Н.Н. ЛУНЯК,
учитель биологии,
г. Воронеж
Глобальные экологические проблемы
современности
Структурно-логические схемы про теме
«Основы экологии»
Вниманию читателей предлагаются
структурно-логические схемы по теме «Основы
экологии», которые могут быть использованы на
различных этапах урока: при изучении нового
материала, закреплении отдельных элементов
изучаемой темы, подготовке текстовых ответов.
Структурно-логические схемы выполняют несколько
функций: служат наглядным пособием при
объяснении учителя, позволяют увеличивать объем
изучаемого материала, упрощают и ускоряют
процесс подготовки учащихся к уроку, развивают
творческое мышление, активизируют процесс
обучения.
1. Антропогенное изменение климата
Ежегодное увеличение содержания в
атмосфере:
Причины:
– сжигание ископаемого топлива;
– антропогенные нарушения условий жизни
микробных сообществ почв Сибири и Северной
Америки.
Последствия:
– ускоряется процесс опустынивания (в
мире ежегодно 6 млн га);
– изменение климата Сибири и Скандинавии;
– ускоряется подъем уровня Мирового океана (за
счет таяния полярных льдов). За последнее
столетие уровень океана поднялся на 10–12 см, а
к середине XXI в. прогнозируется подъем на
150 см.
2. Истончение озонового экрана в
стратосфере
 Антарктида
– 2/3 южного материка озоновая «дыра»:
–3% O3;
–1% O3 приводит к увеличению частоты
заболеваний раком кожи на 5–7%, что составляет
6–9 тыс. населения на европейской территории
страны.
1.04.89 г. – Монреальский протокол:
снижение выпуска хлорфторуглеводородов на 50% к
1999 г.; необходим контроль состояния озонового
слоя; уменьшение или прекращение выброса
оптически и химически активных газов в
атмосферу.
3. Экологические проблемы, связанные с
водой
Причины:
– неконтролируемое увеличение
количества различных загрязнителей (сельское
хозяйство, промышленность, транспорт, бытовое
загрязнение);
– экстенсивное использование водных
ресурсов;
– водохозяйственное строительство без учета
воздействия на природу (например, проблема
Аральского моря).
ПРОБЛЕМА АРАЛЬСКОГО МОРЯ
4. Экологические последствия
производства энергии
5. Кислотные осадки
 –
уменьшают содержание элементов питания в
листьях (хвойные) и увеличивают вынос
минеральных веществ из почвы
– снижают урожай
– губят естественную растительность (леса
Белоруссии и Украины)
– уничтожают жизнь в пресных водоемах при pH 5
или ниже (в США более 80% озер безжизненны)
– переводят нерастворимые соединения,
находящиеся в почве, в растворимые; в результате
закисления почв соединениями Al, Co и др. металлов,
они накапливаются в растениях и в водах водоемов
в больших количествах
! ВСЕ ЕВРОПЕЙСКИЕ СТРАНЫ, КАНАДА, США
ПОД- ПИСАЛИ СОГЛАШЕНИЕ О СОКРАЩЕНИИ ВЫБРОСОВ
СЕРЫ В АТМОСФЕРУ К 1993 г. НА 30%
Кисляндия – выдуманный остров далеко
в океане. От него до большой земли не меньше
2 тыс. км. На острове три населенных пункта –
А, В и С. Посмотрите внимательно на карту и
ответьте на следующие вопросы.
1. В каком из трех населенных пунктов
дождевая вода будет наиболее кислой? Ответ
обоснуйте.
2. В каком населенном пункте дождевая вода будет
наименее кислой? Ответ обоснуйте.
3. Как жители Кисляндии могут решить проблему
кислотных дождей?
6. Сокращение видового (генетического)
разнообразия организмов
Основные факторы, угрожающие
позвоночным животным:
67% – разрушение или деградация
местообитания;
37% – переэксплуатация;
19% – влияние интродуцированных видов,
т.е. видов, которые преднамеренно или случайно
были перенесены за пределы ареала;
4% – потеря, сокращение или ухудшение
кормовой базы;
3% – уничтожение с целью защиты с/х
растений, домашних животных, объектов промысла;
2% – случайная добыча.
(Цифры – число видов (в %),
находящихся под угрозой исчезновения (сумма
превышает 100% из-за того, что ряду видов угрожает
более одного фактора)
КОЛИЧЕСТВО ВИДОВ ЖИВОТНЫХ, НАХОДЯЩИХСЯ
ПОД УГРОЗОЙ
Международная Красная книга:
236 видов млекопитающих;
287 видов птиц;
119 видов рептилий;
36 видов амфибий.
ПОЯСНЕНИЯ К СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКИМ
СХЕМАМ
В настоящее время общество
обеспокоено экологическими кризисами,
порождаемыми деятельностью людей. В прошлом
экологические кризисы, вызванные практическими
действиями людей, носили локальный характер и не
угрожали человечеству в целом. Иное дело сейчас,
при современном уровне техники и
энерговооруженности цивилизации. Какие же
глобальные экологические проблемы встали
сегодня? Что нужно делать для их решения?
Климат
В последние годы ученые внимательно
следят за глобальными изменениями климата,
анализируя многолетние метеорологические
данные и широко применяя метод моделирования –
самый распространенный метод оценки ожидаемых
изменений климата Земли. За последнее столетие
произошло повышение средней температуры
поверхности Земли не менее чем на 0,5° С. Как и
предсказывали ученые, вследствие так
называемого парникового эффекта зимние
температуры увеличились более значительно, чем
летние.
Парниковый эффект возникает потому,
что углекислый газ, метан, закись азота, попадая в
атмосферу, затрудняют отдачу тепла с поверхности
планеты, т.е. действуют как стекло в теплице.
Установлено, что ежегодно количество метана
увеличивается на 1%, углекислого газа – на 0,4% и
закиси азота – на 0,2%.
Углекислый газ ответствен примерно за
50% парникового эффекта. Источником углекислого
газа, связанным с деятельностью человека,
является сжигание ископаемого топлива. Расчеты,
произведенные Г.А. Заварзиным (Россия) и
К.Кларком (США), показали, что основным источником
парниковых газов являются антропогенные
нарушения функционирования микробных сообществ
в Сибири и части Северной Америки.
Если не принять срочных мер, к середине
столетия глобальная температура поднимется на
1,5–4,5°С.
Такое, казалось бы, небольшое
изменение температуры поверхности планеты
приведет к существенным последствиям: резко
усилится процесс опустынивания, сейчас ежегодно
охватывающий более 6 млн га в мире; резко
ускорится подъем уровня Мирового океана (за счет
таяния полярных льдов). По ряду оценок к середине
столетия можно ожидать подъем уровня океана
на 1,5 м.
Сегодня в 50-километровой зоне морских
побережий проживает до 30% населения планеты, и
хотя подъем уровня океана растянется на многие
десятилетия, ущерб от него для мировой экономики
станет одним из главных последствий изменения
климата.
С помощью метода моделирования
проводится изучение чувствительности лесов к
парниковому эффекту и делаются попытки
прогнозировать изменения этих экосистем.
Полученные данные показывают, что парниковый
эффект может оказать негативное воздействие на
влажнотропические леса, которые приспособлены к
существованию в узком диапазоне температур и
влажности.
Глобальное потепление климата может
привести к изменению структуры и
месторасположения биомов Земли.
Экологи отмечают и положительные
стороны парникового эффекта: расширение лесных
экосистем в связи с потеплением климата;
изменение режима атмосферных осадков в сторону
их увеличения; повышение урожайности с/х
растений за счет увеличения концентрации
углекислого газа в атмосфере.
Для предотвращения глобального
потепления климата экологи предлагают следующие
меры:
– замена ископаемого топлива на
экологически чистую энергию (энергия ветра,
Солнца, морских течений);
– создание энергосберегающих и безотходных
технологий, позволяющих уменьшить выброс в
атмосферу углекислого газа, метана и других
газов;
– разработка технологий поглощения и
связывания углекислого газа (создание хранилищ
сжиженного CO2 на больших глубинах в морях;
поглощение CO2 с помощью цеолитов по методу,
разработанному японскими учеными);
– сохранение лесных экосистем, которые
выполняют функцию природного поглотителя CO2
(1 га леса поглощает в течение года 15–30 т CO2
и выделяет до 11–23 т O2);
– повышение культуры земледелия, в частности
применение фитомелиорации, поможет регулировать
содержание CO2 в атмосфере.
Итак, в мире в целом вырисовывается
картина определенной деградации природной среды
в результате потепления климата, уменьшения
количества осадков в одних регионах Земли и их
увеличения в других, подъема уровня океана и ряда
других неблагоприятных следствий парникового
эффекта.
Разрушение озонового слоя в
стратосфере
Сокращение количества озона в
стратосфере над нашей страной в среднем
составляет около 3%. Уменьшение содержания озона
только на 1% ведет к увеличению заболеваемости
раком кожи на 5–7%. Это означает, что 6–9 тыс.
человек на европейской территории нашей страны
ежегодно заболевают раком кожи только из-за
разрушения озонового слоя.
Озон защищает биоту от гибельной дозы
жесткой ультрафиолетовой (УФ) радиации, которая
может проникать и через водную толщу до глубины
300 м. Повышение интенсивности УФ-радиации
приводит к гибели планктона, бактерий, снижению
интенсивности фотосинтеза у растений, а у людей,
кроме рака кожи, возникают патологии сетчатки
глаза, крови, ЦНС. Разрушение озонового экрана
может изменить и общую циркуляцию атмосферы, т.е.
климат.
С первого января 1989 г. вступил в силу
Монреальский протокол по сокращению к 1999 г.
производства хлорфторуглеродов на 50%. Протокол,
несомненно, важный, но даже при строгом его
соблюдении содержание озона в стратосфере в
следующем десятилетии будет уменьшаться.
Вода
Одной из острых экологических проблем
является проблема пресной воды. Количество
чистой воды постоянно уменьшается в связи с ее
экстенсивным использованием, а также с
неконтролируемым ростом различных
загрязнителей и ведением водохозяйственного
строительства без учета требований экологии.
В 1950-е гг. мелиораторы направили
воды рек Амударьи и Сырдарьи на хлопковые поля,
сократив при этом поступление их в Аральское
море. Избыточное орошение привело к подтоплению
и заболачиванию огромных территорий в Средней
Азии, прекращению использования ранее
обрабатываемых земель в результате засоления и
подтопления. Ныне на 40% полей, занятых хлопком,
урожайность ниже экономически выгодного
предела. Высохшая часть Арала стала источником
солей – до 150 млн т их ежегодно разносится
ветром на тысячи километров от Арала, подсаливая
и без того соленые поля. Ветер разносит не только
соль, но и стойкие хлорфторорганические вещества
– пестициды. Именно они стали причиной гибели
почти полумиллиона сайгаков в местах их
размножения весной 1988 г.
В целом по стране около 30% земель
считаются мелиоративно неблагополучными, а
около 3 млн га полностью загублено мелиорацией
и исключено из с/х использования.
Одной из серьезных проблем в ближайшие
годы у нас станет загрязнение подземных вод.
Неумеренное применение пестицидов и минеральных
удобрений привело к значительному загрязнению
грунтовых вод.
Важное место в ряду экологических
проблем занимает проблема пестицидов, поскольку
она связана не только со стратегией развития
сельского хозяйства, но и со здравоохранением,
охраной животного и растительного мира,
жизнеобеспечением биосферы вообще. Сейчас в
биосфере находится более 50 тыс. чуждых ей
химических веществ – ксенобиотиков. Как
показала проверка (Ленинград, 1987), более 30%
продуктов питания содержали пестициды в
концентрациях выше допустимого уровня. Во многих
областях европейской части страны содержание
некоторых пестицидов превысило нормы в 42%
детских продуктов и более чем в 50% овощей.
Исследования, проведенные в России,
установили, что во всех районах, где используются
пестициды, показатели здоровья населения резко
ухудшены. Похоже, что пестициды, как и радиация,
не имеют нижнего порога действия: при любой
пестицидной нагрузке происходит нарушение
функций иммунной системы организма. В итоге
организм становится безоружным перед самыми
обычными заболеваниями дыхательной, нервной,
сердечно-сосудистой систем, а также органов
размножения и пищеварения.
По-видимому, единственно правильной
стратегией, исходя из интересов сохранения
здоровья людей и поддержания
жизнеобеспечивающих систем биосферы, следует
признать постепенный отказ от использования
пестицидов и развитие экологически обоснованных
форм ведения сельского хозяйства.
Кислотные осадки
Экологической проблемой для нашей
страны стало увеличение кислотности дождей,
снега, тумана в результате выброса в атмосферу
окислов серы и азота, образующихся после
сжигания топлива. Кислотные осадки снижают
урожай, губят растительность, разрушают здания,
уничтожают жизнь в пресных водах. В Западной
Европе от этих осадков пострадало до половины
лесов. Они вызвали тяжелые поражения лесов в
Белоруссии, на Урале, в некоторых районах Сибири
вокруг крупных промышленных центров. Кислотные
осадки переводят нерастворимые соединения,
находящиеся в почве, в растворимые. В результате
закисления почв соединения алюминия, кобальта и
других металлов могут попадать в выращиваемые
растения и в воду в концентрациях,
представляющих опасность для здоровья.
Сокращение биологического
разнообразия
Это одна из самых сложных проблем,
поскольку исчезнувший вид восстановить
невозможно. У нас в стране исчезает примерно один
вид млекопитающих за 3–5 лет, ежегодно мы теряем
несколько видов во всех группах животных и
растений. Наиболее тревожное положение
сложилось в наших центрах видового разнообразия
– на оз. Байкал, Кавказе, на юге Дальнего
Востока, в Средней Азии.
Генофонд планеты включает генофонды
разных систематических групп. Необходимо
сохранить генофонд каждого вида в целом и всех
его популяций. Вид представляет собой наименьшую
генетически закрытую систему. В каждой популяции
особи одного вида взаимосвязаны. У них имеются
сходные признаки приспособленности к окружающей
среде. Каждый вид и его популяции имеют
собственную «эволюционную судьбу». При
сохранении определенных условий вид и
составляющие его популяции могут существовать
неограниченно долго.
Вследствие генетической
неповторимости каждого вида его уничтожение
может иметь последствия, которые пока трудно
представить.
|