к чему может привести сильное рассредоточение источников энергии. Такие расчеты сейчас принято называть численными экспериментами. Так вот, задавались различные исходные условия, близкие к прогнозируемым на будущее. Для нас важно знать - влияет ли на климат тепло, поступающее в атмосферу от потребителей энергии, и если влияет, то насколько. На основании результатов всех проведенных расчетов можно заключить, что при завышенных примерно в 10 раз тепловых выбросах должно произойти существенное изменение режима погоды. Эффекты воздействия постепенно будут распространяться от района воздействия. Уже через полтора месяца эффект от такого теплового воздействия распространится на все северное полушарие. Любопытно, что под действием гипотетических тепловых источников, для которых велись расчеты и которые располагались в районе Востока США, в тропической зоне сформировались новые области интенсивных ливневых осадков, которых согласно начальным условиям проводимых расчетов там не было. Расчеты показали, что тепловые выбросы могут повысить даже среднюю глобальную температуру. Это происходит из-за увеличения парникового эффекта, поскольку количество водяного пара в атмосфере увеличивается. Остается ответить на вопрос - когда мы будем осуществлять такие по величине тепловые выбросы, для которых велись расчеты. Оптимисты считают, что через 50 лет. На самом деле этот срок может сократиться в несколько раз. Тем не менее, если при современных тепловых выбросах и не происходит по этой причине глобальных изменений климата, но изменения региональные, местные, несомненно, происходят и будут происходить в будущем. От этого климат не потеплеет, но различные климатические аномалии будут учащаться. Собственно мы уже это наблюдаем. И если они будут учащаться с большим темпом, то неизвестно, что лучше - глобальное потепление или ежедневно проносящиеся торнадо. На специальном языке это называется изменением циркуляционного режима атмосферы и увеличением повторяемости климатических аномалий.

В результате своей технологической деятельности человечество меняет количество углекислого газа в атмосфере. Углекислый газ совершает естественный кругооборот в системе океан-атмосфера-биосфера. В процессе сжигания топлива человек ежегодно забрасывает в атмосферу не менее 5 миллиардов тонн углерода. Кроме того, человек воздействует на океан и биосферу и тем самым изменяет количество углекислого газа, поступающее в атмосферу.

С начала индустриального развития общества количество углекислого газа в атмосфере непрерывно растет. С 1860 по 1975 гг. в атмосферу поступило 240 Гт углерода. Одна Гт равна миллиарду тонн. Из них около 95 Гт поступило за счет вырубки и сжигания лесов, а 146 Гт поступило в атмосферу непосредственно за счет сжигания ископаемого топлива. Часть углерода ушла на образование углекислого газа. Осталось в атмосфере нетронутым около 82,5 Гт углерода, поступившего в результате деятельности человека. Примерно 30% из этого углерода остаются в атмосфере, а остальные 70% переходят в океан и биосферу. Как известно, углерод и углекислый газ, поступают в атмосферу из биосферы. В середине нашего столетия больше углерода поступало в атмосферу за счет этого источника, чем за счет сжигания топлива. Но в наше время ситуация в корне изменилась - при сжигании топлива в атмосферу забрасывается примерно в 2,5 раза больше углерода, чем то количество, которое поступает из биосферы.

По расчетам специалистов радикальных изменений в количестве углекислого газа в атмосфере следует ждать в начале следующего столетия. Что же касается разведанного химического топлива, то если все оно будет сожжено, максимальная концентрация углекислого газа в атмосфере превысит доиндустриальную величину в 8-10 раз. Правда, эта величина несколько уменьшится в результате влияния биосферы и океана.

Биосфера Земли в процессе синтеза поглощает углекислый газ. А углерод хранится в стволах деревьев, в почве, перегное, листве и др. Оценено, что во всей биосфере содержится около 835 Гт углерода. 90% его сосредоточено в лесах.

Однако основным источником углерода является океан. В водах Мирового океана хранятся излишки углекислого газа техногенного происхождения. Незначительная часть углерода, около 600-750 Гт, содержится в верхнем слое толщиной 75 м, который всегда хорошо перемешан. Этот слой называется деятельным океаном. Основная же часть углерода Мирового океана, которая примерно в 50 раз превышает количество углерода в атмосфере, содержится в глубинном океане, ниже 75 м. Эта часть океанической воды плохо перемешивается. Углерод содержится и в почве. Его там примерно 1-3 тыс. Гт. Основным источником его является торф.

Скорость обмена углекислым газом между атмосферой, биосферой и океаном зависит от климатических условий. Так, из холодной воды деятельного слоя океана углекислый газ улетучивается неохотно. Он более эффективно переходит из атмосферы в эту холодную воду. Поэтому в северных широтах преобладает поток углекислого газа из атмосферы в воды Мирового океана, а южных - из океана в атмосферу. Это в том случае, если поверхностный слой воды чистый. Если же он сверху покрыт пленкой нефти, то это существенно затруднит выход углекислого газа из воды.

Все эти данные надо знать для того, чтобы реалистично оценить последствия увеличения углекислого газа в атмосфере, которое вызвано деятельностью человека. По оценкам ученых оказалось, что наиболее опасны увеличения углекислого газа в атмосфере в 2-3 раза. Если же это содержание увеличивается еще больше, то последствия не ухудшаются. Происходит что-то вроде насыщения. Собственно опасаются именно чрезмерного нагрева атмосферы за счет роста концентрации углекислого газа. В других отношениях увеличение количества углекислого газа, как для человека, так и для всей биосферы не представляет никакой опасности. Более того, с точки зрения ускорения роста растений увеличение углекислого газа даже выгодно, поскольку рост интенсифицируется. Расчеты показывают, что наибольший эффект от роста концентрации углекислого газа будет проявляться в высоких широтах, где температура может увеличится на 8-10 градусов по Цельсию. Но это повышение температуры определяется не только прямым увеличением концентрации углекислого газа. Здесь большую роль играет увеличение испарения, в результате в атмосфере увеличивается количество водяного пара. А водяной пар, как и углекислый газ, обладает свойством создавать парниковый эффект.

Так или иначе, увеличение концентрации углекислого газа приведет к изменению температуры. Изменится режим осадков и испарения. Произойдет потепление климата. В результате снеговая линия будет отступать, ледники будут таять. Возникнет нестабильность ледяного покрова. Далее кардинально нарушится нормальная циркуляция атмосферы и океана. В одних районах будут часто проноситься смерчи, а другие будут охвачены засухами. Существенно то, что при потеплении климата потеплеет и океан. Значит, увеличится поток углекислого газа из океана вы атмосферу. А это усилит парниковый эффект. Если растают континентальные льды, неизбежно повысится уровень Мирового океана. Последствия этого очевидны - будут затоплены сотни портов, низменных плодородных земель и т.п.

Проблема углекислого газа не единственная. Фреоны также способны создавать парниковый эффект. Они поступают в атмосферу в процессе их применения в различных промышленных и бытовых установках, таких как рефрижераторы, холодильники, кондиционеры и т.п. они выбрасываются в атмосферу и при использовании различных товаров широкого потребления. Это различные аэрозольные парфюмерные и косметические товары, инсектицидные препараты, лаки, краски и т.п. примерно 85-87% всех произведенных фреонов попадает в атмосферу. Поскольку фреоны в атмосфере живут десятки лет, они там накапливаются. Это и создает опасность.

Фреоны опасны прежде всего тем, что в химических реакциях разрушают молекулы озона, а значит и озонный слой. Последствия этого очевидны, поскольку озонный слой защищает биосферу и всех нас в том числе от губительного действия ультрафиолетового излучения Солнца.

Способность поглощать инфракрасное излучение у фреонов в несколько раз больше, чем у углекислого газа, если бы их концентрация была такой же, как концентрация углекислого газа, то последствия от создаваемого ими парникового эффекта были бы катастрофическими. В настоящее время концентрация фреонов недостаточна для создания такой катастрофы, но она ощутима в смысле разрушения озонного слоя.

В принципе надо рассматривать действие малых составляющих атмосферы не по отдельности, а совокупно, всех вместе и одновременно. Ведь некоторые из них не повышают температуру атмосферы, а, наоборот компенсируют влияние других малых составляющих. Прежде всего надо рассматривать азотный цикл в атмосфере, который функционирует в результате сжигания топлива, ядерных взрывов, а также внесения азотных удобрений и др. В этих процессах образуются азотные соединения, которые играют очень важную роль в фотохимии озона, а также в поглощении коротковолнового солнечного излучения. Необходимо анализировать и сернистый цикл. Речь идет главным образом о двуокиси серы, которую человек выбрасывает в атмосферу в результате различных технологических процессов. При этом сера окисляется и, в конце концов, переходит в аэрозоль. Серная кислота, которая образуется при соединении двуокиси серы с водой, попадает в облака. С осадками она переносится в почву и окисляет ее. Попадает она и водоемы со всеми отсюда вытекающими последствиями.

В настоящее время над городами и городскими районами содержится в среднем не менее 100 мг аэрозоля в каждом кубическом метре воздуха. За пределами городских зон аэрозоля примерно в 5 раз меньше. Аэрозоль оказывает влияние на биосферу и здоровье людей.

Большое количество серы попадает в атмосферу в результате сжигания топлива. И в скором будущем количество серы за счет сжигания топлива в 10 и более раз превысит то, которое обязано своим образованием извержениям самых мощных вулканов.

Поскольку мелкодисперсный аэрозоль рассеивает коротковолновое солнечное излучение, а значит, уменьшает солнечную энергию, приходящую к Земле и к тропосфере, то тем самым он работает на похолодание климата, поскольку атмосфера при этом должна охлаждаться. Но частицы аэрозоля не только рассеивают коротковолновое солнечное излучение, но и поглощают его. А при поглощении энергия солнечного излучения идет на нагрев атмосферы. Поэтому очень важно оценить, что больше, что меньше, то есть какова роль поглощения.

Говоря о влиянии деятельности человека на климат, мы должны учитывать и то, что человек меняет поверхность Земли. При этом меняется отражательная особенность отражательной поверхности. Уменьшение площадей леса меняет в корне биохимический, водяной и энергетический циклы. Результат оголения поверхности от леса в конце концов приводит к осушению атмосферы. Важно не только то, что в результате вырубки и выжигания лесов увеличивается отражательная способность поверхности. Важно и другое - при этом параметр шероховатой поверхности уменьшается с 14,9 до 3 см. В результате поверхностное торможение изменится, угол отклонения ветра от изобар уменьшится. Значит, изменится атмосферное давление, изменятся вертикальные потоки и, в конце концов, изменится циркуляция атмосферы в целом.

Шероховатость поверхности и ее отражательная способность меняются не только в результате уничтожения лесов, но и при строительстве водохранилищ, городов, дорог и т.п. очень наглядна и поучительна ситуация с пустынями. Они расположены в основном в субтропической зоне. Отражательная способность пустынь очень высокая - около 35%. Это значит, что более трети приходящей от Солнца энергии отражается обратно. Окружающие пустыню районы отражают значительно меньше коротковолнового излучения Солнца. Но, кроме того, пустыни теряют энергию и в длинноволновом диапазоне, поскольку в воздухе почти нет водяного пара и это излучение не задерживается атмосферой. Таким образом, пустыни - это зоны потерь энергии. Такими же зонами являются и полярные районы. Эта способность пустынь является причиной того, что восходящие движения воздуха подавляются и формируются направленные вниз вертикальные движения воздуха. По этой причине воздух еще больше удаляется от состояния насыщения. Если в прилегающих к пустыне районах уничтожается растительность, то там увеличивается отражательная способность земной поверхности и эти районы постепенно будут превращаться в пустыни. То же следует ожидать и от уничтожения тропических лесов. Нисходящие вертикальные движения воздуха, характерные для пустынь, иссушают земную поверхность и превращают ее в пустыню. Причин превращения плодородных земель и лесов в пустыни много. Это и перенаселение этих территорий, и чрезмерное использование пастбищ, и чрезмерно интенсивная обработка земли, и т.п.

Отражательная способность Мирового океана меняется в случае разливов нефти и образования на воде пленки. Во всем мире в год производится примерно 4-5 кубических километров нефти. Объем океана составляет 1,4 миллиарда кубических километров. Можно думать, что воды Мирового океана могут бесследно растворить всю производимую нефть. Когда происходит выброс нефти в океан, 10-20% от выброшенного количества перемешивается с более глубокими слоями воды за одни сутки. Образовавшаяся пленка из нефти через несколько суток также рассасывается, растворяется в воде. Биологические и экологические последствия от разлива нефти в Мировом океане крайне неблагоприятны.

Если же нефть разольется на поверхности льда, то это изменит его отражательную способность. Лед станет поглощать значительно больше солнечной энергии. В результате толщина льда уменьшается более чем вдвое. Разлитая нефть долго сохраняется во льдах.

2. Рациональное природопользование

Оценка ситуации, к которой мы пришли на сегодняшний день, свидетельствует о чрезвычайно важной роли науки в решении проблем ресурсопотребления и ресурсосбережения.

Существует два подхода к экономии ресурсов. Первый - повсеместное наведение порядка, технологической и трудовой дисциплины. Образно говоря, мы должны подобрать то, что лежит у нас под ногами. Но при всей важности такой работы возможности здесь ограничены. И чем мы будем действовать организованнее, настойчивее и результативнее, тем быстрее данные возможности исчерпаем. Так что основывать на подобном подходе долговременную научно-техническую политику нельзя.

Второй же подход базируется на всемирном ускорении научно-технического прогресса во всех сферах народного хозяйства за счет применения прогрессивных технологий и материалов.

Столь сложная и многоплановая задача предусматривает создание, широкое промышленное освоение ресурсосберегающих и безотходных технологий получения и обработки различных материалов, в том числе и принципиально новых, совершенствование правил и норм как проектирования, так и конструирования, научно обоснованные нормы расходы материалов и, бесспорно, повышение надежности и долговечности машин, механизмов, самых разнообразных сооружений.

Новые материалы. Именно их применение дает возможность значительно уменьшить массу машин, отказаться от ныне остродефицитных дорогостоящих материалов, улучшить эксплуатационные характеристики технических устройств.

Важная задача в решении проблемы ресурсосбережения - борьба с коррозией металлов. Потери от нее во всех промышленно развитых странах огромны.

Среди разработок ученых немало таких, которые позволяют усиленно бороться с коррозией. К примеру, большой экономический эффект в защите деталей турбин энергетических транспортных газотурбинных установок дает технология нанесения двухслойных металлокерамических покрытий.

Чрезвычайно перспективное направление экономии металла и повышения срока эксплуатации быстроизнашивающихся деталей - использование наплавки при их производстве и ремонте. В результате наплавка превратилась в обязательный технологический процесс, когда изготавливают различные детали и узлы. Корпуса атомных реакторов, конусы и чаши засыпных аппаратов доменных печей, трубопроводная арматура высоких параметров для энергетических и химических установок, буровой инструмент, клапаны двигателей внутреннего сгорания, рабочие органы почвообрабатывающих машин - все они в настоящее время выходят из цехов с наплавкой антикоррозионными, износостойкими, жаропрочными или иными сталями и сплавами с особыми эксплуатационными свойствами. Таким образом, при сравнительно небольших затратах, многократно увеличивается срок службы, повышается надежность и работоспособность машин и оборудования.

Не менее важна наплавка для восстановления изношенных деталей. Приобретая вторую жизнь, они дешевле новых и, как правило, не уступают им в выносливости. Наплавка - один из основных методов ремонта металлургического и горнодобывающего оборудования, автотракторной, строительной, дорожной и прочей техники.

Уровень материалоемкости производства завтрашнего дня закладывается, естественно, на стадии проектирования. И в новых проектах обязательно надо предусматривать не только повышение производительности труда, но и снижение расходов топлива, электроэнергии на единицу мощности или объема выполняемых работ. То же относится и к затратам сырья в расчете на единицу выпускаемой продукции. Подобные нормативные показатели должны регулироваться специальными государственными стандартами, которые, конечно же, следует оперативно пересматривать в соответствии с новейшими достижениями науки и техники.

Несомненно, решение столь сложной и многоплановой проблемы, какой является снижение материалоемкости, не может быть полным и всеобъемлющим без учета перспектив, открывающихся на новых рубежах научно-технического прогресса.

Прежде всего необходимо значительно сблизить фундаментальные исследования и научно-технические проблемы большого хозяйственного значения, нацелиться на получение результатов в виде крупных технологий, которые обеспечат комплексную, всестороннюю модернизацию и отдельных предприятий, и целых отраслей экономики.

Второе, чего нужно добиться и о чем уже шла речь, - широкомасштабность внедрения. Сотни, иногда тысячи разработок, пусть самых передовых и экономически эффективных, но используемые в единичных случаях, создают лишь иллюзию научно-технического прогресса.

Конечно, успех таких начинаний в немалой степени определяет сбалансированное планирование приоритетных направлений НТР. При этом, без сомнения, надо непременно учитывать перспективные потребности стран. Достаточно привести пример с пластмассовыми трубами. Они могут и должны широко использоваться при газификации населенных пунктов, при создании систем водоснабжения, полива и орошения. Одна тонна пластмассовых труб заменяет четыре-пять тонн стальных, причем пластмассовые трубы без всякой изоляции могут служить не менее полувека. Сегодня в соответствии с требованиями научно-технического прогресса и ресурсосбережения в промышленно развитых странах стальные трубы оставляют лишь там, где их никак нельзя заменить.

Увеличение производительности труда, его интенсификация, расширение ассортимента продукции, появление новых производств, резкое снижение сроков морального износа техники - все это неминуемо ведет к активизации вовлечения природных ресурсов в хозяйственный оборот. Другая сторона такого процесса - возрастающее загрязнение окружающей среды выбросами, стоками, отходами.

В то же время всем ясно, что пора дешевизны и доступности естественных ресурсов безвозвратно ушла в прошлое. Объективным потребностям современного производства отвечает именно стратегия экономии.

Главный резерв сбережения энергии и ресурсов лежит в ускоренном внедрении новейших достижений научно-технического прогресса. Во всем мире в последние годы происходит коренное совершенствование конструкционных материалов. Это матричные и поверхностно-объемные композиты, порошковые и монокристаллические металлы, техническая керамика, высоколегированные сплавы, металлические и неметаллические структуры.

Эффективность появления новых материалов специалисты обычно оценивают, исходя из конечного результата общего ресурсосбережения - трудового, материального, энергетического, которое оно за собой влечет. При этом ресурсосберегающее материальное замещение, как правило, относится к одному из трех типов - однородному, функциональному или технологическому.

Однородное замещение обеспечивает сокращение потребления сырья за счет замены одного материала другим, но с лучшими эксплуатационными свойствами. Пример - замена металлических труб на пластмассовые или традиционной меди на стекловолокно в линии связи.

О функциональном замещении говорят тогда, когда один материальный продукт экономится набором совершенно других средств. В итоге достигается тот же конечный результат, но с меньшими ресурсными затратами. Это могут быть, скажем, компьютерные линии связи, сокращающие расход бумаги на деловую переписку.

И наконец, технологическое замещение. Речь идет о новых технологиях, таких как электролитическое осаждение, плазменное напыление, лазерная обработка. Сюда можно отнести порошковую металлургию, получение аморфных и монокристаллических металлов, самых разнообразных композитов.

Все новинки науки и техники не должны на долгие годы оставаться достоянием исследовательских лабораторий. Надо увеличить потребление пластмасс в строительстве, а в химии, двигателях внутреннего сгорания, постоянно расширять сферу применения керамики. Ее включение в инструментальную промышленность делает ненужным некоторые виды стали, сплавов и легирующих металлов. Огромное количество меди высвобождается при развитии новых видов связи с использованием лазеров и волоконной оптики. Но и совершенствование традиционных технологий - важнейшее направление ресурсосбережения.

Большой эффект может дать и политика энергосбережения. Обратимся к опыту такой промышленно развитой страны, как США. Первым субъектом здесь, естественно, является индустрия, которая потребляет почти 40% всех энергоресурсов страны. Наиболее перспективное направление экономии энергии в промышленности - разработка и внедрение современных технологий. Например, новый способ получения полиэтилена требует в 4 раза меньше энергии, чем традиционный. К тому же он экономичнее и не так загрязняет окружающую среду. Четверть всей производимой в США электроэнергии съедают электрические двигатели. Их новые модели с точки зрения расхода энергии уже экономичнее на 30%. Удивительный эффект дает фиксирование температуры и параметров освещенности в производственных помещениях. В течение круглых суток они контролируются датчиками, управляемыми специальной ЭВМ. Оказывается таким нехитрым путем можно сберегать свыше четверти используемой на эти цели энергии. Для того чтобы уменьшить масштабы потерь энергии, в США разрабатывается и технология ее аккумуляции в период низких нагрузок энергосетей. Один из методов - переключение лишней энергии на накачку воздуха в подземные камеры. Во время пиковой нагрузки сжатый воздух, смешанный с горячим паром, направляют в газовую турбину, соединенную с электрогенератором. Небезрезультатными были и усилия, предпринятые в США для экономии энергии в жилищно-бытовом секторе и в правительственных учреждениях. Исследования показали, что простейшие меры, а именно установка двойных рам в окнах снижает энергопотребление сразу на 40%. Сегодня в США разрабатываются и внедряются более жесткие нормативы энергопотребления для различных видов электробытовой техники, улучшается теплоизоляция жилых домов.

Все наши усилия нужно направить на энергосбережение во всех сферах материального производства и быта, а не на создание новых и новых энергетических мощностей, вовлечение дополнительных энергетических ресурсов. Надо откровенно признать, что проблемы, о которых шла речь выше, в некоторых странах решается гораздо лучше, чем у нас. Так, за последнее десятилетие в странах Европейского экономического сообщества затраты материальных ресурсов в расчете на единицу национального дохода уменьшились на 15%, а энергоемкость национального дохода - на 22%. Немаловажную роль в сокращении материалоемкости производства играла политика этих государств, которые при помощи административно-законодательных и экономических методов регулирования создавали благоприятные условия для эффективного использования природных ресурсов. Еще на рубеже 70-80-х годов во всех европейских странах были разработаны национальные программы сбора и утилизации вторичных ресурсов, а также промышленных отходов. Отличительная черта подобных программ - их комплексность, обстоятельность целей, обеспеченность научными разработками, капиталовложениями, наличие хорошей материальной базы. Их претворение в жизнь было подкреплено соответствующим законодательством.

При помощи различных экономических рычагов у тех, кто использует природные ресурсы, создается материальная заинтересованность как в соблюдении экологических стандартов, в большинстве стран они устанавливаются в виде лимитов на выброс всякого рода загрязнителей, так и в их «перевыполнении». Иначе надо платить из собственного кошелька. В Болгарии, к примеру, штрафы взимаются из прибыли предприятий, поступают в распоряжение Комитета по охране окружающей среды, а потом эти деньги идут на финансирование природоохранной деятельности.

Правда, надо заметить, что экономические методы не универсальны. Дело в том, что в природоохранной деятельности нет прямого соответствия между затратами и результатами. Между издержками предотвращения «сброса в биосферу» единицы загрязнителя из разных источников существуют различия, достигающие иногда нескольких порядков. Так, в США предотвращение выброса 1 т углеродов на нефтестанциях составляет 41 доллар, а при пульверизационной окраске автомобиля - 16,5 тыс. долларов.

Поэтому в западных странах для стимулирования сверхнормативного уменьшения выбросов загрязнителей тем фирмам, у которых издержки предотвращения выбросов ниже средних, дана возможность продавать разницу между фактическим и нормативным выбросом компаниям, где борьба с загрязнением требует непропорционально высоких затрат. В США уже функционирует несколько банков загрязнения. Их задача - проведение посреднических операций при помощи так называемых «сертификатов предотвращения загрязнений».

Изучение опыта экономии ресурсов, энергии и уменьшение степени загрязнения окружающей среды приводит к нескольким выводам. Прежде всего надо устранить еще сохраняющуюся функциональную разобщенность между основной и природоохранной деятельностью в масштабах всего народного хозяйства. То есть за критерий планирования природоохранных мероприятий нужно брать показатели удельных потерь сырья и материалов на единицу производимой продукции или оказываемых услуг.

Надо внести определенные изменения в систему финансирования природоохранной деятельности. Средства, предназначенные для защиты природы, должны включать в себя и часть прибыли предприятий-загрязнителей окружающей среды. Из фондов их материального поощрения мы вправе бескомпромиссно изымать суммы, кратные издержкам обезвреживания тех загрязнителей, что сбрасываются сверх утвержденных нормативов.

Что же касается самих «экологических денег», то их правомерно в первую очередь давать как дотацию предприятиям, которые внедряют малоотходную технологию или же используют вторичное сырье. Формы дотаций могут быть самыми разнообразными. Это и скидки предприятиям при поставке ресурсосберегающего оборудования, и предоставление льготных кредитов на их приобретение при реконструкции старых производств, и сокращение сроков амортизации соответствующей техники. Причем суммы дополнительных отчислений следовало бы изымать из прибыли, вносимой в госбюджет. Не последнюю роль могло бы сыграть и освобождение ресурсосберегающего оборудования от платы за фонды.

Учитывая высокую экологическую эффективность внедрения ресурсосберегающего оборудования и установок, перерабатывающих вторичное сырье, наверное, целесообразно создать во всех министерствах и ведомствах особые «фонды ресурсосбережения». Это можно было бы сделать за счет слияния единого фонда развития науки и техники и отчислений от прибыли подведомственных «предприятий-загрязнителей».

Очень полезным оказались бы специальные группы экспертов, в чью задачу входило бы консультирование производственных подразделений по вопросам использования как их собственных отходов, так и отходов других предприятий. Ядром такой группы экспертов могли бы стать высококвалифицированные инженеры-технологи, зарплата которых определялась бы величиной сделок, заключенных при их содействии.

Научно-технические и экономические решения, о которых мы говорили, опыт иностранных государств в области охраны и восстановления окружающей среды да еще непредубежденный взгляд ученого свидетельствуют: легкого и быстрого пути к здоровой жизни каждого из нас и человечества в целом нет и быть не может. Нужны огромные усилия на создание принципиально новой организации промышленного производства, технологических новшеств, рециркуляцию природных ресурсов, на формирование такой политики и экономики, какие требуются для выживания человечества.

Используемая литература

1. Патон Б.Е. Сто раз отмерить... - М.: Наука, 1989.

2. Климова В. Озонные дыры. - М.: Знание, 1990.

3. Фролов И.Т., Судаков К.В. Экологические проблемы. - М.: Прогресс, 1992.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Природа и количественное определение парникового эффекта. Парниковые газы. Решения проблемы изменения климата в разных странах. Причины и последствия парникового эффекта. Интенсивность солнечной радиации и инфракрасного излучения поверхности Земли.

курсовая работа , добавлен 21.04.2011


Причины прогнозируемого на XXI век изменения климата Земли. Повышение средней температуры в атмосфере и в приземном слое, его неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и человека. Механизм действия парникового эффекта, планетарное альбедо.

реферат , добавлен 15.12.2009


Влияние изменений погодных условий на рост заболеваемости. Факторы изменения климата. Воздействие топливно-энергетического комплекса на климат. Скорость перемещения северного магнитного полюса планеты. Влияние экстремально высоких температур на здоровье.

курсовая работа , добавлен 15.05.2014


Понятие парникового эффекта. Потепление климата, повышение среднегодовой температуры на Земле. Последствия парникового эффекта. Накопление в атмосфере "парниковых газов", пропускающих кратковременные солнечные лучи. Решение проблемы парникового эффекта.

презентация , добавлен 08.07.2013


Классификация загрязняющих веществ по степени опасности для здоровья человека. Расчет предельно-допустимых норм загрязнения и экологические нормативы. Характеристика наиболее опасных загрязняющих веществ объектов топливно-энергетического комплекса.

контрольная работа , добавлен 17.07.2010


Влияние постоянного природопользования человека на окружающую среду. Сущность и цели рационального природопользования. Признаки нерационального природопользования. Сравнение рационального и нерационального природопользования, их иллюстрация примерами.

контрольная работа , добавлен 28.01.2015


Причины изменения климата. Комплексность климатической системы Земли. Понятие и сущность парникового эффекта. Глобальное потепление и воздействие на него человека. Последствия глобального потепления. Меры, необходимые для предотвращения потепления.

реферат , добавлен 10.09.2010


Сущность парникового эффекта. Пути исследования изменения климата. Влияние диоксида углерода на интенсивность парникового эффекта. Глобальное потепление. Последствия парникового эффекта. Факторы изменения климата.

реферат , добавлен 09.01.2004


Причины и последствия "парникового эффекта", обзор методов решения данной проблемы. Экологическое прогнозирование. Пути снижения воздействия парникового эффекта на состояние климата Земли. Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата.

контрольная работа , добавлен 24.12.2014


Функции атмосферы Земли, возникновение, роль и состав парниковых газов. Причины предполагаемого потепления климата. Положительные и отрицательные последствия парникового эффекта для органического мира. Пути решения глобальной экологической проблемы.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Курский государственный технический университет»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «КСЕ»

на тему: «Изменение климата и человек»

Выполнила:

студентка

группы БУ-71з

Краснова Н. В.

Проверил:

Желанова Л. А.

Курск-2007г.

ПЛАН:

I . Введение.

II . Изменение климата.

1. Ранняя история изменения климата на Земле;

2. Человек появился в эпоху оледенения;

3. Современное изменение климата.

III . Влияние человека на климат.

IV . Экология и здоровье.

1. Введение;

2. Влияние загрязнения атмосферы на организм человека;

3. Влияние загрязнения гидросферы на организм человека;

4. Загрязнение литосферы. Почва и человек.

V . Заключение.

VI . Список литературы.

I . Введение.

Мы – обитатели дна беспокойного воздушного океана. Изменения давления атмосферы, температуры, влажности, силы ветра, электрической активности влияют на наше самочувствие и сказываются на состоянии лесного, рыбного и сельского хозяйства.

Мы живем на подвижной каменной тверди. Во многих районах она время от времени вздрагивает в конвульсиях. Немного бед приносят извержения и взрывы вулканов, оползни и обвалы, снежные лавины и водно-каменные селевые потоки. Мы находимся на планете, где значительную часть поверхности занимает Мировой океан. Тропические циклоны, ураганы, смерчи врываются на сушу, вызывая разрушения и ливневые потоки. Грозные природные явления сопровождают всю историю Земли.

Известно, что за 2-3 миллионолетия сформировался человек разумный. Вряд ли такое свершилось бы, не будь в то время ледникового периода с его грандиозными катастрофами. На завершающей стадии последней ледниковой эпохи появилась необыкновенная земная стихия, опаснейшая для всей области жизни (биосферы): деятельность человека, использующего огонь и технические приспособления в своих целях и во вред окружающей среде. А за последнее столетие глобальная техническая деятельность человека (техногенез) усиливает буйство едва ли не всех природных стихий.

Но есть и текущие погодные аномалии, расшатывающие наше здоровье. Непостоянство – одно из постоянных свойств погоды. Однако, нынешние ее изменения напоминают качели, у которой амплитуда колебаний постоянно повышается.

Чтобы понять современное состояние климата необходимо учитывать ее изменчивость в прежние века и изучать влияние всех геофизических явлений на биосферу, в том числе и на организм человека.

Человеческий организм – сложная и высокосовершенная саморегулирующаяся система, которая стремится к равновесию с окружающей средой, включающей в себя факторы космического порядка. Всякое нарушение данного равновесия, связанное с изменением внешних условий, вызывает соответствующую перестройку в деятельности человека.

Эту закономерность используют, например, современная медицина в лечебных целях. Воздействуя на организм климатическими и другими природными факторами, врачи добиваются целенаправленных изменений, которые повлекли бы за собой ликвидацию определенных заболеваний. Дальнейшее изучение влияние различных природных, в том числе и космических факторов на живые организмы открывает новые пути избавление человека от различных недугов.

Идеи о наличии многосторонних космо-земных связей подтверждены в работах по влиянию геомагнитного поля и солнечной активности на ритмы артериального давления, частоту сердечно-сосудистых заболеваний, свертываемости крови, содержание гемоглобина, почвообразование, циркуляцию атмосферы, осадки, генезис рельефа Земли и т. д. Таким образом, периодичность солнечной активности является одним из важнейших факторов, влияющих на жизнь на Земле

II . Изменение климата.

1. Ранняя история изменения климата на Земле

Развитие микроорганизмов, похожих на современные сине-зеленые водоросли, и было началом конца восстановительной атмосферы, а вместе с ней и первичной климатической системы. Этот этап эволюции начинается около 3 млрд. лет назад, а возможно и раньше, что подтверждает возраст отложений строматолитов, являющихся продуктом жизнедеятельности первичных одноклеточных водорослей.

Заметные количества свободного кислорода появляются около 2,2 млрд. лет назад – атмосфера становится окислительной. Об этом свидетельствуют геологические вехи: появление сульфатных осадков – гипсов, и в особенности развитие так называемых красноцветов – пород, образовавшихся из древних поверхностных отложений, содержавших железо, которые разлагались под воздействием физико-химических процессов, выветривания. Красноцветы отмечают начало кислородного выветривания горных пород.

Предполагается, что около 1,5 млрд. лет назад содержание кислорода в атмосфере достигло “точки Пастера”, т.е. 1/100 части современного. Точка Пастера означала появление аэробных организмов, перешедших к окислению при дыхании с высвобождением при этом значительно большей энергии, чем при анаэробном брожении. Опасное ультрафиолетовое излучение уже не проникало в воду глубже 1 м, так как в кислородной атмосфере возник пока еще очень тонкий озоновый слой. 1/10 части современного содержания кислорода атмосфера достигла более 600 млн. лет назад. Озоновый экран стал более мощным, и организмы распространились во всей толще океана, что привело к настоящему взрыву жизни. Вскоре, когда на сушу вышли первые самые примитивные растения, уровень содержания кислорода в атмосфере быстро достиг современного и даже превзошел его. Предполагается, что после этого “всплеска” содержания кислорода продолжались его затухающие колебания, которые, возможно, имеют место и в наше время. Так как фотосинтетический кислород тесно связан с потреблением углекислого газа организмами, то и содержание последнего в атмосфере испытывало колебания.

Вместе с изменениями атмосферы другие черты стал приобретать и океан. Аммиак, содержавшийся в воде, был окислен, изменились формы миграции железа, сера была окислена в окись серы. Вода из хлоридно-сульфидной стала хлоридно-карбонатно-сульфатной. В морской воде оказалось растворенным огромное количество кислорода, почти в 1000 раз больше, чем в атмосфере. Появились новые растворенные соли. Масса океана продолжала расти, но теперь медленнее, чем на первых этапах, что привело к затоплению срединно-океанических хребтов, которые были открыты океанологами только во второй половине XX века.

За 10 млн. лет фотосинтез перерабатывает массу воды, равную всей гидросфере; примерно за 4 тыс. лет обновляется весь кислород атмосферы, а всего за 6–7 лет поглощается вся углекислота атмосферы. Это означает, что за время развития биосферы вся вода Мирового океана не менее 300 раз прошла через ее организмы, а кислород атмосферы возобновлялся не менее 1 млн. раз!

Океан является основным поглотителем тепла, поступающего к поверхности Земли от Солнца. Он отражает только 8% потока солнечного излучения, а 92% поглощает его верхний слой. 51% полученного тепла затрачивается на испарение, 42% тепла уходит из океана в виде длинноволнового излучения, так как вода, подобно всякому нагретому телу, излучает тепловые (инфракрасные) лучи, остальные 7% тепла нагревают воздух при прямом контакте (турбулентный обмен). Океан, нагреваясь в основном в тропических широтах, переносит тепло течениями в умеренные и полярные широты и охлаждается.

Средняя температура поверхности океана равна 17,8 °C, что почти на 3 градуса выше средней температуры воздуха у поверхности Земли в целом. Самый теплый – Тихий океан, средняя температура его вод 19,4 °C, а самый холодный – Северный Ледовитый океан (средняя температура воды: -0,75 °С). Средняя температура воды всей толщи океана гораздо ниже поверхностной температуры – всего 5,7 °C, но она все же на 22,7 °C выше средней температуры всей земной атмосферы. Из этих цифр следует, что океан выступает как основной аккумулятор солнечного тепла.

2. Человек появился в эпоху оледенения

Человек появился в эпоху кайнозойского оледенения. Сам человек и его человекообразные предки относятся к семейству гоминид. В Южной и Восточной Африке найдены остатки гоминид, известные как австралопитеки, которых считают прямыми предками человека. Возраст этих находок около 5 млн. лет. Последующая эволюция около 2–3 млн. лет назад привела австралопитеков к разделению на так называемых массивных австралопитеков, которые затем вымерли, и на гоминид, известных как гомо габилис – человек умелый, а затем как гомо эректус – человек прямоходящий. С появлением человека умелого совпадают и самые первые находки примитивных орудий труда в слоях возрастом 2,2–2,0 млн. лет, а также первые признаки использования огня. На следующих этапах эволюции сформировался современный человек.

Становление и развитие гомо сапиенс – человека разумного – происходило на фоне смены ледниковых периодов и межледниковых, когда колебания температуры за промежутки времени в десятки тысяч лет были соизмеримы с изменениями температуры за десятки миллионов лет кайнозойской эры. Именно в это чрезвычайно изменчивое время человек быстро развивался даже в самых суровых условиях, вблизи кромки наступающих ледников, о чем рассказывают разнообразные археологические находки. В условиях последнего валдайского ледникового периода человек широко расселился по планете, воспользовавшись в том числе коротким интервалом отступления Лаврентийского ледникового покрова, чтобы проникнуть через Северную Америку в Центральную и Южную.

Весь наш современный исторический мир полностью укладывается в рамки последнего геологического интервала – голоцена. За короткий, с геологической точки зрения – почти мгновенный, промежуток времени человек стал ведущим звеном природы. Численность людей неимоверно возросла, мощь их орудий труда уже начинают сравнивать с мощностью потока солнечной энергии к Земле, но зависимость человека от колебаний климата во многих отношениях осталась почти такой же, как в библейские времена.

3. Современное изменение климата

Инструментальные наблюдения за климатом, развернувшиеся в XIX веке, зарегистрировали начало потепления, которое продолжалось до первой половины XX века. Советский океанолог Н.М. Книпович в 1921 г. выявил, что воды Баренцева моря стали заметно теплее. В 20-х годах появилось много сообщений о признаках потепления в Арктике. Сначала даже считалось, что это потепление касается только Арктической области. Однако более поздний анализ привел к выводу, что это было глобальное потепление.

Изменение температуры воздуха в период потепления лучше всего изучено в северном полушарии, где в этот период было сравнительно много метеорологических станций. Тем не менее, и в южном полушарии оно было выявлено достаточно уверенно. Особенностью потепления было то, что в высоких полярных широтах северного полушария оно было выражено более четко и ярко. Для отдельных районов Арктики повышение температуры было весьма внушительным. Так, в Западной Гренландии она повысилась на 5 °C, а на Шпицбергене даже на 8–9 °C за период от 1912–1926 гг.

Наибольшее глобальное повышение средней температуры у поверхности Земли во время кульминации потепления составляло всего 0,6 °С, но даже с таким небольшим изменением было связано заметное изменение климатической системы.

На потепление бурно реагировали горные ледники, которые повсеместно отступали, причем величина отступания исчислялась сотнями метров. На Кавказе, например, общая площадь оледенения сократилась за это время на 10%, а толщина льда в ледниках уменьшилась на 50–100 м. Существовавшие в Арктике сложенные льдом острова растаяли, и на их месте остались лишь подводные отмели. Ледяной покров Северного Ледовитого океана сильно сократился, что позволило обычным судам заплывать в высокие широты. Такая обстановка в Арктике способствовала освоению Северного морского пути. В целом общая площадь морских льдов в период навигации в это время сократилось более чем на 10% по сравнению с XIX веком, т. е. почти на 1 млн. км2. К 1940 г. по сравнению с началом ХХ в. в Гренландском море ледовитость сократилась вдвое, а в Баренцевом почти на 30%.

Повсюду происходило отступание границы многолетней мерзлоты на север. В европейской части СССР она местами отступала на сотни километров, увеличилась глубина протаивания мерзлых грунтов, а температура мерзлой толщи повысилась на 1,5–2°С.

Потепление сопровождалось изменением увлажненности отдельных районов. Советский климатолог О.А. Дроздов выявил, что в эпоху потепления 30-х годов в районах недостаточного увлажнения возросло количество засух, охватывающих большие территории. Сравнение холодного периода с 1815 по 1919 г. и теплого с 1920 по 1976 г., показало, что каждые десять лет в первый период наблюдалась одна крупная засуха, тогда как во второй – две. В период потепления из-за уменьшения количества осадков произошло значительное падение уровня Каспийского моря и ряда других внутренних водоемов.

После 40-х годов стала проявляться тенденция к похолоданию. Льды в северном полушарии стали снова наступать. В первую очередь это выразилось в росте площади ледяного покрова Северного Ледовитого океана. С начала 40-х и до конца 60-х годов площадь льда в арктическом бассейне возросла на 10%. Горные ледники в Альпах и на Кавказе, а также в горах Северной Америки, ранее быстро отступавшие, или замедляли отступление, или даже начали снова наступать.

В 60-е и 70-е годы возрастает число климатических аномалий. Это были суровая зима 1967, 1968 г. в СССР и три суровые зимы с 1972 по 1977 г. в Соединенных Штатах. В этот же период в Европе отмечается серия очень мягких зим. В Восточной Европе в 1972 г. – очень сильная засуха, а в 1976 г. – на редкость дождливое лето. Из других аномалий можно вспомнить необычайно большое количество айсбергов у берегов Ньюфаундленда в летние периоды 1971–1973 гг., частые и сильные штормы в Северном море между 1972 и 1976 г. Но аномалии охватили не только умеренную зону северного полушария. С 1968 по 1973 г. длилась сильнейшая засуха в Африке. Дважды, в 1976 и 1979 г., сильные заморозки губят кофейные плантации в Бразилии. В Японии по данным метеорологических наблюдений установлено, что за десятилетие 1961–1972 гг. число месяцев с необычно низкими значениями температуры было вдвое больше, чем с высокими значениями, а число месяцев с недостаточными осадками также почти вдвое превышало число месяцев с избытком осадков.

Начало 80-х годов также ознаменовалось серьезными и обширными аномалиями. Зима 1981, 1982 г. в Соединенных Штатах и Канаде была одной из самых холодных. Термометры показывали температуру воздуха более низкую, чем в последние несколько десятилетий, а в 75 городах, в том числе в Чикаго, морозы побили все предыдущие рекорды. Зимой 1983, 1984 г. снова отмечались очень низкие температуры на обширных территориях в Соединенных Штатах, в том числе во Флориде. На редкость холодной была зима в Великобритании.

В Австралии летом 1982, 1983 г. была одна из самых драматических засух за всю историю континента, получившая название “великая сушь”. Она охватила всю восточную и южную часть континента и сопровождалась сильными лесными пожарами. В то же время Китай заливали дожди, продолжавшиеся три месяца. В Индии задержался сезон муссонных дождей. В Индонезии и на Филиппинах свирепствовали засухи. Над Тихим океаном пронеслись сильнейшие тайфуны. Побережье Южной Америки и засушливый Средний Запад США оказались залитыми дождями, которые затем сменились засухой.

III . Влияние человека на климат.

Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли уничтожалась лесная растительность, что приводило к увеличению скорости ветра у земной поверхности, к изменению режима температуры и влажности нижнего слоя воздуха, к изменению режима влажности почвы, испарения и речного стока. В сравнительно сухих областях уничтожение лесов часто сопровождается усилением пыльных бурь и разрушением почвенного покрова.

Вместе с этим уничтожение лесов даже на обширных пространствах оказывает ограниченное влияние на метеорологические процессы большого масштаба. Уменьшение шероховатости земной поверхности и некоторое изменение испарения на освобождённых от лесов территориях несколько изменяет режим осадков, хотя такое изменение сравнительно невелико, если леса заменяются другими видами растительности.

Более существенное влияние на осадки может оказать полное уничтожение растительного покрова на некоторой территории, что неоднократно происходило в результате хозяйственной деятельности человека. Такие случаи имели место после вырубки лесов в горных районах со слабо развитым почвенным покровом. В этих условиях эрозия быстро разрушает не защищённую лесом почву, в результате чего становится невозможным дальнейшее существование развитого растительного покрова. Похожее положение возникает в некоторых областях сухих степей, где естественный растительный покров, уничтоженный вследствие неограниченного выпаса сельскохозяйственных животных, не возобновляется, в связи, с чем эти области превращаются в пустыни.

Поскольку земная поверхность без растительного покрова сильно нагревается солнечной радиацией, относительная влажность воздуха на ней падает, что повышает уровень конденсации и может уменьшать количество выпадающих осадков. Вероятно, именно этим можно объяснить случаи невозобновления естественной растительности в сухих районах после её уничтожения человеком.

Другой путь влияния деятельности человека на климат связан с применением искусственного орошения. В засушливых районах орошение используется в течение многих тысячелетий, начиная с эпохи древнейших цивилизаций.

Применение орошения резко изменяет микроклимат орошаемых полей. Из-за незначительного увеличения затраты тепла на испарение снижается температура земной поверхности, что приводит к понижению температуры и повышению относительной влажности нижнего слоя воздуха. Тем не менее, такое изменение метеорологического режима быстро затухает за пределами орошаемых полей, поэтому орошение приводит только к изменениям местного климата и мало влияет на метеорологические процессы большого масштаба.

Другие виды деятельности человека в прошлом не оказывали заметного влияния на метеорологический режим сколько-нибудь обширных пространств, поэтому до недавнего времени климатические условия на нашей планете определялись в основном естественными факторами. Такое положение начало изменяться в середине ХХ века из-за быстрого роста численности населения и, особенно из-за ускорения развития техники и энергетики.

IV . Экология и здоровье.

1. Введение.

В настоящее время человечество стоит на пороге экологического кризиса, т. е. такого состояния среды обитания, которое вследствие произошедших в ней изменений оказывается непригодным для жизни людей. Ожидаемый кризис по своему происхождению является антропогенным, так как к нему ведут изменения в биосфере Земли, связанные с воздействием на нее человека.

Естественные богатства планеты делятся на невосполняемые и восполняемые. К невосполняемым, например, относят полезные ископаемые, запасы которых ограничены. Тенденцию в изменениях восполняемых природных ресурсов можно проследить на примере леса. В настоящее время лесом покрыта примерно треть суши, тогда как в доисторические времена им было занято не менее 70%.

Уничтожение лесов, прежде всего, резко нарушает водный режим планеты. Мелеют реки, их дно покрывается илом, а это в свою очередь приводит к уничтожению нерестилищ и сокращению численности рыб. Уменьшаются запасы грунтовых вод, создается недостаток влаги в почве. Талая вода и дождевые потоки смывают, а ветры, не сдерживаемые лесной преградой, выветривают почвенной слой. В результате возникает эрозия почвы. Древесина, ветки, кора, подстилка аккумулируют минеральные элементы питания растений. Уничтожение лесов ведет к вымыванию этих элементов почв и, следовательно, падению ее плодородия. С вырубкой лесов гибнут населяющие их птицы, звери, насекомые-энтомофаги. Вследствие этого беспрепятственно размножаются вредители сельскохозяйственных культур.

Лес очищает воздух от ядовитых загрязнений, в частности, он задерживает радиоактивные осадки и препятствует их дальнейшему распространению, т. е. вырубка лесов устраняет важный компонент самоочищения воздуха. Наконец, уничтожение лесов на склонах гор является существенной причиной образования оврагов и селевых потоков.

Промышленные отходы, пестициды, применяемые для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, радиоактивные вещества, в частности, при испытании ядерного и термоядерного оружия, загрязняют природную среду. Так, только автомобили в крупных городах за год выбрасывают в атмосферу около 50 млн. м3 угарного газа, кроме того, каждый автомобиль ежегодно выделяет около 1 кг свинца. Обнаружено, что в организме людей, проживающих вблизи крупных магистралей, содержание свинца повышено.

Деятельность человека изменяет структуру земной поверхности, отчуждая под сельскохозяйственные угодья, строительство населенных пунктов, коммуникаций, водохранилищ территорию, занимаемую природными биогеоценозами. К настоящему времени указанным образом преобразовано около 20% суши.

К числу отрицательных влияний относится нерегулируемый промысел рыбы, млекопитающих, беспозвоночных, водорослей, изменение химического состава вод, воздуха, почвы в результате сбросов отходов промышленности, транспорта и сельскохозяйственного производства.

2. Влияние загрязнения атмосферы на организм человека .

Наша планета окружена воздушной оболочкой – атмосферой, которая распространяется над Землей на 1500 – 2000 км. Однако эта граница условна, поскольку следы атмосферного воздуха обнаружены и на высоте 20000 км.

Наличие атмосферы – необходимое условие существования жизни на Земле, поскольку атмосфера регулирует климат Земли, а также сглаживает суточные колебания температур на планете. В настоящее время средняя температура поверхности Земли равна 140С. Атмосфера пропускает излучение Солнца и пропускает тепло. В ней образуются облака, дождь, снег, ветер. Она является переносчиком влаги на Земле и средой, в которой распространяется звук.

Атмосфера служит источником кислородного дыхания, вместилищем газообразных продуктов обмена веществ, оказывает влияние на теплообмен и другие функции живых организмов. Основное значение для жизнедеятельности организма имеют кислород и азот, содержание которых в атмосферном воздухе соответственно равно 21 и 78%.

Кислород необходим для дыхания большинства живых существ (исключение составляет лишь небольшое количество анаэробных микроорганизмов). Азот входит в состав белков и азотистых соединений. Углекислый газ – источник углерода органических веществ – важнейшего компонента этих соединений.

За сутки человек вдыхает около 12 – 15 м3 кислорода, а выделяет приблизительно 580 л углекислого газа. Поэтому атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды. Необходимо отметить, что в удалении от источников загрязнения химический состав атмосферы достаточно стабилен. Однако в результате хозяйственной деятельности человека появились очаги выраженного загрязнения воздушного бассейна в тех районах, где размещены крупные промышленные центры. Здесь в атмосфере отмечается наличие твердых и газообразных веществ, оказывающих неблагоприятное воздействие на условия жизни и здоровья населения.

К настоящему времени накопилось много научных данных о том, что загрязненность атмосферы, особенно в крупных городах, достигла опасных для здоровья людей размеров. Известно немало случаев заболеваний и даже смерти жителей городов индустриальных центров в результате выбросов токсичных веществ промышленными предприятиями и транспортом при определенных метеорологических условиях.

Двуокись кремния и свободный кремний, содержащийся в летучей золе, является причиной тяжелого заболевания легких – силикоза, развивающего у рабочих «пыльных» профессий, например у горняков, работников коксохимических, угольных, цементных и ряда других предприятий. Ткань легких занимается соединительной тканью, и эти участки перестают функционировать. У детей, проживающих вблизи мощных электростанций, не оборудованных пылеуловителями, обнаруживают изменения в легких, сходные с формами силикоза. Большая загрязненность воздуха дымом и копотью, продолжающаяся в течение нескольких дней, может вызвать отравления людей со смертельными исходами.

Особенно губительно действует на человека загрязнение атмосферы в тех случаях, когда метеорологические условия способствуют застою воздуха над городом. Содержащиеся в атмосфере вредные вещества воздействуют на человеческий организм при контакте с поверхностью кожи или слизистыми оболочками. Наряду с органами дыхания загрязнители поражают органы зрения и обоняния, а, воздействуя на слизистую оболочку гортани, могут вызывать спазмы голосовых связок. Вдыхаемые твердые и жидкие частицы размерами 0,6 – 1,0 мкм достигают альвеол и абсорбируются в крови, некоторые накапливаются в лимфатических узлах.

Загрязненный воздух раздражает большей частью дыхательные пути, вызывая бронхит, эмфизему, астму. К раздражителям, вызывающим эти болезни, относятся сернистый (SO2) и серный (SO3) ангидриды, окислы азота, хлороводород (HCl), сероводород (H2S), фосфор и его соединения.

Признаки и последствия действий загрязнителей воздуха на организм человека проявляются большей частью в ухудшении общего состояния здоровья: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижается или теряется трудоспособность. Отдельные загрязняющие вещества вызывают специфические симптомы отравления. Например, хроническое отравление фосфором сопровождается болями в желудочно-кишечном тракте и пожелтением кожного покрова. Эти симптомы сопряжены с потерей аппетита и замедлением обмена веществ. В дальнейшем отравление фосфором приводит к деформации костей, которые становятся все более хрупкими. Снижается сопротивляемость организма в целом.

Оксид углерода (II), (CO) – бесцветный и не имеющий запаха газ – воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывая удушье. Первичные симптомы отравления угарным газом (появление головной боли) возникают у человека через 2 – 3 часа его пребывания в атмосфере, содержащей 200 – 220 мг/м3 CO. При более высоких концентрациях угарного газа появляются ощущение пульсации крови в висках, головокружение. Токсичность угарного газа возрастает при наличии в воздухе азота, в этом случае концентрацию CO в воздухе необходимо снижать в 1,5 раза.

Оксиды азота (NO, N2O3, NO2, N2O). В атмосферу выбрасываются в основном диоксид азота NO2 – бесцветный, не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасны оксиды азота в городах, где они взаимодействуют с углеводородами выхлопных газов и образуют фотохимический туман – смог. Первые симптом отравления оксидами азота – легкий кашель. При повышении концентрации NO2 возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистых оболочек оксиды азота образуют азотную и азотистую кислоты (HNO3 и HNO2), что приводит к отеку легких.

Сернистый ангидрид (SO2) – бесцветный газ с острым запахом – уже в малых концентрациях (20 – 30 мг/м3) создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Вдыхание SO2 вызывает болезненные явления в легких и дыхательных путях, иногда приводящие к отеку легких, глотки и параличу дыхания.

Углеводороды (пары бензина, метана и т. д.) обладают наркотическим действиям, в малых концентрациях вызывает головную боль, головокружение и т. д. Так, при вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м3 возникают головные боли, кашель, неприятные ощущения в горле. Особенно опасны полициклические ароматические углеводороды типа 3, 4 – бензопирена (C20H12), образующиеся при неполном сгорании топлива. По данным ряда ученых, они обладают канцерогенными свойствами.

Альдегиды. При длительном воздействии альдегиды вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, а при повышении концентрации – головную боль, слабость, потерю аппетита, бессонницу.

Соединение свинца. В организм через органы дыхания поступает примерно 50% соединений свинца. Воздействие свинца нарушает синтез гемоглобина, приводит к заболеванию дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы. Особенно опасны соединения свинца для детей младшего возраста. В крупных городах содержание свинца в атмосфере достигает 5 – 38 мг/м3, что превышает естественный фон в 10000 раз.

Дисперсный состав пыли и туманов определяет общую проникающую способность в организм человека вредных веществ. Особую опасность представляют токсичные тонкодисперсные пылинки с размером частиц 0,5 – 1,0 мкм, которые легко проникают в органы дыхания.

Наконец, различные проявления дискомфорта в связи с загрязнением воздуха – неприятные запахи, снижение освещенности и др. – психологически действуют на людей.

Находящиеся в атмосфере и выпадающие вредные вещества поражают и животных. Они накапливаются в тканях животных и могут стать источником отравлений, если мясо этих животных используется в качестве пищевых продуктов.

3. Влияние загрязнения гидросферы на организм человека .

Воды, находящиеся на поверхности планеты (материковые и океанические), образуют геологическую оболочку, называемую гидросферой. Гидросфера находится в тесной связи с другими сферами Земли: литосферой и атмосферой. Водные пространства – акватории - занимают значительно большую часть поверхности земного шара по сравнению с сушей. По современным данным, акватория Мирового океана составляет 70,8%. Около 95% ее сосредоточено в морях и океанах, 4% - во льдах Арктики и Антарктики, 1% составляет пресная вода рек и озер. Кроме того, большие запасы воды имеются в толще земли – это так называемые подводные воды.

Вода постоянно находится в движении, перемещаясь с течениями рек и морей, а также испаряясь с поверхности водоемов и выпадая затем в виде атмосферных осадков. Она аккумулирует тепло, влияет на распределение солнечных энергии на Земле и образование различных по климатическим особенностям районов. Вода водоемов постоянно самоочищается и обеззараживается. Это сложный физико-химический процесс.

Вода жизненно необходима. Она нужна везде – в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем все остальное, за исключением кислорода: человек может прожить без пищи 3 – 4 недели, а без воды – лишь несколько дней.

Живой клетке вода требуется для сохранения своей структуры, так и для нормального функционирования; она составляет примерно 2/3 массы тела. Вода помогает регулировать температуру тела, служит в качестве смазки, облегчающей движение суставов. Она играет важную роль в построении и восстановлении тканей тела. При резком сокращении потребления воды человек заболевает или его организм начинает хуже функционировать.

Но вода нужна, конечно, не только для питья: она помогает человеку содержать в хорошем гигиеническом состоянии свое тело, жилище и среду обитания. Без воды невозможна личная гигиена, т. е. комплекс практических действий и навыков, обеспечивающих защиту организма от болезней и поддерживающих здоровье человека на высоком уровне. Умывание, теплая ванна и плавание приносят ощущение бодрости и спокойствия. Ряд кожных и глазных заболеваний может быть предупрежден благодаря систематическому удалению с поверхности тела и одежды с помощью мыла и воды болезнетворных микробов.

Вода, которую мы потребляет должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей. Такие болезни как брюшной тиф, дизентерия, холера, анкилостомоз, предаются человеку, прежде всего, в результате загрязнения водных источников.

Успех в борьбе с указанными болезнями или достижение полной их ликвидации зависти от того, как поставлено дело обеспечения чистой водой всего населения.

Качество воды определяется также по наличию в ней химических включений, которые раньше всего обнаруживают наши органы чувств: обоняние, зрение. Так, микрочастицы меди придают воде некоторую мутность, железа – красноту.

Присутствие в воде железа не угрожает нашему здоровью. Однако повышенное содержание солей железа в воде придает ей неприятный болотистый вкус. Если в такой воде постирать белье, на нем останутся ржавые пятна.

Иногда в питьевой воде встречается много солей соляной и серной кислот (хлориды и сульфаты). Они придают воде соленый и горько-соленый привкус. Употребление такой воды приводит к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта. Вода, в 1 л которой хлоридов больше 350 мг, а сульфатов больше 500 мг, считается неблагоприятным для здоровья.

С содержанием солей кальция и магния тесно связано другое свойство воды – ее жесткость. Сильно насыщенная солями вода причиняет массу неудобств: в ней труднее развариваются овощи и мясо, при стирке увеличивается расход мыла, накипь портит чайники и котлы, засоряет водопроводные трубы. Исследования ученых доказали, что существует определенная взаимосвязь между употреблением жесткой воды и распространенностью некоторых болезней.

К такому выводу пришли, например, западногерманские медики, изучавшие состав воды и распространенность наиболее часто встречающихся заболеваний. Оказалось, что чем больше в воде того или иного города солей и примесей, тем меньше среди горожан, употребляющих эту воду, случаев инфаркта и приступов гипертонии. И наоборот, чем мягче питьевая вода, тем выше процент сердечно-сосудистых заболеваний среди населения.

Вода также влияет на состояние зубов. От того, сколько фтора содержится в воде, зависит частота заболеваемости кариесом. Считается, что фторирование воды эффективно для профилактики кариеса, особенно у детей.

Но кроме полезных или относительно нейтральных примесей в воде содержатся и другие, опасные для организма человека вещества. По данным отечественных исследователей, употребление шахтной воды, содержащей 0,2 – 1 мг/г мышьяка, вызывает расстройство центральной, и особенно периферической, нервной системы с последующим развитием полиневритов. Безвредной признана концентрация мышьяка 0,05 мг/л.

Об опасности для здоровья содержания в воде свинца гигиенисты впервые заговорили в связи с массовыми интоксикациями при использовании свинцовых водопроводных труб. Однако повышенные концентрации свинца могут встречаться в подземных водах. Бериллий является ядом общетоксического действия, который способен накапливаться в организме человека, приводя, таким образом, к поражению дыхательной, нервной и сердечно-сосудистой систем. Содержание бериллия в питьевой воде допускается в концентрации, не превышающей 0,002 мг/л.

Молибден встречается в природных водах. Избыточное его попадание в организм человека ведет к заболеванию молибденовой подагрой. Безвредной считается концентрация молибдена в питьевой воде, равная 0,5 мг/л.

Стронций широко распространен в природных водах, при этом его концентрации колеблются в широких пределах (от 0,1 до 45 мг/л). Длительное поступление больших количеств стронция в организм приводит к функциональным изменениям печени. Вместе с тем продолжительное употребление питьевой воды, содержащей стронций в концентрациях 7 мг/л, не вызывает функциональных и морфологических изменений в тканях, органах и организме человека. Эта величина принята в качестве норматива содержания стронция для питьевой воды.

Также не предусматривается содержание в воде нитратов. Согласно современным научным данным, нитриты в кишечнике человека под влиянием обитающих в нем бактерий восстанавливаются в нитраты. Всасывание нитратов ведет к образованию метгемоглобина и частичной потере активности гемоглобина в переносе кислорода.

Таким образом, в основе метгемоглобинемии лежит та или иная степень кислородного голодания, симптомы которой проявляются в первую очередь у детей, особенно грудного возраста. Они заболевают преимущественно при грудном вскармливании, когда сухие молочные смеси разводят водой, содержащей нитраты, или при употреблении этой воды для питья. Дети старшего возраста менее подвержены этой болезни, а если заболевают, то менее тяжело, так как у них сильнее развиты компенсаторные механизмы.

Употребление воды, содержащей 2 – 11 мг/л нитратов, не вызывает повышения в крови уровня метгемоглобина, тогда как использование воды с концентрацией 50 – 100 мг/л резко увеличивает этот уровень. Метгемоглобинемия проявляется цианозом, увеличением содержания в крови метгемоглобина, снижением артериального давления. Эти симптомы специалисты зарегистрировали не только у детей, но и у взрослых. Содержание нитратов в питьевой воде в концентрации 10 мг/л является безвредным.

Уран – широко распространенный в природе радиоактивный элемент. Особенно большие его концентрации могут встречаться в подземных водах. В основу нормирования урана положены не его радиоактивные свойства, а токсическое влияние как химического элемента. Допустимое содержание урана в питьевой воде равно 1,7 мг/л.

Строго регламентируется и предельно допустимая концентрация в воде некоторых добавок, применяемых для осветления воды (например, полиакриламида, сернокислого алюминия).

Без преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей. Но чтобы она принесла нам пользу, ее необходимо очищать от всяких вредных примесей и доставлять человеку чистой.

4. Загрязнение литосферы. Почва и человек .

Почва – основной компонент любых наземных экосистем, в ней протекают разнообразные физические, химические и биологические процессы, ее населяют множество живых организмов. На содержание в почве минеральных и органических веществ, а также микроорганизмов влияют климатические условия того или иного района, наличие промышленных и сельскохозяйственных объектов, время года и количество выпавших осадков.

Физико-химический состав и санитарное состояние почвы могут оказать влияние на условия проживания и здоровье населения.

Загрязнение почвы, так же, как и атмосферного воздуха, связано с производственной деятельностью человека.

Источниками загрязнения почвы служат сельскохозяйственные и промышленные предприятия, а также жилые дома. При этом от промышленных и сельскохозяйственных объектов в почву поступают химические (в том числе и весьма вредные для здоровья: свинец, ртуть, мышьяк и их соединения), а также органические соединения.

Химические вещества, попадающие в почву от промышленных и сельскохозяйственных объектов, в отличие от органических, не подвергаются разложению и накапливаются в ней. Из почвы вредные вещества (неорганического и органического происхождения) и болезнетворные бактерии могут поступать с дождевыми водами в поверхностные водоемы и водоносные горизонты, загрязняя воду, используемую для питья.

Некоторые из химических соединений, в том числе и канцерогенные углеводороды, могут поглощаться из почвы растениями, а затем через молоко и мясо попадать в организм человека, вызывая изменения в состоянии здоровья.

С бытовыми отходами и нечистотами в почву попадают болезнетворные бактерии, которые длительное время сохраняют свою жизнеспособность. Через почву передаются такие заболевания, как сибирская язва, сап, бруцеллез, столбняк и даже газовая гангрена.

V . Заключение

Взглянув на современную техносферу можно прийти в отчаяние. Всего лишь за последние 100 лет люди создали чудовищно огромные стада механических «лошадей» и «птиц», обладающих колоссальными мощью и скоростью, но людям и природе Земли от этого не благо, а беда.

Средства массовой пропаганды запугивают телетолпу внешними материальными природными катастрофами. А в действительности происходит грандиозная и трагическая внутренняя техногенная катастрофа современной цивилизации. Деградирует духовный мир человека. И этот распад пострашнее и реальнее ядерной войны.

Кризис современной буржуазной цивилизации определяется тем, что она ориентируется на поощрение пороков, низменных чувств и устремлений, максимальное потребление материальных ценностей. Это преодолеть можно, но только трудно представить, что все произойдет само собой и на людей снизойдет озарение. Слишком прочна механическая структура техносферы, превращающей человека в свого раба, у которого не должно быть духовной свободы.

Если во Вселенной господствует мертвая материя, если биосфера не обладает свойствами жизни и разума, то существование не только личности, но и всего рода человеческого не имеет ровно никакого смысла. Тогда мы, и все живые организмы – продукты случайных комбинаций атомов, а гармония природы – иллюзия, ибо является последствием большого взрыва чего-то, лопнувшего как мыльный пузырь.

Климат постоянно ухудшается. Таков результат хозяйствования людей. Изменились ландшафты планеты на огромных пространствах, смещены природные зоны.

Постоянно увеличивается количество факторов, подтверждающих колоссальное значение глобальной технической деятельности человека в формировании той окружающей природы, которую мы наблюдаем.

Чтобы точно оценить современные воздействия техногенеза на климат и определить главные негативные факторы, надо быть уверенным, что речь идет о досрочных процессах, а не о естественных вариациях погоды. Постепенные изменения климата практически невозможно выявить. Конечно, если долго жить в одном районе, то можно приблизительно отметить общую закономерность климатических изменений, сравнивая отдельные сезоны, вспоминая погодные аномалии. Но и тут слишком многое зависит от симпатий и антипатий, событий личной и общественной жизни. Во всем, что относится к климату, приходится полагаться на оценки специалистов.

Усиливающаяся лихорадка, дестабилизация погоды и климата одинаково вредна и для сельского хозяйства, и для промышленности, и для населенных пунктов, и для здоровья людей. Такова истинная опасность № 1! И хотя специалисты и изучают проблему глобального потепления, следует иметь в виду, прежде всего, климатическую лихорадку, грозящую крупными глобальными катастрофами.

Каждый из нас – крохотная искра жизни и разума, клетка прекрасного организма биосферы, и если мы естественно сосуществуем с ней, то обретаем сверхжизнь и сверхразум, быть может, приобщаемся к вечности.

VI . Список литературы

1. Лосев К. С. Климат: вчера, сегодня, завтра. – Л.,Гидрометеоиздат, 1985

2. Васинский А. И. Пейзаж будущего: Человек в мире природы. Природа в мире человека. – М.: Политиздат, 1985

3. Царев В. М., Царева И. Н. Обострение глобальных проблем и кризис цивилизации. – Курск, 1993

4. Горелов А. А.: Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студентов высших учеб. заведений – М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 2002

5. Канке В. А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М. Логос, 2002

6. Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания. – Ростов на Дону, 2003

7. Шаталов С. В. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов./Под ред. проф. А. И. Баранникова – Ростов н/Д.: Феникс, 2003

8. Баландин Р. К. Цивилизация против природы. – М.: Вече, 2004

9. Липовко П. Концепции современного естествознания: учебник для вузов. – М.: Проспект, 2004

10. Тулинов В. Ф. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004