Озоновый экран Земли

Основными факторами, разрушающими озоновый экран Земли, являются: полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия, уничтожение лесов, массовое применение фреонов в технике, парфюмерной, химической продукции, в быту. Фреоны летучи и поднимаются в стратосферу. Там они разлагаются, высвобождая атомарный хлор, который разрушает озон. Это приводит к образованию озоновых дыр. Впервые озоновую дыру над Антарктидой обнаружил исследователь британской арктической службы Джозеф Чарльз Фарман в 1979 г., а мир узнал о ней в 1985 г.

Утоныпение озонового слоя ведет к увеличению нагрева Земли, усилению циркуляции воздушных масс в атмосфере, наступлению пустынь. В связи с неблагоприятным состоянием озонового слоя мировое сообщество принимает меры по его защите. В 1987 г. правительства 56 стран, в том числе и СССР, подписали Монреальский протокол, по которому обязались в ближайшее десятилетие вдвое сократить производство фторуглеродов и других веществ, разрушающих озоновый слой.

В промышленности уже принимаются довольно эффективные меры для выполнения правительственной программы. Так, производители холодильной техники приступили к замене фреонов озонобезопасными веществами. Российские физики предложили уничтожать сам источник разрушения озона, организовывать глобальную очистку атмосферы от фреонов, воздействуя на нее микроволновым разрядом. В Физическом институте им. П. Н. Лебедева РАН разработан метод всепогодного и круглосуточного мониторинга озоносферы, основанный на использовании миллиметровых волн ее теплового излучения. 14.4.4.

Проблема отходов

В настоящее время при использовании современной техники и технологии небо- лее 10% сырья из недр и с поверхности планеты превращается в готовую продукцию, а 90% идет в отходы, загрязняющие биосферу. Ежегодно в России образуется около 7 млрд т отходов, из которых вторично используется лишь 2 млрд т. или 28,6%. Отходы загрязняют атмосферный воздух, почву, растительность, подземные и поверхностные воды. Они подразделяются на бытовые и промышленные н МОГУТ существовать в твердом, жидком, газообразном состояниях. Особую тревогу вызывает накопление токсичных отходов, в том числе содержащих канцерогенные вещества. Сложившаяся ситуация представляет реальную угрозу здоровью людей.

Первоначально решение проблемы отходов рассматривалось преимущественно в их уничтожении — закапывании или сжигании, но с увеличением загрязнения окружающей среды на первый план вышли экологически более приемлемые меры устранения отходов — их сортировка и повторное использование, то есть рециклинг. Реализация рециклинга с минимальными затратами - важная техническая задача, которая требует изменения всей техники и технологии. Рециклинг приведет к сокращению разработки полезных ископаемых и загромождению земной поверхности отвалами и отходами.

Минимизация отходов в различных отраслях промышленности может быть достигнута следующими способами: усовершенствованием технологических процессов в направлении сокращения количества образующихся отходов; рециклизацией отходов, предпочтительно в процессе их образования; переработкой отходов в полезные побочные продукты; изменением свойств отходов, снижением их объема и токсичности для облегчения последующего удаления и переработки.

Помимо твердых бытовых, промышленных отходов, макулатуры, отходов пластмасс, цветных металлов, стеклотары, строительных отходов, люминесцентных ламп, отходов агропромышленного производства и др., в промышленном производстве образуется много токсичных отходов, представляющих особую опасность.

Перспективным способом утилизации опасных отходов представляется термический метод. Он позволяет из некоторых видов отходов получать серебросодержащую золу, содержащую благородные и редкие металлы. Методы высокотемпературной ооработки позволяют восстанавливать активированные угли, известь, соду и другие ценные продукты.

Наиболее дешевым способом избавления от отходов является их экспорт в развивающиеся страны. Например, переработка химических отходов в Европе стоит от 160 до 200 долларов за тонну, а экспорт в Африку 1 т отходов обходится от 2,5 до чО долларов. Многие зарубежные фирмы размещают на территории России экологически опасные предприятия и загрязняют ее различными, в том числе опасными, отходами. Например, в 1995 г. в Россию из Австралии иод видом кобальтосодержащего вторичного сырья вывезено 200 т токсичных отходов. Необходимо отметить, чю государственный комитет по охране окружающей среды запрещает ввоз на территорию России, а также транзит экологически опасных грузов, осуществляемый с нарушением экологических норм и правил. 14.4.5. Уничтожение лесов

Лес — это совокупность земли, древесной, кустарниковой и травяной растительности, животных, микроорганизмов и других элементов окружающей среды, биологически взаимосвязанных и влияющих друг на друга в своем развитии. Суммарная мировая биомасса лесов оценивается примерно в 2000 млрд т. Лесами на планете занято около 3,6 млрд га (24-27% земель). Преобладают два лесных пояса: северный (хвойные леса) и южный (влажные тропические леса). Доля северных лесов (в основном это Россия. Канада и США) составляет 14-15%, тропических — 55-60%. Влажные тропические леса вырубаются в 10 раз быстрее, чем происходит их естественное восстановление (со скоростью 11 млн га в год).

Размещение лесов в России неравномерно, большая часть покрытой лесами площади находится в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. Здесь сосредоточены основные массивы сосны обыкновенной, ели, пихты, лиственницы, кедра сибирского. Россия обладает почти 25% мировых запасов древесины и 50% ценных хвойных пород мира. В лесах России произрастает около 100 видов диких плодовых, ягодных и орехоплодных растений, имеющих большую ценность как лекарственное и техническое сырье.

Сведение лесов грозит глобальными изменениями в природе. Деревья имеют огромное значение для круговорота кислорода и углерода в атмосфере Земли, что особенно важно в связи с возможностью климатических изменений из-за повышения содержания в атмосфере углекислого газа. Леса влияют на водный режим территорий, регулируют баланс воды, поглощают и преобразовывают часть атмосферных химических загрязнений, имеют рекреационное значение. Нормальное состояние природной среды сохраняется в том случае, если покрытая лесами территория составляет не менее 30% поверхности суши. 20% лесов составляют резервы для самовосстановления природы.

Необходимо отметить, что в некоторых странах Западной и Центральной Европы за последнее время площадь лесов несколько возросла, но увеличилась площадь лесов, пораженных кислотными дождями, страдающих от запыленности атмосферы, - таких лесов 38%. В России угнетенное состояние испытывают 600 тыс. га леса. 14.4.6.

Антропогенное воздействие на гидросферу

Одной из проблем, стоящих перед населением Земли, является обеспечение пресной водой, пригодной для питья, орошения, водоснабжения, коммунального хозяйства. В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. км3 волы ежегодно. Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м3 воды в год ( 1780 л).

Среди основных путей загрязнения гидросферы необходимо выделить следующие: загрязнение нефтью и нефтепродуктами; сточными водами, минеральными и органическими удобрениями, коммунально-бытовыми стоками; загрязнение ионами тяжелых металлов; кислотными дождями; радиоактивное загрязнение; тепловое, механическое, бактериальное и биологическое загрязнения. Большие опасения вызывает использование глубоководных впадин для складирования радиоактивных и токсичных отходов. По оценкам специалистов, в океане скопилось более 20 млн т таких веществ. Большая часть радиоактивных отходов, захороненных в океане, произведена в Великобритании, Швейцарии, США, России. Загрязнение Мирового океана вызывает оскудение его биологических ресурсов, угрожает подавлением поверхностной биоты (совокупности растений и животных) океана, играющей большую роль в стабилизации глобальной экологической системы планеты. Уничтожение биоты в верхнем слое океана может привести к повышению концентрации углекислого газа в атмосфере почти втрое.

Для уменьшения загрязнения гидросферы желательны вторичное использование воды в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное использование воды в производстве и быту, очистка воды. Методы очистки воды классифицируются на механические, химические, физико-химические и биологические. Очистка воды от твердых частиц предполагает процеживание, отстаивание, механическое разделение, фильтрование; от маслопродуктов - отстаивание, механическое разделение, флотацию, фильтрование; от растворимых примесей — экстракцию, сорбцию, нейтрализацию, электрокоагуляцию, ионообмен, озонирование, обезвоживание; от органических примесей — применение искусственных и естественных сооружений. При очистке промышленных сточных эти процессы используются в различных сочетаниях в зависимости от типа производства, состава стоков, требований к качеству очищенной воды. 14.5.