Umweltfolgen der Umweltverschmutzung. Verschmutzung der Erdatmosphäre: Quellen, Arten, Folgen

Detaillierte Lösung Abschnitt Seite 277 in Biologie für Schüler der 9. Klasse, Autoren S.G. Mamontov, V. B. Zakharov, I.B. Agafonova, N.I. Sonin 2016

Frage 1. Was verursacht Luftverschmutzung und welche Folgen hat sie?

Die Hauptursachen der Luftverschmutzung sind die Verbrennung natürlicher Brennstoffe und die metallurgische Produktion. Wenn im 19. und frühen 20. Jahrhundert. Da die in die Umwelt gelangenden Verbrennungsprodukte von Kohle und flüssigen Brennstoffen fast vollständig von der Vegetation der Erde aufgenommen werden, nimmt der Gehalt an schädlichen Verbrennungsprodukten derzeit stetig zu. Über Öfen, Öfen und Autoabgase gelangen zahlreiche Schadstoffe in die Luft. Unter ihnen sticht vor allem Schwefeldioxid hervor, ein giftiges Gas, das in Wasser leicht löslich ist.

Industriebetriebe und Autos verursachen die Freisetzung vieler giftiger Verbindungen in die Atmosphäre – Stickoxide, Kohlenmonoxid, Bleiverbindungen (jedes Auto stößt 1 kg Blei pro Jahr aus), verschiedene Kohlenwasserstoffe – Acetylen, Ethylen, Methan, Propan, Toluol, Benzopyren, usw. Zusammen mit Wassertröpfchen bilden sie einen giftigen Nebel – Smog, der schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper und auf die Vegetation von Städten hat. In der Luft schwebende flüssige und feste Partikel (Staub) verringern die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht. So nimmt in Großstädten die Sonneneinstrahlung um 15 % ab, die ultraviolette Strahlung um 30 % (und in den Wintermonaten kann sie ganz verschwinden).

Frage 2. Gibt es einen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und der Zunahme menschlicher Krankheiten? Begründen Sie Ihren Standpunkt.

Atmosphärische Luft ist ein wesentlicher Bestandteil der natürlichen Umwelt, ein integraler Bestandteil des Lebensraums von Menschen, Pflanzen und Tieren. Atmosphärische Luft ist der bedeutendste Bestandteil (Faktor) der menschlichen Umwelt. Wenn sie verschmutzt ist, sind die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit (den Zustand der Schutzressource) am ausgeprägtesten.

Verschmutzung Umfeld, vor allem atmosphärische Luft, ist ein wichtiger Faktor bei der Gestaltung der Gesundheit der Bevölkerung und hat negative Auswirkungen auf die Fortpflanzungsfunktion und die natürliche Fortpflanzung der Bevölkerung, auf Morbidität und Mortalität, vor allem in sozial gefährdeten und geschwächten Bevölkerungsgruppen (Kinder, Frauen, ältere Menschen).

Die atmosphärische Luftverschmutzung ist einer der Umweltfaktoren, die zur Entwicklung einer bestimmten Gruppe von Krankheiten in der Bevölkerung (bei intensiver Exposition) und zu einer Abnahme der adaptiven Reserve (bei chronischer Exposition) beitragen.

In der Geschichte der Hygienewissenschaft sind eine Reihe von Fällen bekannt, die durch antizyklonisches Wetter mit verursacht wurden Temperaturinversion, begleitet von der Ansammlung industrieller Emissionen in der Bodenschicht der Atmosphäre („giftige Nebel“).

Forschungsergebnissen zufolge sind die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Gesundheit der Bevölkerung derzeit in Kleinstädten besonders aktiv.

Frage 3. Was sind die Gründe für das mögliche Auftreten von Wasserknappheit in einigen Regionen der Welt?

Der stetig steigende Wasserverbrauch auf dem Planeten führt zu „Wasserhunger“, der die Entwicklung von Maßnahmen zur rationellen Nutzung der Wasserressourcen erfordert.

Frage 4: Welche Süßwasserquelle gibt es in Ihrer Gegend? Wie groß ist die Menge dieses Wassers?

Grundwasser in der Region Moskau hat 5 Vorkommensstufen:

1. Grundwasser

2. intermoränischer halbbegrenzter Grundwasserleiter

3. Druckhorizont über dem Jura

4. Druckhorizont im mittleren Karbon

5. Druckhorizont des Unterkarbons

Die ersten drei Ebenen befinden sich oberhalb des ersten Grundwasserleiters von der Erdoberfläche, dessen Tiefe in der Region Moskau sehr unterschiedlich ist und zwischen 1 und 3 bis 70 m liegt. Grundwasser ist durch Druckmangel und starke Veränderungen gekennzeichnet die Tiefe und Mächtigkeit von Grundwasserleitern. Unterhalb des Grundwasserhorizonts gibt es zwei weitere Grundwasserleiter, die hydraulisch mit dem Grundwasser verbunden sind, nämlich den Zwischenmoränen-Halbgrundwasserleiter und den Supra-Jura-Grundwasserleiter.

Alle drei Horizonte werden hauptsächlich durch Niederschläge und Oberflächenabfluss gespeist. Die Auffüllung der Wasserreserven erfolgt hauptsächlich im Frühjahr. Grundwasser erreicht die Oberfläche in den Tälern kleiner Flüsse und Bäche, das Wasser des halbbegrenzten Zwischenmoränenhorizonts sickert durch alte und moderne Sandablagerungen (Alluvium) in Flussauen an die Oberfläche und das Wasser des Oberjura-Grundwasserleiters fließt dorthin die Oberfläche durch große aufsteigende Quellen in Flussbetten.

In Kalkstein- und Dolomitablagerungen des Karbons liegen in einer Tiefe von mehr als 100 m begrenzte Grundwasserleiter des Mittel- und Unterkarbons. Sie zeichnen sich durch eine erhebliche Mächtigkeit von bis zu 50–70 m und eine relative hydraulische Isolierung von anderen Grundwasserleitern aus. Diese Gewässer sind die Hauptwasserversorgungsquelle für Städte und Gemeinden in der Region Moskau.

Frage 5. Wozu führt die Verschmutzung der Weltmeere?

Die Gewässer der Meere und Ozeane unterliegen einer erheblichen Verschmutzung. Durch Flussabflüsse sowie durch den Seetransport gelangen schädliche Abfälle, Ölprodukte, Schwermetallsalze und giftige organische Verbindungen, darunter Pestizide, in die Meere. Die Verschmutzung der Meere und Ozeane erreicht ein solches Ausmaß, dass gefangene Fische und Schalentiere in manchen Fällen nicht mehr zum Verzehr geeignet sind. Pestizide (von lateinisch pestis – Infektion und tseder – töten), die in der Landwirtschaft zur Bekämpfung von Insektenschädlingen eingesetzt werden, wurden sogar im Körper von in der Antarktis lebenden Pinguinen gefunden.

Frage 6. Wie wirkt es sich aus? Wirtschaftstätigkeit Mensch auf die Struktur und Fruchtbarkeit des Bodens?

Zu den anthropogenen Bodenveränderungen gehört die Erosion (von lat. erosio – Erosion). Unter Erosion versteht man die Zerstörung und Entfernung der Bodenbedeckung durch Wasserströme oder Wind. Wassererosion ist weit verbreitet und äußerst zerstörerisch. Es kommt an Hängen vor und entsteht durch unsachgemäße Bewirtschaftung des Landes.

Die Winderosion ist in den südlichen Steppengebieten unseres Landes am stärksten ausgeprägt. Sie kommt in Gebieten mit trockenem, kargem Boden und spärlicher Vegetationsbedeckung vor. Übermäßige Beweidung in Steppen und Halbwüsten trägt zur Winderosion und zur schnellen Zerstörung der Grasdecke bei. Unter natürlichen Bedingungen dauert es 250–300 Jahre, um eine 1 cm dicke Bodenschicht wiederherzustellen. Staubstürme sind daher mit irreparablen Verlusten der fruchtbaren Bodenschicht verbunden.

Bedeutende Gebiete mit geformten Böden werden durch die Tagebaumethode für in geringer Tiefe liegende Mineralien der landwirtschaftlichen Nutzung entzogen. Ausgehobene tiefe Steinbrüche und Erddeponien zerstören nicht nur die zu erschließenden Flächen, sondern auch die umliegenden Gebiete, während der Wasserhaushalt des Gebiets gestört wird, Wasser, Boden und Atmosphäre verschmutzt werden und die landwirtschaftlichen Erträge sinken. In Bereichen des Untertagebergbaus bildet sich ein Erdfall-artiges Gelände. Diese beiden Merkmale des Reliefs hängen eng miteinander zusammen: Durch das Auftreten von Hohlräumen unter der Erdoberfläche entstehen Ausfälle und an den Stellen, an denen sich Abraumgestein bildet, entstehen Abraumhalden (Erdkegel). Terricons kommen nicht nur in der Nähe von Minen vor, sondern auch in der Nähe von Fabriken, Kraftwerken und anderen Industrieunternehmen. Sie nehmen viel Platz ein und erzeugen im Wind viel Staub.

Frage 7. Welchen direkten Einfluss hat der Mensch auf die Flora und Fauna der Erde?

Selektive und hygienische Abholzungen, die die Zusammensetzung und Qualität des Waldes regulieren und zur Entfernung beschädigter und kranker Bäume notwendig sind, haben keinen wesentlichen Einfluss auf die Artenzusammensetzung der Waldbiozönosen. Eine andere Sache ist das Abholzen von Bäumen. Da sich Pflanzen in den unteren Waldschichten plötzlich in offenen Lebensräumen befinden, sind sie den negativen Auswirkungen der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Bei schattenliebenden Pflanzen der Kraut- und Strauchschicht wird Chlorophyll zerstört, das Wachstum stoppt und einige Arten verschwinden. Auf den Lichtungsflächen siedeln sich lichtliebende Pflanzen an, die resistent gegen erhöhte Temperaturen und Feuchtigkeitsmangel sind. Auch die Tierwelt verändert sich: Mit dem Baumbestand verbundene Arten verschwinden oder wandern an andere Orte. Auf dem Weg zur Unterdrückung natürliche Arten führt auch zur Erschließung von Flächen für den Anbau von Kulturpflanzen, also zur Entstehung von Agrozönosen.

Massenbesuche von Urlaubern und Touristen in Wäldern wirken sich spürbar auf den Zustand der Vegetation aus und führen zu Waldbränden, aber auch zu Zertreten, Verdichtung des Bodens und dessen Verschmutzung. Die Bodenverdichtung hemmt das Wurzelsystem und führt zum Austrocknen der Pflanzen. Das Zertreten von Gräsern stört wesentliche Phasen des Stoffkreislaufs und führt dazu, dass Bäume verhungern. Der direkte Einfluss des Menschen auf die Tierwelt besteht in der Ausrottung von Arten, die für ihn von Nahrungs- oder anderem materiellem Wert sind.

Die Zahl der Tiere wird auch durch menschliche Wirtschaftstätigkeiten beeinflusst, die nichts mit der Fischerei zu tun haben. Die Zahl ist stark zurückgegangen Ussuri-Tiger. Dies geschah als Folge der Entwicklung von Territorien in seinem Verbreitungsgebiet und einer Verringerung des Nahrungsangebots. IN Pazifik See Jedes Jahr sterben mehrere Zehntausend Delfine: Während der Fangsaison verfangen sie sich in Netzen und kommen nicht mehr heraus. Bis vor Kurzem, bevor die Fischer besondere Maßnahmen ergriffen, lag die Zahl der in Netzen sterbenden Delfine bei Hunderttausenden. Für Meeressäuger Die Auswirkungen der Wasserverschmutzung sind sehr ungünstig. In solchen Fällen ist das Verbot des Tierfangs wirkungslos. Nach dem Fangverbot für Delfine im Schwarzen Meer beispielsweise hat sich ihre Zahl nicht erholt. Der Grund ist, dass das Schwarze Meer aus Flusswasser und durch die Meerengen gelangen viele giftige Substanzen aus dem Mittelmeer. Diese Substanzen sind besonders schädlich für Delfinbabys, deren hohe Sterblichkeitsrate das Wachstum der Population dieser Wale hemmt.

Frage 8. Welche Folgen hat das Aussterben biologischer Arten?

Platz in der Biozönose, in der Nahrungskette, und niemand kann ihn ersetzen; Das Verschwinden der einen oder anderen Art führt zu einer Abnahme der Stabilität von Biozönosen. Noch wichtiger ist, dass jede Art über einzigartige Eigenschaften verfügt, die für sie einzigartig sind. Der Verlust von Genen, die diese Eigenschaften bestimmen und im Laufe der langfristigen Evolution selektiert wurden, nimmt einem Menschen die Möglichkeit, sie in Zukunft für seine praktischen Zwecke zu nutzen (z. B. zur Selektion).

Frage 9. Wie wirkt sich die radioaktive Kontamination durch Unfälle in japanischen Kernkraftwerken im Frühjahr 2011 auf den Zustand der Biosphäre insgesamt aus?

Durch den Unfall im Kernkraftwerk Fukushima-1 gelangten radioaktive Elemente in die Atmosphäre und in die Ozeane, insbesondere Jod 131 (hat eine sehr kurze Halbwertszeit) und Cäsium 137 (hat eine Halbwertszeit von 30 Jahren). Auch auf dem Industriegelände der Station wurde eine geringe Menge Plutonium entdeckt.

Die Gesamtmenge der Radionuklidemissionen betrug 20 % der Emissionen nach dem Unfall von Tschernobyl. Die Bevölkerung der 30 Kilometer langen Zone um das Kernkraftwerk wurde evakuiert. Die Fläche des kontaminierten Landes, die dekontaminiert werden muss, beträgt 3 % des japanischen Territoriums.

Radioaktive Substanzen wurden entdeckt Wasser trinken und Lebensmittelprodukte nicht nur in der Präfektur Fukushima selbst, sondern auch in anderen Teilen des Landes. Viele Länder, darunter auch Russland, haben den Import japanischer Produkte und „ausstoßender“ radioaktiver Autos verboten.

Zum ersten Mal seit dem Unfall von Tschernobyl erlitt die Kernenergie einen schweren Schlag. Die Weltgemeinschaft denkt erneut darüber nach, ob Kernenergie sicher sein kann. Viele Länder haben ihre Projekte in dieser Branche eingefroren, und Deutschland hat sogar erklärt, dass es bis 2022 das letzte Atomkraftwerk abschalten und entwickeln wird alternative Quellen Elektrizität.

Frage 10. Wie ist die Umweltsituation in Ihrer Region? Nennen Sie die Hauptverursacher der Umweltverschmutzung in Ihrer Region.

Die Umweltsituation in der Region Moskau ist schwierig. Besonders belastet sind Gebiete in der Nähe von Moskau sowie Industriegebiete im Osten und Südosten der Region.

Die umweltschädlichste Verschmutzung in der Region Moskau ist die Verschmutzung durch Abwässer von Industrie- und Landwirtschaftsbetrieben; Industrieemissionen von Unternehmen, hauptsächlich Energie; Deponien zur Beseitigung und Entsorgung von Haushalts- und Industrieabfällen; alternde Treibstoffleitungen und Treibstofflager (Flugplätze und Militär). Die Umweltsituation in der Region Moskau wird durch Verkehr, Industrie sowie Wohnungs- und Kommunaldienstleistungen in der russischen Hauptstadt erheblich erschwert. Moskau erhält Wasser für seinen Industrie- und Haushaltsbedarf aus dem Norden und Westen der Region Moskau und leitet Abwasser in die Moskwa im Süden und Südosten der Region Moskau ein.

Frage 11. Formulieren Sie nach dem Studium des Materials in diesem Absatz die wichtigsten Umweltprobleme unserer Zeit. Bereiten Sie unter Nutzung zusätzlicher Informationsquellen eine Nachricht oder Präsentation zum gewählten Thema vor. Organisieren und leiten Sie gemeinsam mit Ihren Klassenkameraden und Lehrern eine Konferenz zum Thema „Umweltprobleme der modernen Welt und Wege zu ihrer Lösung“.

Zu den größten Umweltproblemen unserer Zeit gehören:

1. Luftverschmutzung;

2. Verschmutzung von Süßwasser und Ozeanen;

3. Anthropogener Einfluss auf die Bodenbedeckung;

4. Ausrottung vieler Pflanzen- und Tierarten;

5. Verschmutzung durch Atomenergieabfälle.

Meeresverschmutzung

Unser Planet könnte durchaus Ozeanien heißen, da die von Wasser eingenommene Fläche 2,5-mal größer ist als die Landfläche. Meeresgewässer bedecken fast 3/4 der Erdoberfläche mit einer etwa 4000 m dicken Schicht und machen 97 % der Hydrosphäre aus, während Landgewässer nur 1 % enthalten und nur 2 % in Gletschern gebunden sind. Der Weltozean als Gesamtheit aller Meere und Ozeane der Erde hat einen enormen Einfluss auf das Leben auf dem Planeten. Die riesigen Mengen an Meereswasser prägen das Klima des Planeten und dienen als Niederschlagsquelle. Mehr als die Hälfte des Sauerstoffs stammt aus ihm, außerdem reguliert es den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre, da es dessen Überschuss aufnehmen kann. Am Grund des Weltozeans kommt es zu einer Ansammlung und Umwandlung einer riesigen Masse mineralischer und organischer Substanzen, daher haben die in den Ozeanen und Meeren ablaufenden geologischen und geochemischen Prozesse einen sehr starken Einfluss auf das Ganze Erdkruste. Es war der Ozean, der zur Wiege des Lebens auf der Erde wurde; Es ist heute die Heimat von etwa vier Fünfteln aller Lebewesen auf dem Planeten.

Ressourcen der Weltmeere.

In unserer Zeit, der „Ära der globalen Probleme“, spielt der Weltozean eine immer wichtigere Rolle im Leben der Menschheit. Als riesiger Vorrat an Mineralien, Energie, pflanzlichen und tierischen Ressourcen, die aufgrund ihres rationellen Verbrauchs und ihrer künstlichen Reproduktion als praktisch unerschöpflich gelten können, ist der Ozean in der Lage, einige der drängendsten Probleme zu lösen: die Notwendigkeit, einen schnell wachsenden Lebensraum zu bieten Bevölkerung mit Nahrungsmitteln und Rohstoffen für die sich entwickelnde Industrie, Gefahr einer Energiekrise, Mangel an Süßwasser.

Die wichtigste Ressource der Weltmeere ist Meerwasser. Es enthält 75 chemische Elemente, darunter so wichtige wie Uran, Kalium, Brom und Magnesium. Und obwohl das Hauptprodukt des Meerwassers immer noch Speisesalz ist – 33 % der Weltproduktion – werden Magnesium und Brom bereits abgebaut. Doch Methoden zur Gewinnung einer Reihe von Metallen, darunter Kupfer und Silber, die für die Industrie notwendig sind, sind längst patentiert , deren Reserven stetig zur Neige gehen, wenn ihr Wasser wie im Ozean bis zu einer halben Milliarde Tonnen enthält. Im Zusammenhang mit der Entwicklung der Kernenergie bestehen gute Aussichten für die Gewinnung von Uran und Deuterium aus den Gewässern des Weltozeans, zumal die Reserven an Uranerz auf der Erde abnehmen und es im Ozean 10 Milliarden Tonnen davon gibt es; Deuterium ist im Allgemeinen praktisch unerschöpflich – auf 5000 Atome gewöhnlichen Wasserstoffs kommt ein Atom Schwer. Neben der Isolierung chemischer Elemente kann zur Gewinnung auch Meerwasser genutzt werden für eine Person notwendig frisches Wasser. Mittlerweile sind viele verfügbar Industrielle Methoden Entsalzung: Durch chemische Reaktionen werden Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt. Salzwasser wird durch spezielle Filter geleitet; Abschließend erfolgt das übliche Kochen. Doch Entsalzung ist nicht die einzige Möglichkeit, Trinkwasser zu gewinnen. Es gibt Bodenquellen, die zunehmend auf dem Festlandsockel entdeckt werden, also in Gebieten mit kontinentalen Untiefen, die an die Landküsten angrenzen und die gleiche geologische Struktur aufweisen. Eine dieser Quellen vor der Küste Frankreichs in der Normandie liefert so viel Wasser, dass sie als unterirdischer Fluss bezeichnet wird.

Die Bodenschätze der Weltmeere werden nicht nur durch Meerwasser repräsentiert, sondern auch durch das, was sich „unter Wasser“ befindet. Die Tiefen des Ozeans, sein Boden, sind reich an Mineralvorkommen. Auf dem Festlandsockel gibt es Küstenseifenvorkommen – Gold, Platin; Es gibt auch Edelsteine ​​– Rubine, Diamanten, Saphire, Smaragde. Beispielsweise wird seit 1962 in der Nähe von Namibia Diamantkies unter Wasser abgebaut. Auf dem Schelf und teilweise am Kontinentalhang des Ozeans gibt es große Vorkommen an Phosphoriten, die als Düngemittel verwendet werden können und die für die nächsten hundert Jahre reichen werden. Das gleiche interessante Aussicht Die mineralischen Rohstoffe der Weltmeere sind die berühmten Ferromanganknollen, die weite Unterwasserebenen bedecken. Knötchen sind eine Art „Cocktail“ aus Metallen: Dazu gehören Kupfer, Kobalt, Nickel, Titan, Vanadium, aber vor allem natürlich Eisen und Mangan. Ihre Standorte sind allgemein bekannt, die Ergebnisse der industriellen Entwicklung sind jedoch noch sehr bescheiden. Aber Voller Schwung Die Exploration und Förderung von Meeresöl und -gas auf dem Küstenschelf ist im Gange; der Anteil der Offshore-Produktion nähert sich einem Drittel der Weltproduktion dieser Energieressourcen. Vorkommen werden in besonders großem Umfang im Persischen, Venezolanischen, Golf von Mexiko und in der Nordsee erschlossen; Ölplattformen erstrecken sich vor der Küste Kaliforniens, Indonesiens, im Mittelmeer und im Kaspischen Meer. Berühmt ist der Golf von Mexiko auch für die bei der Ölexploration entdeckten Schwefelvorkommen, die mithilfe von überhitztem Wasser vom Boden aus geschmolzen werden. Eine weitere, noch unberührte Speisekammer des Ozeans sind die tiefen Spalten, in denen sich ein neuer Boden bildet. Beispielsweise enthalten die heißen (über 60 Grad) und schweren Sole der Senke des Roten Meeres riesige Reserven an Silber, Zinn, Kupfer, Eisen und anderen Metallen. Der Flachwasserabbau gewinnt immer mehr an Bedeutung. Rund um Japan werden beispielsweise eisenhaltige Unterwassersande durch Rohre abgesaugt; das Land gewinnt etwa 20 % seiner Kohle aus Offshore-Minen – über den Gesteinsablagerungen wird eine künstliche Insel gebaut und ein Schacht gebohrt, um die Kohleflöze freizulegen.

Viele natürliche Prozesse Die in den Weltmeeren vorkommenden Kräfte – Bewegung, Temperaturregime des Wassers – sind unerschöpfliche Energieressourcen. Beispielsweise wird die Gesamtleistung der Gezeitenenergie des Ozeans auf 1 bis 6 Milliarden kWh geschätzt. Diese Eigenschaft von Ebbe und Flut wurde im Mittelalter in Frankreich genutzt: Im 12. Jahrhundert wurden Mühlen gebaut, deren Räder angetrieben wurden durch Flutwellen. Heutzutage gibt es in Frankreich moderne Kraftwerke, die nach dem gleichen Funktionsprinzip arbeiten: Die Turbinen drehen sich bei Flut in die eine Richtung, bei Ebbe in die andere. Der größte Reichtum des Weltozeans sind seine biologischen Ressourcen (Fische, Zoo- und Phytoplankton und andere). Die Biomasse des Ozeans umfasst 150.000 Tierarten und 10.000 Algen, und sein Gesamtvolumen wird auf 35 Milliarden Tonnen geschätzt, was durchaus ausreichen könnte, um 30 Milliarden Menschen zu ernähren! Menschlich. Durch den jährlichen Fang von 85–90 Millionen Tonnen Fisch, der 85 % der verwendeten Meeresprodukte, Schalentiere und Algen ausmacht, deckt die Menschheit etwa 20 % ihres Bedarfs an tierischen Proteinen. Die Lebenswelt des Ozeans ist eine riesige Nahrungsressource, die bei richtiger und sorgfältiger Nutzung unerschöpflich sein kann. Der maximale Fischfang sollte 150-180 Millionen Tonnen pro Jahr nicht überschreiten: Eine Überschreitung dieser Grenze ist sehr gefährlich, da es zu irreparablen Verlusten kommt. Viele Arten von Fischen, Walen und Flossenfüßern sind aufgrund übermäßiger Jagd fast aus den Meeresgewässern verschwunden, und es ist nicht bekannt, ob sich ihre Zahl jemals erholen wird. Doch die Weltbevölkerung wächst rasant und der Bedarf an Meeresfrüchten steigt. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Produktivität zu steigern. Die erste besteht darin, nicht nur Fische, sondern auch Zooplankton aus dem Meer zu entfernen, von dem einige – antarktischer Krill – bereits gefressen wurden. Es ist möglich, ihn in viel größeren Mengen als alle derzeit gefangenen Fische zu fangen, ohne den Ozean zu schädigen. Der zweite Weg ist die Verwendung biologische Ressourcen Offener Ozean. Die biologische Produktivität des Ozeans ist im Bereich des ansteigenden Tiefenwassers besonders groß. Einer dieser Aufschwünge vor der Küste Perus liefert 15 % der weltweiten Fischproduktion, obwohl seine Fläche nicht mehr als zwei Hundertstel Prozent der gesamten Oberfläche des Weltmeeres ausmacht. Der dritte Weg schließlich ist die kulturelle Zucht lebender Organismen, hauptsächlich in Küstengebieten. Alle drei dieser Methoden wurden in vielen Ländern der Welt erfolgreich getestet, jedoch vor Ort, weshalb der Fischfang weiterhin in großem Umfang zerstörerisch ist. Am Ende des 20. Jahrhunderts galten das Norwegische Meer, das Beringmeer, das Ochotskische Meer und das Japanische Meer als die produktivsten Wassergebiete.

Als Lagerstätte vielfältiger Ressourcen ist der Ozean auch eine kostenlose und bequeme Straße, die voneinander entfernte Kontinente und Inseln verbindet. Der Seetransport macht fast 80 % des Transports zwischen Ländern aus und dient der wachsenden globalen Produktion und dem wachsenden globalen Austausch. Die Weltmeere können als Abfallrecycler dienen. Dank der chemischen und physikalischen Wirkung seines Wassers und des biologischen Einflusses lebender Organismen verteilt und reinigt es den Großteil der in es gelangenden Abfälle und sorgt so für das relative Gleichgewicht der Ökosysteme der Erde. Im Laufe von 3.000 Jahren erneuert sich aufgrund des Wasserkreislaufs in der Natur das gesamte Wasser im Weltmeer.

Öl und Erdölprodukte

Öl ist eine viskose, ölige Flüssigkeit mit dunkelbrauner Farbe und schwacher Fluoreszenz. Öl besteht hauptsächlich aus gesättigten aliphatischen und hydroaromatischen Kohlenwasserstoffen. Die Hauptbestandteile des Öls – Kohlenwasserstoffe (bis zu 98 %) – werden in 4 Klassen eingeteilt:

a).Paraffine (Alkene). (bis zu 90 % der Gesamtzusammensetzung) – stabile Substanzen, deren Moleküle durch eine gerade und verzweigte Kette von Kohlenstoffatomen ausgedrückt werden. Leichte Paraffine weisen eine maximale Flüchtigkeit und Löslichkeit in Wasser auf.

B). Cycloparaffine. (30 - 60 % der Gesamtzusammensetzung) gesättigte zyklische Verbindungen mit 5-6 Kohlenstoffatomen im Ring. Neben Cyclopentan und Cyclohexan kommen auch bi- und polycyclische Verbindungen dieser Gruppe im Öl vor. Diese Verbindungen sind sehr stabil und biologisch schlecht abbaubar.

c).Aromatische Kohlenwasserstoffe. (20 - 40 % der Gesamtzusammensetzung) - ungesättigte zyklische Verbindungen der Benzolreihe, die 6 Kohlenstoffatome weniger im Ring enthalten als Cycloparaffine. Öl enthält flüchtige Verbindungen mit einem Molekül in Form eines einzelnen Rings (Benzol, Toluol, Xylol), dann bizyklisch (Naphthalin), dann polyzyklisch (Pyron).

G). Olefine (Alkene). (bis zu 10 % der Gesamtzusammensetzung) – ungesättigte nichtzyklische Verbindungen mit einem oder zwei Wasserstoffatomen an jedem Kohlenstoffatom in einem Molekül mit gerader oder verzweigter Kette.

Öl und Erdölprodukte sind die häufigsten Schadstoffe im Weltmeer. Zu Beginn der 80er Jahre gelangten jährlich etwa 16 Millionen Tonnen Öl ins Meer, was 0,23 % der Weltproduktion entsprach. Die größten Ölverluste sind mit dem Transport aus den Fördergebieten verbunden. Notfallsituationen, bei denen Tanker Wasch- und Ballastwasser über Bord lassen – all dies führt zu permanenten Verschmutzungsfeldern entlang der Seewege. Im Zeitraum 1962-79 gelangten durch Unfälle etwa 2 Millionen Tonnen Öl in die Meeresumwelt. In den letzten 30 Jahren, seit 1964, wurden im Weltmeer etwa 2.000 Brunnen gebohrt, davon allein in der Nordsee 1.000 und 350 Industriebrunnen. Durch kleinere Lecks gehen jährlich 0,1 Millionen Tonnen Öl verloren. Große Mengen Öl gelangen über Flüsse, häusliche Abwässer und Regenwasserkanäle in die Meere. Die Verschmutzungsmenge aus dieser Quelle beträgt 2,0 Millionen Tonnen/Jahr. Jedes Jahr gelangen 0,5 Millionen Tonnen Öl mit Industrieabfällen. In der Meeresumwelt breitet sich das Öl zunächst in Form eines Films aus und bildet Schichten unterschiedlicher Dicke.

Der Ölfilm verändert die Zusammensetzung des Spektrums und die Intensität der Lichteindringung ins Wasser. Die Lichtdurchlässigkeit dünner Rohölfilme beträgt 11–10 % (280 nm), 60–70 % (400 nm). Eine Folie mit einer Dicke von 30-40 Mikrometern absorbiert die Infrarotstrahlung vollständig. Beim Mischen mit Wasser bildet Öl zwei Arten von Emulsionen: direkte Öl-in-Wasser-Emulsion und umgekehrte Wasser-in-Öl-Emulsion. Direkte Emulsionen, die aus Öltröpfchen mit einem Durchmesser von bis zu 0,5 Mikrometern bestehen, sind weniger stabil und charakteristisch für Öle, die Tenside enthalten. Wenn flüchtige Anteile entfernt werden, bildet das Öl viskose inverse Emulsionen, die an der Oberfläche verbleiben, von Strömungen transportiert, an Land gespült und am Boden abgelagert werden können.

Pestizide

Pestizide sind eine Gruppe künstlich hergestellter Substanzen zur Bekämpfung von Pflanzenschädlingen und -krankheiten. Pestizide werden in folgende Gruppen eingeteilt:

Insektizide zur Bekämpfung schädlicher Insekten,

Fungizide und Bakterizide – zur Bekämpfung bakterieller Pflanzenkrankheiten,

Herbizide gegen Unkraut.

Es wurde festgestellt, dass Pestizide zwar Schädlinge vernichten, aber vielen Schaden zufügen nützliche Organismen und die Gesundheit von Biozönosen untergraben. In der Landwirtschaft besteht seit langem das Problem des Übergangs von chemischen (umweltfreundlichen) zu biologischen (umweltfreundlichen) Methoden der Schädlingsbekämpfung. Derzeit werden mehr als 5 Millionen Tonnen Pestizide auf den Weltmarkt geliefert. Etwa 1,5 Millionen Tonnen dieser Stoffe sind über Asche und Wasser bereits in terrestrische und marine Ökosysteme gelangt. Bei der industriellen Produktion von Pestiziden entstehen zahlreiche Nebenprodukte, die das Abwasser belasten. Vertreter von Insektiziden, Fungiziden und Herbiziden kommen am häufigsten in Gewässern vor. Synthetisierte Insektizide werden in drei Hauptgruppen unterteilt: Organochlor, Organophosphor und Carbonate.

Organochlor-Insektizide werden durch Chlorierung aromatischer und heterozyklischer flüssiger Kohlenwasserstoffe hergestellt. Dazu gehören DDT und seine Derivate, in deren Molekülen die Stabilität aliphatischer und aromatischer Gruppen bei gemeinsamer Anwesenheit zunimmt, sowie alle Arten chlorierter Derivate des Chlordiens (Eldrin). Diese Stoffe haben eine Halbwertszeit von bis zu mehreren Jahrzehnten und sind sehr resistent gegen biologischen Abbau. In der aquatischen Umwelt kommen häufig polychlorierte Biphenyle vor – Derivate von DDT ohne aliphatischen Teil, die 210 Homologe und Isomere umfassen. In den letzten 40 Jahren wurden mehr als 1,2 Millionen Tonnen polychlorierte Biphenyle zur Herstellung von Kunststoffen, Farbstoffen, Transformatoren und Kondensatoren verwendet. Polychlorierte Biphenyle (PCB) gelangen durch die Einleitung von Industrieabwässern und die Verbrennung fester Abfälle auf Deponien in die Umwelt. Letztere Quelle liefert PBCs in die Atmosphäre, von wo aus sie mit Niederschlägen in alle Regionen der Erde fallen. So lag der PBC-Gehalt in in der Antarktis entnommenen Schneeproben bei 0,03 – 1,2 kg. /l.

Synthetische Tenside

Reinigungsmittel (Tenside) gehören zu einer großen Gruppe von Stoffen, die die Oberflächenspannung von Wasser herabsetzen. Sie sind Bestandteil synthetischer Reinigungsmittel (SDCs), die im Alltag und in der Industrie weit verbreitet sind. Zusammen mit dem Abwasser gelangen Tenside in kontinentale Gewässer und in die Meeresumwelt. SMS enthalten Natriumpolyphosphate, in denen Detergenzien gelöst sind, sowie eine Reihe zusätzlicher Inhaltsstoffe, die für Wasserorganismen giftig sind: Duftstoffe, Bleichreagenzien (Persulfate, Perborate), Soda, Carboxymethylcellulose, Natriumsilikate. Abhängig von der Art und Struktur des hydrophilen Teils werden Tensidmoleküle in anionische, kationische, amphotere und nichtionische Moleküle unterteilt. Letztere bilden im Wasser keine Ionen. Die häufigsten Tenside sind anionische Substanzen. Sie machen mehr als 50 % aller weltweit produzierten Tenside aus. Das Vorhandensein von Tensiden in Industrieabwässern ist mit ihrer Verwendung in Prozessen wie der Flotationskonzentration von Erzen, der Trennung von Produkten der chemischen Technologie, der Herstellung von Polymeren, der Verbesserung der Bedingungen für das Bohren von Öl- und Gasquellen und der Bekämpfung der Korrosion von Geräten verbunden. In der Landwirtschaft werden Tenside als Bestandteil von Pestiziden eingesetzt.

Verbindungen mit krebserregenden Eigenschaften

Karzinogene Stoffe sind chemisch homogene Verbindungen, die transformierende Aktivität aufweisen und die Fähigkeit haben, krebserregende, teratogene (Störung embryonaler Entwicklungsprozesse) oder mutagene Veränderungen in Organismen hervorzurufen. Abhängig von den Expositionsbedingungen können sie zu Wachstumshemmungen, beschleunigter Alterung, Störungen der individuellen Entwicklung und Veränderungen im Genpool von Organismen führen. Zu den Stoffen mit krebserregenden Eigenschaften zählen chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, Vinylchlorid und insbesondere polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Die maximale Menge an PAKs in modernen Sedimenten des Weltozeans (mehr als 100 μg/km Trockenmasse) wurde in tektonisch aktiven Zonen gefunden, die tiefen thermischen Effekten ausgesetzt sind. Die wichtigsten anthropogenen PAK-Quellen in der Umwelt sind die Pyrolyse organischer Stoffe bei der Verbrennung verschiedener Materialien, Holz und Brennstoffe.

Schwermetalle

Schwermetalle (Quecksilber, Blei, Cadmium, Zink, Kupfer, Arsen) sind häufige und hochgiftige Schadstoffe. Sie werden häufig in verschiedenen industriellen Prozessen eingesetzt, daher ist der Gehalt an Schwermetallverbindungen im Industrieabwasser trotz Behandlungsmaßnahmen recht hoch. Große Mengen dieser Verbindungen gelangen über die Atmosphäre in den Ozean. Für marine Biozönosen sind Quecksilber, Blei und Cadmium am gefährlichsten. Quecksilber wird durch kontinentale Abflüsse und durch die Atmosphäre in den Ozean transportiert. Bei der Verwitterung von Sediment- und Eruptivgesteinen werden jährlich 3,5 Tausend Tonnen Quecksilber freigesetzt. Inbegriffen atmosphärischer Staub enthält etwa 121 Tausend. t. 0Quecksilber, und ein erheblicher Teil ist anthropogenen Ursprungs. Etwa die Hälfte der jährlichen Industrieproduktion dieses Metalls (910.000 Tonnen/Jahr) landet auf verschiedenen Wegen im Meer. In verschmutzten Gebieten Industriegewässer, steigt die Konzentration von Quecksilber in Lösungen und Suspensionen stark an. Gleichzeitig wandeln einige Bakterien Chloride in hochgiftiges Methylquecksilber um. Die Kontamination von Meeresfrüchten hat wiederholt zu einer Quecksilbervergiftung der Küstenbevölkerung geführt. Bis 1977 gab es 2.800 Opfer der Minomata-Krankheit, die durch Abfälle aus Vinylchlorid- und Acetaldehyd-Produktionsanlagen verursacht wurde, die Quecksilberchlorid als Katalysator verwendeten. Unzureichend gereinigtes Abwasser aus Fabriken floss in die Minamata Bay. Schwein ist ein typisches Spurenelement, das in allen Bestandteilen der Umwelt vorkommt: Gestein, Boden, natürliche Gewässer Ah, die Atmosphäre, lebende Organismen. Schließlich werden Schweine im Zuge menschlicher Wirtschaftsaktivitäten aktiv in die Umwelt abgegeben. Dabei handelt es sich um Emissionen aus Industrie- und Haushaltsabwässern, aus Rauch und Staub von Industriebetrieben sowie aus Abgasen von Verbrennungsmotoren. Der Migrationsstrom von Blei vom Kontinent in den Ozean erfolgt nicht nur über Flussabflüsse, sondern auch durch die Atmosphäre.

Müll zur Entsorgung ins Meer kippen

In vielen Binnenländern werden verschiedene Materialien und Substanzen auf dem Meer entsorgt, insbesondere Baggerboden, Bohrschlacke, Industrieabfälle, Bauschutt, feste Abfälle, Sprengstoffe und Chemikalien. radioaktiver Müll. Das Volumen der Verschüttungen betrug etwa 10 % der gesamten Schadstoffmasse, die in die Weltmeere gelangte. Die Grundlage für die Entsorgung im Meer ist die Fähigkeit der Meeresumwelt, große Mengen an organischen und anorganischen Stoffen ohne große Schädigung des Wassers zu verarbeiten. Allerdings ist diese Fähigkeit nicht unbegrenzt. Daher wird Dumping als eine erzwungene Maßnahme angesehen, als vorübergehende Hommage der Gesellschaft an die Unvollkommenheit der Technologie. Industrieschlacken enthalten eine Vielzahl organischer Stoffe und Schwermetallverbindungen. Hausmüll enthält im Durchschnitt (bezogen auf das Trockenmassegewicht) 32-40 % organische Substanzen; 0,56 % Stickstoff; 0,44 % Phosphor; 0,155 % Zink; 0,085 % Blei; 0,001 % Quecksilber; 0,001 % Cadmium. Während der Entladung, wenn das Material eine Wassersäule passiert, gehen einige der Schadstoffe in Lösung und verändern die Qualität des Wassers, während andere von suspendierten Partikeln sorbiert werden und in die Bodensedimente gelangen. Gleichzeitig nimmt die Trübung des Wassers zu. Das Vorhandensein organischer Substanzen führt zu einem schnellen Sauerstoffverbrauch im Wasser und nicht zu dessen vollständigem Verschwinden, zur Auflösung von Schwebstoffen, zur Anreicherung von Metallen in gelöster Form und zum Auftreten von Schwefelwasserstoff. Das Vorhandensein einer großen Menge organischer Substanzen schafft ein stabiles reduzierendes Milieu im Boden, in dem eine besondere Art von Schluffwasser entsteht, das Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Metallionen enthält. Benthosorganismen und andere sind in unterschiedlichem Maße den Einwirkungen von ausgetragenen Stoffen ausgesetzt. Bei der Bildung von Oberflächenfilmen, die Erdölkohlenwasserstoffe und Tenside enthalten, wird der Gasaustausch an der Luft-Wasser-Grenzfläche gestört. In die Lösung gelangende Schadstoffe können sich in den Geweben und Organen von Wasserorganismen anreichern und auf diese toxisch wirken. Die Ableitung von Deponiematerialien auf den Boden und eine länger anhaltende erhöhte Trübung des zugeführten Wassers führen zum Erstickungstod sesshafter Benthos. Bei überlebenden Fischen, Weichtieren und Krebstieren ist ihre Wachstumsrate aufgrund der sich verschlechternden Nahrungs- und Atmungsbedingungen verringert. Die Artenzusammensetzung einer bestimmten Gemeinschaft ändert sich häufig. Bei der Organisation eines Systems zur Überwachung der Abfallemissionen ins Meer ist es von entscheidender Bedeutung, Deponiegebiete zu identifizieren und die Dynamik der Verschmutzung von Meerwasser und Bodensedimenten zu bestimmen. Um mögliche Einleitungsmengen ins Meer zu ermitteln, ist eine Berechnung aller Schadstoffe im Materialeintrag erforderlich.

Wärmebelastung

Eine thermische Verschmutzung der Oberfläche von Stauseen und Küstenmeeresgebieten entsteht durch die Einleitung erhitzten Abwassers durch Kraftwerke und einige industrielle Produktion. Die Ableitung von erwärmtem Wasser führt in vielen Fällen zu einem Anstieg der Wassertemperatur in Stauseen um 6-8 Grad Celsius. Die Fläche beheizter Wasserstellen in Küstengebieten kann 30 Quadratmeter erreichen. km. Eine stabilere Temperaturschichtung verhindert den Wasseraustausch zwischen der Oberflächen- und der Bodenschicht. Die Löslichkeit von Sauerstoff nimmt ab und sein Verbrauch steigt, da mit steigender Temperatur die Aktivität der zersetzenden aeroben Bakterien zunimmt. organische Substanz. Die Artenvielfalt des Phytoplanktons und der gesamten Algenflora nimmt zu. Basierend auf der Verallgemeinerung des Materials können wir den Schluss ziehen, dass die Auswirkungen anthropogener Einflüsse auf aquatische Umgebung manifestieren sich auf individueller und bevölkerungsbiozönotischer Ebene und die langfristige Wirkung von Schadstoffen führt zu einer Vereinfachung des Ökosystems.

Schutz der Meere und Ozeane

Das gravierendste Problem der Meere und Ozeane in unserem Jahrhundert ist die Ölverschmutzung, deren Folgen für alles Leben auf der Erde verheerend sind. Deshalb fand 1954 in London eine internationale Konferenz mit dem Ziel statt, konzertierte Maßnahmen zum Schutz der Meeresumwelt vor Ölverschmutzung zu entwickeln. Es verabschiedete eine Konvention, die die Verantwortlichkeiten der Staaten in diesem Bereich festlegt. Später, im Jahr 1958, wurden in Genf vier weitere Dokumente verabschiedet: zur Hohen See, zum Küstenmeer und der angrenzenden Zone, zum Festlandsockel, zur Fischerei und zum Schutz der lebenden Meeresressourcen. Diese Konventionen legten die Grundsätze und Normen des Seerechts rechtlich fest. Sie verpflichteten jedes Land, Gesetze zu entwickeln und umzusetzen, die die Verschmutzung der Meeresumwelt durch Öl, radioaktive Abfälle und andere schädliche Substanzen verbieten. Auf einer 1973 in London abgehaltenen Konferenz wurden Dokumente zur Verhinderung der Verschmutzung durch Schiffe verabschiedet. Gemäß der angenommenen Konvention muss jedes Schiff über ein Zertifikat verfügen – ein Beweis dafür, dass der Rumpf, die Mechanismen und andere Ausrüstungsgegenstände in gutem Zustand sind und keine Schäden im Meer verursachen. Die Einhaltung der Zertifikate wird durch eine Kontrolle bei der Einfahrt in den Hafen überprüft.

Es ist verboten, ölhaltiges Wasser aus Tankschiffen abzuleiten; das gesamte Abwasser darf nur zu Annahmestellen an Land gepumpt werden. Zur Reinigung und Desinfektion von Schiffsabwässern, auch häuslichen Abwässern, wurden elektrochemische Anlagen geschaffen. Das Institut für Ozeanologie der Russischen Akademie der Wissenschaften hat ein Emulsionsverfahren zur Reinigung von Seetankern entwickelt, das das Eindringen von Öl in den Wasserbereich vollständig verhindert. Dabei werden dem Waschwasser mehrere Tenside (ML-Präparation) zugesetzt, was eine Reinigung auf dem Schiff selbst ermöglicht, ohne verunreinigtes Wasser oder Ölrückstände auszustoßen, die anschließend für die weitere Verwendung regeneriert werden können. Aus jedem Tanker können bis zu 300 Tonnen Öl gewaschen werden. Um Öllecks zu verhindern, werden die Konstruktionen von Öltankern verbessert. Viele moderne Tankschiffe haben einen Doppelboden. Wenn eine davon beschädigt ist, läuft das Öl nicht aus; es wird von der zweiten Schale zurückgehalten.

Schiffskapitäne sind verpflichtet, in speziellen Protokollen Informationen über alle Ladungsvorgänge mit Öl und Erdölprodukten aufzuzeichnen und Ort und Zeitpunkt der Lieferung oder Einleitung kontaminierter Abwässer vom Schiff zu notieren. Schwimmende Ölskimmer und Seitenbarrieren dienen der systematischen Reinigung von Wasserflächen vor versehentlichem Verschütten. Um die Ölausbreitung zu verhindern, werden außerdem physikalisch-chemische Methoden eingesetzt. Es wurde ein Schaumgruppenpräparat entwickelt, das bei Kontakt mit einem Ölteppich diesen vollständig umhüllt. Nach dem Schleudern kann der Schaum wieder als Sorptionsmittel verwendet werden. Solche Medikamente sind aufgrund ihrer einfachen Anwendung und geringen Kosten sehr praktisch, ihre Massenproduktion ist jedoch noch nicht etabliert. Es gibt auch Sorptionsmittel auf Basis pflanzlicher, mineralischer und synthetischer Stoffe. Einige von ihnen können bis zu 90 % des ausgelaufenen Öls auffangen. Die wichtigste Anforderung, die an sie gestellt wird, ist die Unsinkbarkeit. Nach dem Auffangen von Öl mit Sorptionsmitteln oder mechanischen Mitteln verbleibt immer ein dünner Film auf der Wasseroberfläche, der durch Aufsprühen von Zersetzungsmitteln entfernt werden kann Chemikalien. Gleichzeitig müssen diese Stoffe aber biologisch unbedenklich sein.

In Japan wurde eine einzigartige Technologie entwickelt und getestet, mit deren Hilfe ein riesiger Fleck in kurzer Zeit beseitigt werden kann. Die Kansai Sage Corporation hat das ASWW-Reagenz herausgebracht, dessen Hauptbestandteil speziell verarbeitete Reishülsen sind. Über die Oberfläche gesprüht, absorbiert das Medikament den Abfall innerhalb einer halben Stunde und verwandelt sich in eine dicke Masse, die mit einem einfachen Netz abgezogen werden kann. Die ursprüngliche Reinigungsmethode wurde von amerikanischen Wissenschaftlern im Atlantik demonstriert. Eine Keramikplatte wird bis zu einer bestimmten Tiefe unter den Ölfilm abgesenkt. Daran ist eine Akustikplatte angeschlossen. Unter dem Einfluss von Vibrationen sammelt es sich zunächst in einer dicken Schicht über der Einbaustelle der Platte an, vermischt sich dann mit Wasser und beginnt zu sprudeln. Ein an die Platte angelegter elektrischer Strom zündet die Fontäne und das Öl verbrennt vollständig.

Um Ölflecken von der Oberfläche von Küstengewässern zu entfernen, haben amerikanische Wissenschaftler eine Modifikation von Polypropylen entwickelt, die Fettpartikel anzieht. Bei einem Katamaran-Boot wurde zwischen den Rümpfen eine Art Vorhang aus diesem Material angebracht, dessen Enden ins Wasser hingen. Sobald das Boot auf den Slick trifft, haftet das Öl fest am „Vorhang“. Es bleibt nur noch, das Polymer durch die Walzen einer speziellen Vorrichtung zu leiten, die das Öl in den vorbereiteten Behälter drückt. Seit 1993 ist die Entsorgung flüssiger radioaktiver Abfälle (LRW) verboten, ihre Zahl nimmt jedoch stetig zu. Um die Umwelt zu schützen, begann man daher in den 90er Jahren mit der Entwicklung von Projekten zur Beseitigung flüssiger radioaktiver Abfälle. Im Jahr 1996 unterzeichneten Vertreter japanischer, amerikanischer und russischer Firmen einen Vertrag zur Errichtung einer Anlage zur Verarbeitung der dort anfallenden flüssigen radioaktiven Abfälle Fernost Russland. Die japanische Regierung stellte 25,2 Millionen US-Dollar für das Projekt bereit. Trotz einiger Erfolge bei der Suche nach wirksamen Mitteln zur Beseitigung der Umweltverschmutzung ist es jedoch noch zu früh, über eine Lösung des Problems zu sprechen. Nur durch die Einführung neuer Methoden zur Reinigung von Gewässern ist es unmöglich, die Sauberkeit der Meere und Ozeane sicherzustellen. Die zentrale Aufgabe, die alle Länder gemeinsam lösen müssen, ist die Vermeidung von Umweltverschmutzung.

Das Problem der Umweltverschmutzung verschärft sich sowohl durch das Wachstum der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion als auch durch qualitative Veränderungen in der Produktion unter dem Einfluss des wissenschaftlichen und technischen Fortschritts. Es ist zu beachten, dass nur 1-2 % der eingesetzten natürlichen Ressourcen im Endprodukt verbleiben und der Großteil im Abfall landet und nicht von der Natur aufgenommen wird. Abfall Produktionsaktivitäten verschmutzen zunehmend die Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre der Erde. Die Anpassungsmechanismen der Biosphäre können die Neutralisierung einer erheblichen Menge schädlicher Substanzen nicht bewältigen und natürliche Ökosysteme beginnen zusammenzubrechen.

Kohlendioxid(Kohlendioxid) ist einer der Bestandteile der Gaszusammensetzung der Atmosphäre und spielt nicht nur eine wichtige Rolle im Leben von Menschen, Pflanzen und Tieren, sondern auch bei der Funktion der Atmosphäre, eine Überhitzung oder Unterkühlung der Erdoberfläche zu verhindern. Wirtschaftliche Aktivitäten haben das natürliche Gleichgewicht der CO-Freisetzung und -Assimilation in der Natur gestört, wodurch seine Konzentration in der Atmosphäre zunimmt. Von 1959 bis 2000 stieg die Menge an Kohlendioxid um 10 %. Einige wichtige Elemente des CO2-Kreislaufs sind noch nicht vollständig verstanden. Der Zusammenhang zwischen seiner Konzentration in der Atmosphäre und der Fähigkeit, überschüssige Sonnenwärme zu speichern, ist nicht geklärt. Ein Anstieg der CO2-Konzentration weist jedoch auf eine tiefgreifende Störung des globalen Gleichgewichts in der Biosphäre hin, die in Kombination mit anderen Störungen sehr schwerwiegende Folgen haben kann.

Die Verschmutzung der Weltmeere stört in erster Linie das natürliche Gleichgewicht der Meeresumwelt Küstenzone Kontinentalplatte, wo 99 % aller vom Menschen geförderten biologischen Meeresressourcen konzentriert sind. Die anthropogene Verschmutzung dieser Zone führte zu einem Rückgang der biologischen Produktivität um 20 %, und die weltweite Fischerei belief sich auf weniger als 15 bis 20 Millionen Tonnen Fangmenge. Nach Angaben der Vereinten Nationen gelangen jedes Jahr 50.000 Tonnen Pestizide, 5.000 Tonnen Quecksilber, 10 Millionen Tonnen Öl und viele andere Schadstoffe in die Weltmeere.

Die Menge der Stoffe, die jährlich aus anthropogenen Quellen mit Flussabflüssen in die Gewässer der Meere und Ozeane gelangen – Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Blei, Zinn, Arsen, Öl – übersteigt die Menge dieser Stoffe, die aus geologischen Gründen ankommen Prozesse. Der Grund des Weltmeeres, einschließlich der Tiefseesenken, wird zunehmend für die Versenkung besonders gefährlicher Giftstoffe (einschließlich „moralisch veralteter“ chemischer Kampfstoffe) sowie radioaktiver Stoffe genutzt. So vergruben die Vereinigten Staaten von 1946 bis 1970 etwa 90.000 Container mit Abfällen mit einer Gesamtradioaktivität von etwa 100.000 Curies an der Atlantikküste des Landes, und europäische Länder entsorgten Abfälle mit einer Gesamtradioaktivität von 500.000 Curies in den Ozean. Infolge der Druckentlastung von Behältern werden Fälle gefährlicher Kontamination des Wassers und der natürlichen Umwelt an den Orten dieser Grabstätten beobachtet.

Im Meer Ölverschmutzung hat verschiedene Formen. Es kann die Wasseroberfläche in einem dünnen Film bedecken und bei Leckagen kann die Ölfilmschicht zunächst mehrere Zentimeter dick sein. Mit der Zeit bildet sich eine Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-Emulsion. Später entstehen Klumpen der schweren Ölfraktion, Ölaggregate, die lange Zeit auf der Meeresoberfläche schwimmen können. An den schwimmenden Heizölklumpen haften verschiedene kleine Tiere, von denen sich Fische und Fische gerne ernähren. Bartenwale. Zusammen mit ihnen schlucken sie Öl. Manche Fische sterben daran, andere sind völlig mit Öl gesättigt und aufgrund des unangenehmen Geruchs und Geschmacks für den Verzehr ungeeignet.

Alle Bestandteile des Öls sind Giftstoffe für Meeresorganismen. Öl beeinflusst die Gemeinschaftsstruktur von Meerestieren. Ölverschmutzung verändert das Verhältnis der Arten und verringert ihre Vielfalt. Daher entwickeln sich in Hülle und Fülle Mikroorganismen, die sich von Erdölkohlenwasserstoffen ernähren, und die Biomasse dieser Mikroorganismen ist für viele giftig Meeresbewohner. Es ist erwiesen, dass eine langfristige chronische Exposition gegenüber selbst geringen Ölkonzentrationen sehr gefährlich ist. Gleichzeitig nimmt die primäre biologische Produktivität des Meeres allmählich ab. Öl hat noch eine weitere unangenehme Nebenwirkung. Seine Kohlenwasserstoffe sind in der Lage, eine Reihe anderer Schadstoffe wie Pestizide und Schwermetalle aufzulösen und sich zusammen mit Öl in der Oberflächenschicht zu konzentrieren und diese weiter zu vergiften. Der aromatische Anteil des Öls enthält Stoffe mutagener und krebserregender Natur.

Die größte Ölmenge ist in einer dünnen oberflächennahen Meerwasserschicht konzentriert. Darin sind viele Organismen konzentriert, diese Schicht spielt die Rolle von „ Kindergarten„für viele Bevölkerungsgruppen. Oberflächenölfilme stören den Gasaustausch zwischen der Atmosphäre und dem Ozean. Die Prozesse der Auflösung und Freisetzung von Sauerstoff, Kohlendioxid, der Wärmeaustausch ändern sich und das Reflexionsvermögen (Albedo) des Meerwassers nimmt ab.

Chlorierte Kohlenwasserstoffe, die häufig zur Bekämpfung von Schädlingen in der Land- und Forstwirtschaft sowie Überträgern von Infektionskrankheiten eingesetzt werden, gelangen seit vielen Jahrzehnten zusammen mit Flussabflüssen und über die Atmosphäre in die Weltmeere. DDT und seine Derivate kommen in allen Weltmeeren vor, einschließlich der Arktis und Antarktis.

Sie lösen sich leicht in Fetten und reichern sich daher in den Organen von Fischen, Säugetieren und Seevögeln an. Als Xenobiotika, also Stoffe völlig künstlichen Ursprungs, haben sie ihre „Verbraucher“ nicht unter den Mikroorganismen und zersetzen sich daher unter natürlichen Bedingungen nahezu nicht, sondern reichern sich lediglich im Weltmeer an. Gleichzeitig sind sie akut toxisch, beeinflussen das hämatopoetische System, unterdrücken die enzymatische Aktivität und haben großen Einfluss auf die Vererbung.

Mit dem Abfluss von Flüssen gelangen auch Schwermetalle ins Meer, von denen viele toxische Eigenschaften haben. Gesamtvolumen Flussfluss beträgt 46.000 m3 Wasser pro Jahr. Zusammen damit gelangen 2 Millionen Tonnen Blei, bis zu 20.000 Tonnen Cadmium und bis zu 10.000 Tonnen Quecksilber in den Weltozean. Küstengewässer weisen die höchste Verschmutzung auf Binnenmeere. Auch die Atmosphäre spielt eine bedeutende Rolle bei der Verschmutzung der Weltmeere. Beispielsweise werden bis zu 30 % des gesamten Quecksilbers und 50 % des Bleis, das jährlich in den Ozean gelangt, über die Atmosphäre übertragen.

Aufgrund seiner Toxizität in Meeresumwelt Besonders gefährlich ist Quecksilber. Beeinflusst mikrobiologische Prozesse giftiges anorganisches Quecksilber wird in viel giftigere organische Formen von Quecksilber umgewandelt. Methylierte Quecksilberverbindungen, die sich durch Bioakkumulation in Fischen oder Schalentieren ansammeln, stellen eine direkte Gefahr für das Leben und die Gesundheit des Menschen dar.

Quecksilber, Cadmium, Blei, Kupfer, Zink, Chrom, Arsen und andere Schwermetalle reichern sich nicht nur in Meeresorganismen an und vergiften dadurch Meeresnahrung, sondern wirken sich auch sehr negativ auf Meeresbewohner aus. Akkumulationsraten toxischer Metalle, d.h. ihre Konzentration pro Gewichtseinheit in Meeresorganismen im Verhältnis zum Meerwasser variiert stark – von Hunderten bis Hunderttausenden, abhängig von der Art der Metalle und der Art des Organismus)). Diese Koeffizienten zeigen, wie sich Schadstoffe in Fischen, Schalentieren, Krebstieren und anderen Organismen anreichern.

Start Weltraumzeitalter führte zu dem Problem, die Integrität einer anderen irdischen Hülle zu bewahren - Kosmossphäre(Erdnaher Raum). Das Eindringen des Menschen in den Weltraum ist nicht nur ein Heldenepos, sondern auch eine zielgerichtete langfristige Politik zur Erschließung neuer Ressourcen der Natur und der natürlichen Umwelt.

Die kosmische Hülle der Erde erfüllt eine Reihe wichtiger Funktionen für das Leben des Planeten und für das Leben auf dem Planeten im Zusammenhang mit der Aufrechterhaltung seiner Strahlung – Wärmehaushalt, das Auftreten bestimmter geophysikalischer Prozesse. Daher ist die Erhaltung des natürlichen Gleichgewichts und der ursprünglichen Eigenschaften der Erdkosmosphäre im Prozess des menschlichen Eindringens in sie eine große, lebenswichtige planetarische Aufgabe.

Weltraumaktivitäten decken ein breites Spektrum an Anwendungsbereichen ab: Erkundung der natürlichen Ressourcen der Erde, Umweltüberwachung, Kommunikation, Navigation, Meteorologie, Geodäsie, Kartographie, Fernsehübertragung, Rettung von Schiffen und Flugzeugen in Seenot; Technische, biologische und andere wissenschaftliche Experimente bereiten den Boden für eine noch intensivere, insbesondere industrielle Nutzung des Weltraums.

Der Weltraum wird immer mehr zu einer Arena vielfältiger und fruchtbarer friedlicher Zusammenarbeit. Heutzutage werden im Weltraum intensive Forschungen und Experimente für zivile Zwecke durchgeführt. All dies erfordert den Start einer großen Anzahl von Weltraumobjekten. In den frühen 80er Jahren wurden pro Jahr mehr als 100 Objekte ins All geschossen. Derzeit befinden sich in der Erdumlaufbahn etwa 10-15.000 große künstliche Objekte und 40.000 kleine (ca. 2,5 Zentimeter Durchmesser).

Einige der gegenwärtigen und künftigen Arten von Weltraumaktivitäten sollten einer Regulierung unterliegen, um Verschmutzung und andere Formen der Störung des natürlichen Gleichgewichts im Weltraum zu verhindern. Derzeit werden in internationalen Foren neben der Frage der Nichtmilitarisierung des Weltraums auch Regulierungsaspekte wie die Reduzierung der Zahl der Satelliten, deren Reserven erschöpft sind (der sogenannte Weltraummüll), und die Entsorgung verschiedener Arten gefährlicher „terrestrischer“ Abfälle in den Weltraum zu bringen und große Raketenbeschleuniger mit festen Brennstoffen zu starten.

Eines der dringendsten globalen Probleme unserer Zeit ist das Problem der zunehmenden Versauerung der atmosphärischen Niederschläge und der Bodenbedeckung. Saurer Regen führt nicht nur zu einer Versauerung der oberen Grundwasserschichten. Die Versauerung durch Niederschläge breitet sich über das gesamte Bodenprofil aus und führt zu einer erheblichen Versauerung des Grundwassers. Saurer Regen entsteht als Folge menschlicher Wirtschaftstätigkeit und geht mit der Emission von Schwefel-, Stickstoff- und Kohlenstoffoxiden einher. Diese in die Atmosphäre gelangenden Oxide werden über weite Strecken transportiert, interagieren mit Wasser und werden in Lösungen einer Mischung aus Schwefel-, Schwefel-, Salpeter-, Salpeter- und Kohlensäure umgewandelt, die in Form von „saurem Regen“ an Land fallen und interagieren mit Pflanzen, Böden und Gewässern. Die Hauptquellen für die Anreicherung von Oxiden in der Atmosphäre sind die Verbrennung von Schiefer, Öl, Kohle und Gas in Industrie, Landwirtschaft und Alltag. Die menschliche Wirtschaftstätigkeit hat die Freisetzung von Schwefel-, Stickstoff-, Schwefelwasserstoff- und Kohlenmonoxidoxiden in die Atmosphäre fast verdoppelt. Dies wirkte sich natürlich auf den Anstieg des Säuregehalts von Niederschlag, Oberflächen- und Grundwasser aus.

Aerosolverschmutzung der Atmosphäre. Aerosole sind feste oder flüssige Partikel, die in der Luft schweben. In einigen Fällen sind feste Bestandteile von Aerosolen gefährlich für Organismen und verursachen beim Menschen bestimmte Krankheiten. In der Atmosphäre wird Aerosolbelastung in Form von Rauch, Nebel etc. wahrgenommen. Die durchschnittliche Größe von Aerosolpartikeln beträgt 1–5 Mikrometer.

Die Hauptquellen der Luftverschmutzung durch künstliche Aerosole sind Wärmekraftwerke, die Kohle mit hohem Aschegehalt verbrauchen, Waschanlagen, Hütten-, Zement- und Magnesitrußanlagen. Aerosolpartikel aus diesen Quellen haben eine große Vielfalt an chemischen Zusammensetzungen. Am häufigsten finden sich in ihrer Zusammensetzung Verbindungen aus Silizium, Kalzium und Kohlenstoff, seltener Metalloxide: Eisen, Magnesium, Mangan, Zink, Kupfer, Nickel, Blei, Antimon, Wismut, Selen, Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom, Kobalt , Molybdän und auch Asbest. Eine noch größere Vielfalt ist charakteristisch für organischen Staub, einschließlich aliphatischer und aromatischer Kohlenwasserstoffe und saurer Salze. Bona entsteht durch die Verbrennung von Erdölrückständen während der Pyrolyse in Ölraffinerien, petrochemischen und ähnlichen Unternehmen. Ständige Quellen der Aerosolverschmutzung sind Industriedeponien – künstliche Böschungen aus Abraumgestein, die beim Bergbau oder aus Abfällen von Unternehmen der verarbeitenden Industrie und Wärmekraftwerken entstanden sind. Bei massiven Sprengungen entstehen Staub und giftige Gase. So werden bei einer Explosion mittlerer Masse (250 - 300 Tonnen Sprengstoff) etwa 2.000 M3, gewöhnliches Kohlenmonoxid und mehr als 150 Tonnen Staub in die Atmosphäre freigesetzt. Auch die Produktion von Zement und anderen Baustoffen ist eine Quelle der Staubbelastung.

Zerstörung der Ozonschicht. Ozon- eine der Existenzformen des chemischen Elements Sauerstoff in der Erdatmosphäre - sein Molekül besteht aus drei Sauerstoffatomen 03. Für die Bildung von Ozon ist die Vorbildung freier Sauerstoffatome notwendig.

Mit zunehmender Menge an atomarem Sauerstoff steigt auch der Ozongehalt in der Atmosphäre. Allerdings nimmt auch die ultraviolette Strahlung mit der Höhe zu und zerstört Ozon schneller als es entsteht, sodass die Ozonkonzentration in der Atmosphäre abnimmt. Messungen zeigen, dass Ozon in der Atmosphäre eine Schichtstruktur aufweist und sein Großteil in einer Schicht in einer Höhe von 20 bis 25 km konzentriert ist. Ab einer Höhe von 55 km nimmt seine Konzentration aktiv ab, sodass Ozon in der Troposphäre vorhanden ist , Stratosphäre und Mesosphäre.

"Das Ozonloch" ist das Phänomen einer Abnahme der Gesamtozonmenge. Es wurde ein systematischer Rückgang der B 3 -Konzentration im Frühjahr um etwa das 1,5- bis 2-fache festgestellt. Chlor und Fluorkohlenwasserstoffe (FCF) werden seit mehr als 60 Jahren als Kältemittel in Kühlschränken und Klimaanlagen, Treibmittel für Aerosolmischungen, Schaumbildner in Feuerlöschern, Reinigungsmittel für elektronische Geräte, bei der chemischen Reinigung von Kleidung und bei der Schaumherstellung verwendet Kunststoffe. Die Trägheit dieser Verbindungen macht sie gefährlich für das atmosphärische Ozon. FCKW zerfallen in der Troposphäre (der unteren Schicht der Atmosphäre, die sich von der Erdoberfläche bis zu einer Höhe von 10 km erstreckt) nicht schnell, wie beispielsweise die meisten Stickoxide, und dringen schließlich in die Stratosphäre, die Obergrenze, ein davon liegt auf einer Höhe von etwa 50 km. Wenn FCKW-Moleküle in eine Höhe von 25 km aufsteigen, wo die Ozonkonzentration am höchsten ist, sind sie intensiver ultravioletter Strahlung ausgesetzt, die aufgrund der abschirmenden Wirkung des Ozons nicht in tiefere Höhen vordringt. Ultraviolettes Licht zerstört unter normalen Bedingungen stabile FCKW-Moleküle, die in hochreaktive Bestandteile, insbesondere atomares Chlor, zerfallen. Somit transportieren FCKW Chlor von der Erdoberfläche durch die Troposphäre und die untere Atmosphäre, wo weniger inerte Chlorverbindungen zerstört werden, in die Stratosphäre, in die Schicht mit der höchsten Ozonkonzentration. Es ist sehr wichtig, dass Chlor bei der Zerstörung von Ozon wie ein Katalysator wirkt: Während des chemischen Prozesses nimmt seine Menge nicht ab. Dadurch kann ein Chloratom bis zu 10.000 Ozonmoleküle zerstören, bevor es wieder in die Troposphäre gelangt. Derzeit belaufen sich die FCKW-Emissionen in die Atmosphäre auf Millionen Tonnen, und die Auswirkungen derjenigen, die bereits in die Atmosphäre gelangt sind, werden noch mehrere Jahrzehnte anhalten.

Viele Länder haben begonnen, Maßnahmen zu ergreifen, um die Produktion und den Einsatz von FCKW zu reduzieren. Seit 1978 Die Verwendung von FCKW in Aerosolen ist in den Vereinigten Staaten verboten. Leider wurde der Einsatz von FCKW in anderen Bereichen nicht eingeschränkt. Im September 1987 unterzeichneten 23 führende Länder der Welt in Montreal eine Konvention, die sie zur Reduzierung ihres FCKW-Verbrauchs verpflichtete. Für die Verwendung als Propanband in Aerosolen wurde bereits ein Ersatz gefunden – Propan-Butan-Gemisch. In Bezug auf die physikalischen Parameter ist es den Freonen praktisch nicht unterlegen, im Gegensatz zu ihnen ist es jedoch brennbar. Komplizierter ist die Situation bei Kühlgeräten – dem zweitgrößten Freonverbraucher. Tatsache ist, dass FCKW-Moleküle aufgrund ihrer Polarität eine hohe Verdampfungswärme aufweisen, was für das Arbeitsmedium in Kühlschränken und Klimaanlagen sehr wichtig ist. Der beste heute bekannte Ersatz für Freone ist Ammoniak, aber es ist giftig und in den physikalischen Parametern den FCKW immer noch unterlegen.

Der Einsatz von Freonen geht weiter und ist noch weit davon entfernt, den FCKW-Gehalt in der Atmosphäre überhaupt zu stabilisieren. Laut dem Global Climate Change Monitoring Network wächst die Konzentration von Freonen unter Hintergrundbedingungen – an den Küsten des Pazifiks und des Atlantischen Ozeans sowie auf Inseln, fernab von Industriegebieten und dicht besiedelten Gebieten – derzeit mit einer Rate von 5 bis 9 % pro Jahr. Der Gehalt an photochemisch aktiven Chlorverbindungen in der Stratosphäre ist derzeit 2-3 mal höher als in den 50er Jahren, vor Beginn der beschleunigten Produktion von Freonen.

Das größte Ozonloch wurde über der Antarktis gefunden und ist größtenteils eine Folge meteorologischer Prozesse. Die Bildung von Ozon ist nur in Gegenwart ultravioletter Strahlung möglich und wird während der Polarnacht nicht erzeugt. Im Winter bildet sich über der Antarktis ein anhaltender Wirbel, der den Zustrom ozonreicher Luft aus den mittleren Breiten verhindert. Deshalb sogar bis zum Frühjahr eine kleine Menge Aktivchlor kann die Ozonschicht ernsthaft schädigen. Über der Arktis gibt es einen solchen Wirbel praktisch nicht, daher ist der Rückgang der Ozonkonzentration auf der Nordhalbkugel viel geringer. Viele Forscher glauben, dass der Prozess der Ozonzerstörung durch polare Stratosphärenwolken beeinflusst wird. Diese Höhenwolken werden über der Antarktis viel häufiger beobachtet als über der Arktis; sie bilden sich im Winter, wenn keine Wolken vorhanden sind Sonnenlicht und unter Bedingungen der meteorologischen Isolation der Antarktis sinkt die Temperatur in der Stratosphäre unter -80 °

Stickstoffdünger sind eine starke Quelle der Ozonzerstörung. Sobald solche Düngemittel im Boden sind, werden sie versprüht und eine bestimmte Menge an Molekülen gelangt in die Oberflächenluft. Als nächstes kommt es zu einer ganzen Kette von Prozessen: Turbulenzen in der Oberflächenschicht der Luft, die Übertragung von mit Stickoxiden angereichertem Gas in niedrige Sprotten, die umgekehrte horizontale Übertragung von Gas in höhere Breiten bereits in der Stratosphäre.

Auch bei der Verbrennung industrieller Kraftstoffe gelangen Stickoxide in die Atmosphäre. Nach vorliegenden Schätzungen ist die Menge an Lachgas, die mit dem Rauch von Kraftwerken, die mit konventionellem (nichtnuklearem) Brennstoff betrieben werden, in die Luft gelangt, recht groß und beläuft sich auf 3-4 Megatonnen pro Jahr, obwohl sie im Vergleich zu nicht so gefährlich ist stickstoffhaltige Düngemittel.

Am Wasserstoffkreislauf sind viele Wasserstoffverbindungen beteiligt. Wasserstoff gelangt in Form von Wasser in die Atmosphäre.

Durch menschliche Aktivitäten gelangt auch Wasser in die obere Atmosphäre. Beim Aufstieg großer Raketen werden zahlreiche H 2 0-Moleküle in die Atmosphäre freigesetzt; Auch bei Flügen von Stratosphärenflugzeugen wird Wasser freigesetzt.

Wasserstoff gelangt auch in Form von CIS-Methan in die Atmosphäre Natürlicher Frühling Methan - Regenwald, Sümpfe und Reisfelder, wo es durch die Aktivität anaerober Bakterien entsteht.

Amerikanische Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Chlorkreislauf der Ozonzerstörung die größte reale Gefahr für die Existenz der Ozonschicht darstellt.

Die Entwicklung der Zivilisation führt zu zunehmenden Emissionen von Chlorverbindungen in die Atmosphäre, und eine der führenden Rollen in diesem Prozess spielen Freone (Fluorchwie FCKW1 3 CF 2 Cl 2). Das Wachstum der Freon-Produktion geht mit enormer Geschwindigkeit weiter (dies ist die Produktion von Kühlgeräten, Aerosolen, Polystyrolschaum usw.). ihre Freisetzung in die Atmosphäre ist mit technologischen Verlusten verbunden.

Es wurden zwei Möglichkeiten zur Wiederherstellung der Ozonschicht identifiziert: die Entfernung ozonschädigender Substanzen aus der Atmosphäre und die Erzeugung von Ozon.

Für den ersten Weg – die Entfernung von Katalysatoren aus der Atmosphäre – gibt es noch keine wirklichen Lösungsmöglichkeiten. Es sollte eine Laserbestrahlung der ozonreichen Schichten der Atmosphäre nutzen, um Freonmoleküle zu dissoziieren. Aber der langsame Zerfall von Freonmolekülen bewahrt uns immer noch vor der beschleunigten Zerstörung der Ozonschicht, und zwar nicht Großer Teil Laserenergie wird zur Erreichung des gesetzten Ziels eingesetzt, der Großteil davon wird im Weltraum zerstreut.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, das Ozon in Kühlgeräten auf der Erde auszufrieren – dazu wäre es notwendig, einen erheblichen Teil der Atmosphäre durch sie hindurchzuleiten.

Das realistischste Projekt besteht darin, mithilfe hochfrequenter Radiowellen elektrische Entladungen in der Stratosphäre zu erzeugen. Die Entladung wird durch fest am Boden befindliche phasengesteuerte Antennenarrays erzeugt. Die Abmessungen der erforderlichen Antenne betragen etwa hundert Meter; die Phasensteuerung einzelner Elemente ermöglicht es, Strahlung und Abtastung auf eine bestimmte Höhe zu fokussieren. Die Energieversorgung kann aus Kernkraftwerken mit einer Leistung von mehreren zehn MW erfolgen, und der Wirkungsgrad des funktechnischen Teils im Verhältnis zur Primärquelle kann 80 % erreichen. Der Mechanismus der Ozonbildung beim Entladungsprozess ist plasmachemisch und thermisch.

Beim plasmachemischen Mechanismus werden Sauerstoffmoleküle durch in einer elektrischen Entladung erzeugte Elektronen zerstört.

Der thermische Mechanismus der Ozonreduktion kann einen erheblichen Einfluss auf die Reduzierung der Energiekosten haben. Es wird davon ausgegangen, dass ein Ozon-„Loch“ nur bei t - 80 °C auftritt. Wenn dies der Fall ist, kann unter der Annahme, dass eine solche Temperatur nur an bestimmten Stellen des „Lochs“ existiert, nur der Ozonmangel ausgeglichen werden an diesen Orten. Somit besteht die theoretische Möglichkeit, die Ozonschicht wiederherzustellen.

Der Mensch ist untrennbar mit der ihn umgebenden Umwelt verbunden. Umweltverschmutzung ist ein weltweites Problem. Aufgrund der Entwicklung von Industrie, Verkehr und wissenschaftlichem und technischem Fortschritt haben menschliche Eingriffe in die Umwelt an Bedeutung gewonnen. Dies führt mitunter zu katastrophalen Folgen. Die Entscheidung erfolgt auf höchster Ebene. Aber auch in diesem Fall ist es nicht möglich, diesen Prozess zu kontrollieren.

Verschmutzung hat die zerstörerischste Wirkung Chemikalien. Sie werden von Industriebetrieben, Kesselhäusern und anderen Organisationen in großen Mengen in die Atmosphäre freigesetzt. Darüber hinaus ist die Konzentration von Kohlendioxid in der Luft gestiegen, was zu einem Temperaturanstieg auf dem Planeten führen kann. Dies kann darauf zurückgeführt werden globales Problem Menschheit.

Die Ölraffinerieindustrie verursacht großen Schaden in den Weltmeeren. Abfälle aus diesem Bereich gelangen in die Umwelt und können den Wasser- und Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Hydrosphäre stören.

Auch die Landwirtschaft schadet der Natur. In den Boden gelangende Pestizide zerstören dessen Struktur und dadurch wird das Ökosystem zerstört. All diese Faktoren sind die Hauptgründe für die Entstehung von Umweltverschmutzung.

Es kommt auch zu einer biologischen Verschmutzung der Umwelt. In diesem Fall wird das für jede einzelne Region charakteristische Ökosystem zerstört. Darin treten atypische Bakterien auf, die sich negativ und sogar schädlich auf das gesamte System auswirken. Die Ursache der biologischen Verschmutzung ist die Freisetzung von Industrieabfällen in nahegelegene Gewässer, Deponien, Bewässerungsanlagen und Abwassersysteme. Von dort dringen zerstörerische Mikroorganismen in den Boden und dann in das Grundwasser ein.

Die Menschheit, die neue Biotechnologien und Experimente auf genetischer Ebene betreibt, kann der Natur und allen lebenden Organismen irreparablen Schaden zufügen. Die Missachtung grundlegender Sicherheitsregeln führt zur Freisetzung gefährlicher Stoffe und Mikroorganismen in die Natur. In diesem Fall könnte der Genpool der Menschheit leiden.

Die Umwelt ist eine der gefährlichsten. Die Folgen einer solchen Katastrophe könnten irreparable werden. Dadurch erhöht sich der radioaktive Hintergrund, der für die Atmosphäre natürlich ist. Dies geschieht bei Unfällen an Standorten mit erhöhter Gefährdung durch den Kohlebergbau (bei Lagerstättenexplosionen). Und wieder wird der Mensch zum Initiator dieser Phänomene.

Die Entwicklung der Wissenschaft hat zur Entdeckung neuer Strahlungsquellen geführt, die künstlich erzeugt werden. Dies ist zu einer potenziellen Gefahr für die ganze Welt geworden. Die Fähigkeiten solcher Quellen sind viel größer als die natürlichen, an die sich die Umwelt angepasst hat.

Der Anstieg war eine Folge der Nutzung bestimmter technischer und wissenschaftlicher Entwicklungen (Röntgenstrahlen, medizinische Diagnosegeräte usw.). Auch die Erschließung neuer Lagerstätten und die Gewinnung bestimmter Mineralien können als Grund angeführt werden. Reaktionen mit radioaktiven Stoffen führen zu einer Störung des allgemeinen Hintergrunds. Der Einsatz und die Produktion von Atomwaffen sind zu einem Problem für die gesamte Weltgemeinschaft geworden.

Somit entsteht Umweltverschmutzung durch das Verschulden des Menschen. Um eine Katastrophe zu verhindern, sollten wir vorsichtiger mit der Natur umgehen.

Erinnern!

Welche globalen Umweltprobleme sind Ihnen bekannt?

Nennen Sie Beispiele für Umweltprobleme in Ihrer Region.

Luftverschmutzung. Eines der drängendsten Umweltprobleme ist derzeit die Umweltverschmutzung. In den frühen Stadien der Entwicklung der Biosphäre wurde die Luft nur durch Vulkanausbrüche und Waldbrände verschmutzt, doch sobald ein Mensch sein erstes Feuer entzündete, begann der anthropogene Einfluss auf die Atmosphäre. Zurück zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Die Biosphäre kam mit den Verbrennungsprodukten von Kohle und flüssigen Brennstoffen zurecht, die in die Luft gelangten. Es reichte aus, ein paar Kilometer von Industriebetrieben wegzufahren, um die saubere Luft zu spüren. Allerdings in der Zukunft schnelle Entwicklung Industrie und Verkehr führten zu einer starken Verschlechterung des Zustands der Atmosphäre.

Derzeit gelangen durch menschliche Aktivitäten Kohlendioxid (CO 2), Kohlenmonoxid (CO), Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Schwefel- und Stickstoffoxide, Methan (CH 4) und andere Kohlenwasserstoffe in die Atmosphäre. Die Quellen dieser Verschmutzung sind die Verbrennung natürlicher Brennstoffe, Waldbrände, Emissionen von Industriebetrieben und Autoabgase (Abb. 178).

Saurer Regen. In der Nähe von Kupferhütten herrscht eine hohe Schwefeldioxidkonzentration in der Luft, die zur Zerstörung von Chlorophyll, zur Unterentwicklung von Pollen und zum Austrocknen der Nadeln führt. Schwefel- und Stickstoffdioxide lösen sich in Tröpfchen der Luftfeuchtigkeit auf, werden in entsprechende Säuren umgewandelt und fallen mit dem Regen zu Boden. Der Boden wird sauer und die Menge an Mineralsalzen nimmt ab. Wenn saurer Niederschlag auf die Blätter gelangt, zerstört er den schützenden Wachsfilm, was zur Entstehung von Pflanzenkrankheiten führt. Kleine Wassertiere und Kaviar reagieren besonders empfindlich auf Veränderungen des Säuregehalts, was zu maximalem Schaden führt saurer Regen Schäden an aquatischen Ökosystemen verursachen. In den am weitesten entwickelten Industriegebieten zerstört saurer Regen die Oberfläche von Gebäuden und verdirbt Skulpturen- und Architekturdenkmäler.

Treibhauseffekt. Eine Erhöhung der Konzentration von Kohlendioxid und Methan in der Atmosphäre führt zum sogenannten Treibhauseffekt. Diese Gase lassen das Sonnenlicht durch, blockieren jedoch teilweise die reflektierte Wärmestrahlung von der Erdoberfläche. In den letzten 100 Jahren ist die relative Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre um 20 % und die von Methan um 100 % gestiegen, was zu einem durchschnittlichen globalen Temperaturanstieg von 0,5 °C geführt hat. Wenn die Konzentration dieser Gase in den kommenden Jahren im gleichen Maße zunimmt, wird sich die Erde bis 2050 um weitere 2–5 °C erwärmen. Eine solche Erwärmung könnte dazu führen, dass Gletscher schmelzen und der Meeresspiegel um fast 1,5 m ansteigt, was zu Überschwemmungen in vielen besiedelten Küstengebieten führen könnte.

Reis. 178. Luftverschmutzung: Industrieemissionen und Fahrzeugabgase

SMOG. In Autoabgasen enthaltene Stoffe gehen bei Sonneneinstrahlung komplexe chemische Reaktionen ein und bilden giftige Verbindungen. Zusammen mit Wassertröpfchen bilden sie einen giftigen Nebel – Smog, der schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper und Pflanzen hat.

Suspensionen fester Partikel und Flüssigkeitströpfchen (Dunst und Nebel) reduzieren die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht, erheblich. In den Wintermonaten in Großstädte Die ultraviolette Strahlung wird deutlich abgeschwächt.

Ozonlöcher. In einer Höhe von mehr als 20 km über der Erdoberfläche befindet sich eine Ozonschicht (O 3), die alle Lebewesen vor übermäßiger ultravioletter Strahlung schützt. Ultraviolette Strahlung einer bestimmten Wellenlänge ist für den Menschen von Vorteil, da sie die Bildung von Vitamin D bewirkt. Übermäßige Sonneneinstrahlung kann jedoch zu Hautkrebs führen.

Stoffe, die als Bestandteile von Aerosolen und Kältemitteln in Kühlschränken verwendet werden – Fluorchlorkohlenwasserstoffe – steigen in die Stratosphäre auf und zersetzen sich dort unter dem Einfluss der Sonneneinstrahlung unter Freisetzung von Chlor und Fluor. Die dabei entstehenden Gase bewirken die Umwandlung von Ozon in Sauerstoff und zerstören so die schützende Hülle der Erde, die vor etwa 2 Milliarden Jahren entstanden ist.

1987 wurde erstmals entdeckt, dass über der Antarktis, auf einer Fläche von der Größe der Vereinigten Staaten, die Ozonschicht fast vollständig verschwunden war. In den Folgejahren wurde über der Arktis und einigen Landgebieten regelmäßig eine Ausdünnung der Ozonschicht beobachtet.

Verschmutzung und Übernutzung natürlicher Gewässer. Frisches Wasser macht weniger als 1 % der gesamten Wasserversorgung der Welt aus, und die Menschheit verschwendet und verschmutzt diese unschätzbare Ressource. Bevölkerungswachstum, Verbesserung der Lebensbedingungen, Entwicklung der Industrie und der Bewässerungslandwirtschaft führten dazu übermäßiger Wasserverbrauch ist zu einem der globalen Umweltprobleme unserer Zeit geworden.

Ganze Flüsse werden zur Bewässerung und für den Bedarf großer Städte umgeleitet, und entlang ihrer Flussbetten und Mündungen sterben natürliche Lebensgemeinschaften ab. Wasserentnahmen für die Stadt Los Angeles haben den Colorado River praktisch zerstört. Die Stelle, an der er einst in den Golf von Kalifornien mündete, ist zu einem ausgetrockneten Flussbett geworden. Die Wasserentnahme aus den Flüssen Zentralasiens führte dazu, dass der Aralsee tatsächlich nicht mehr existierte (Abb. 179). Der Wind trägt das Salz von seinem trockenen Boden und verursacht so eine Versalzung des Bodens über viele hundert Kilometer im Umkreis.

Reis. 179. Verringerung der Wasserfläche des Aralsees. Satellitenbild aufgenommen im Sommer 2002. Die rote Linie zeigt die Wassergrenze im Jahr 1960.

Über Jahrhunderte hinweg spülte das Grundwasser Hohlräume im Erdinneren aus, eine Art unterirdische Reservoirs. Zahlreiche Quellen, die Flüsse und Seen speisen, sind Orte, an denen Grundwasser an die Oberfläche tritt. Eine übermäßige Nutzung des Grundwassers verringert die Anzahl der Quellen und führt zu einer allmählichen Absenkung der Landoberfläche, dem sogenannten Bodensenkung. Der Boden fällt in die entstehenden unterirdischen Hohlräume, und wenn dies plötzlich geschieht, hat dies katastrophale Folgen.

Nicht weniger gefährliches Phänomen – Wasserverschmutzung. Von Feldern und Weiden gelangen organische Stoffe, Mineraldünger, tierische Abfälle, Pestizide und Herbizide ins Wasser (Abb. 180). Abwasser, das ohne vorherige Behandlung ins Meer eingeleitet wird, stellt eine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar. Aufgrund von Tanker- und Pipeline-Unfällen gelangen jedes Jahr große Mengen Öl ins Meer – etwa 5 Millionen Tonnen. Die Einleitungen von Industrieunternehmen und Oberflächenabflüsse von Deponien sind oft mit Schwermetallen und synthetischen organischen Substanzen verunreinigt. Salze von Schwermetallen (Blei, Quecksilber, Kupfer, Zink, Chrom, Cadmium usw.) verursachen beim Menschen Vergiftungen mit schwerwiegenden physiologischen und neurologischen Folgen. Viele künstliche organische Verbindungen erinnern so sehr an natürliche, dass sie vom Körper aufgenommen werden, aber wenn sie in den Stoffwechsel einbezogen werden, stören sie dessen normale Funktion vollständig. Als Folge davon kommt es zu Nierenerkrankungen, Lebererkrankungen, Unfruchtbarkeit und vielen anderen physiologischen Störungen. Besonders gefährlich sind giftige Verbindungen, die sich nicht zersetzen und sich über die Nahrungskette in Organismen anreichern.

Reis. 180. Defekte an den Gliedmaßen von Laubfröschen, die in Teichen in Pennsylvania (USA) entstanden sind, werden durch die Einwirkung von Pestiziden verursacht

In den frühen 1970er Jahren. Im kleinen Fischerdorf Minamata in Japan ereignete sich eine Tragödie. Eine Chemiefabrik leitete quecksilberhaltige Abfälle ins Wasser. Das Quecksilber setzte sich am Boden ab, wurde von Bakterien absorbiert und gelangte dann, allmählich konzentrierend, durch die Stufen der Nahrungskette und sammelte sich in den Fischen an. Einige Jahre bevor die Ursachen der Tragödie geklärt waren, bemerkten die Menschen, dass Katzen im Dorf häufig Anfälle hatten, die zu teilweiser Lähmung und später zum Tod führten. Zuerst dachten sie, es handele sich um eine spezifische Katzenkrankheit, doch schon bald traten bei Menschen ähnliche Symptome auf. Es sind Fälle von geistiger Behinderung aufgetreten psychische Störungen und Geburtsfehler. Als die Ursache (akute Quecksilbervergiftung) herausgefunden und die Situation unter Kontrolle gebracht werden konnte, waren bereits mehr als 50 Menschen gestorben und weitere 150 wurden behindert. Über Fische gelangte Quecksilber in den menschlichen Körper. Katzen waren die ersten, die darunter litten, weil sie sich überwiegend nur von Fisch ernährten.

Bodenverschmutzung und -verarmung. Fruchtbarer Boden ist eine der wichtigsten Ressourcen der Menschheit für die Nahrungsmittelproduktion. Die oberste fruchtbare Bodenschicht entsteht über einen langen Zeitraum, kann aber sehr schnell zerstört werden. Jedes Jahr werden mit der Ernte große Mengen an Mineralstoffen – den Hauptbestandteilen der Pflanzenernährung – aus dem Boden entfernt. Wenn Sie keine Düngemittel anwenden, ist dies innerhalb von 50–100 Jahren der Fall Bodenverarmung.

Die zerstörerischste Wirkung auf den Boden ist Erosion. Durch das Pflügen von Steppen, die Zerstörung von Wäldern und die übermäßige Beweidung durch Vieh wird der Boden ungeschützt und die oberste Schicht wird durch Wasser weggespült (Wassererosion) oder durch den Wind fortgetragen (Winderosion). Von der Erdoberfläche weggetragener Boden verstopft Flussbetten und führt zu Störungen in der Struktur aquatischer Ökosysteme. In der Bewässerungslandwirtschaft führt übermäßige Bewässerung in heißen Klimazonen zu Bodenversalzung.

Archäologen haben herausgefunden, dass der Niedergang vieler alter Zivilisationen nicht durch äußere Ursachen oder Kriege verursacht wurde, sondern durch langsamen Umweltselbstmord – die Unfähigkeit, ihr Land zu schützen Wasservorräte. Der Verlust der Bodenfruchtbarkeit führte zum Niedergang der einst blühenden Maya-Zivilisation in Mittelamerika. Nordafrika, das einst das gesamte Römische Reich ernährte, besteht heute größtenteils aus Wüste.

Derzeit ist das gesamte Territorium unseres Planeten in gewissem Maße anfällig dafür anthropogener Einfluss. Das schnelle Bevölkerungswachstum erfordert eine ständige Ausweitung der Produktion. Bau von Städten und Industrieunternehmen, Entwicklung Landwirtschaft und die Erschließung der Bodenschätze haben dazu geführt, dass fast 20 % des Landes bereits vollständig vom Menschen umgestaltet wurden. Die als nicht erneuerbar eingestuften Mineralreserven werden erschöpft natürliche Ressourcen. Verschmutzung der Atmosphäre und natürlicher Gewässer, Bodenerosion und -verarmung sowie Zerstörung natürlicher Ökosysteme können für die Menschheit zu einer Umweltkatastrophe führen. Deshalb werden Umweltschutzmaßnahmen zur Erhaltung der Biosphäre immer wichtiger.

Überprüfen Sie Fragen und Aufgaben

1. Was ist die Ursache und welche Folgen hat die Luftverschmutzung?

2. Wie wirkt sich die menschliche Wirtschaftstätigkeit auf die Struktur und Fruchtbarkeit des Bodens aus?

3. Welche Folgen hat die Verschmutzung der Meere?

4. Welchen direkten Einfluss hat der Mensch auf die Flora und Fauna der Erde?

5. Welche Auswirkungen hat die Ausweitung der landwirtschaftlichen Produktion auf Biogeozänosen und die Biosphäre insgesamt?

<<< Назад

Weiterleiten >>>

Anthropogene Einflüsse verändern natürliche Prozesse erheblich. Die globalen Folgen der Umweltverschmutzung sind der Treibhauseffekt, die Zerstörung der Ozonschicht, die Störung natürlicher Kreisläufe und saure Niederschläge.

Treibhauseffekt und globale Erwärmung .

Der Treibhauseffekt ist ein Anstieg der Durchschnittstemperatur der Atmosphäre als Folge einer Erhöhung der Konzentration von „Treibhausgasen“ (Kohlendioxid, Methan, Wasserdampf usw.), die den normalen Wärmeaustausch der Erde beeinträchtigen.

Die Ursache des Treibhauseffekts ist die Freisetzung großer Mengen „Treibhausgase“ in die Atmosphäre. Da sie große Mengen an Stickstoff und Sauerstoff in der Atmosphäre enthalten, halten sie die von der erhitzten Erdoberfläche ausgehende Wärmestrahlung kaum zurück. Aber „Treibhausgase“ – Wasserdampf und Kohlendioxid – halten 84 % dieser Strahlung zurück. Das wichtigste Treibhausgas ist Kohlendioxid (CO2). Die Zunahme seines Gehalts in der Atmosphäre begann im 19. Jahrhundert und dauert bis heute an. In den letzten 100 Jahren ist der CO 2 -Gehalt in der Atmosphäre um 25 % gestiegen. Im gleichen Zeitraum verdoppelte sich der Methangehalt. Durch die Kraftstoffverbrennung (in Transportmotoren, bei der Energieerzeugung) werden jedes Jahr Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Bei der Erdgasförderung gelangt Methan durch die Zersetzung organischer Reste in die Atmosphäre.

Eine mit Treibhausgasen gesättigte Atmosphäre, wie ein Glasdach in einem Gewächshaus, lässt die Sonnenstrahlen durch, lässt aber keine Wärme entweichen und fängt die Wärmestrahlung der Erde ein. Gleichzeitig steigt die durchschnittliche Umgebungstemperatur. Ein Temperaturanstieg führt zu einer Abnahme der Löslichkeit von CO 2 im Weltmeer, was zur Entstehung neuer Gasanteile in der Atmosphäre führt.

Eine Folge der Erwärmung der Atmosphäre ist das Abschmelzen der Gletscher und die Ausdehnung des Wassers, was zu einem Anstieg des Weltmeerspiegels führt. Das Eis der Antarktis schmilzt bereits intensiv. Hinter letzten Jahrzehnte Die Eisdicke im Arktischen Ozean hat um 40 % abgenommen. Bis 2030–2050 dürfte es bei den derzeitigen Produktionsraten zu einem Temperaturanstieg um 1,5–4,5 °C kommen, was zu einem Anstieg des Weltmeeres um 50–100 cm und bis zum Ende des Jahrhunderts führen wird - um 2 m.

Der Anstieg des Meeresspiegels führt zur Überschwemmung großer Küstengebiete, zum Verschwinden kleiner Inseln und zur Überflutung vieler Gebiete. Dies wird ein schwerer Schlag für die Weltwirtschaft sein, da der Großteil der Weltbevölkerung in der Nähe von Ozeanen und Meeren lebt.

Eine weitere Folge der Klimaerwärmung werden schwere Hurrikane, Dürren, Monsunregen und Waldbrände sein. Es besteht die Annahme, dass ein starker Temperaturanstieg die globale Ozeanzirkulation verändern könnte, was zum raschen Beginn der nächsten Eiszeit (d. h. einer raschen globalen Abkühlung) führen könnte.

Selbst eine sehr kleine Klimaveränderung innerhalb von 1–2 0 °C führt in einigen Gebieten zu Dürren, einer Ausbreitung der Wüsten und in anderen Gebieten zu erhöhten Niederschlägen und Überschwemmungen. In den letzten 50 Jahren Gesamtfläche Wüstenflächen nahmen um etwa 9 Millionen km 2 zu – eine Fläche, die der Hälfte entspricht Südamerika. Durch den Klimawandel wird der normale Zyklus der Jahreszeiten gestört, biologische Rhythmen ändern sich, was zum Absterben vieler Organismen führt.

1992 wurde auf der Umweltkonferenz in Rio de Janeiro die UN-Klimakonvention verabschiedet, nach der 25 Industrieländer und Länder mit Entwicklungsländern müssen die folgenden Verpflichtungen eingehen: Rückkehr zum Niveau der Treibhausgasemissionen von 1990, Bereitstellung finanzieller Ressourcen und sicherer Technologien für andere Länder usw.

Ozonschichtabbau .

Eine weitere globale Folge der Umweltverschmutzung ist die Zerstörung der Ozonschicht, die die Biosphäre vor starker kosmischer Strahlung schützt. Ozonlöcher wurden erstmals 1975 über der Antarktis entdeckt. Derzeit kommt es in vielen Teilen der Welt zu einem Abbau der Ozonschicht. Die Ozonschicht über der Antarktis ist in den letzten Jahrzehnten um 40 % und über dem Nordpol um 10 % zurückgegangen. In der schützenden Ozonschicht sind viele „Löcher“ entstanden. Ozonlöcher wurden auch über Russland entdeckt, insbesondere über seinem kalten Teil – Sibirien.

Ein Rückgang der Ozonmenge in der Atmosphäre wirkt sich auf das Klima des Planeten und die menschliche Gesundheit aus. Durch das Ozonloch eindringende ultraviolette Strahlung verfügt über ausreichend Energie, um die meisten organischen Verbindungen in einer lebenden Zelle zu zerstören. In Gebieten mit niedrigem Ozongehalt kommt es zu einem Anstieg der Häufigkeit von Augenkrankheiten, einer Unterdrückung des Immunsystems und einer Zunahme von Krebserkrankungen. So haben amerikanische Wissenschaftler herausgefunden, dass eine Abnahme der Ozonschicht um 1 % zu einem Anstieg der ultravioletten Strahlung um 2 % und damit zu einem Anstieg der Hautkrebsfälle um 2,5 % führt. Unter dem Einfluss ultravioletter Strahlung verlieren Pflanzen allmählich ihre Fähigkeit zur Photosynthese. Dies wirkt sich besonders stark auf die Photosynthese des Ozeans aus – kleines Plankton, das die Nahrung der meisten Fische ist. Das Absterben von Plankton stört alle trophischen Ketten in aquatischen Systemen, was unweigerlich zur Verschlechterung der Biosphäre führt.

Der Grund für das Auftreten von Ozonlöchern ist die Zerstörung von Ozon bei Kontakt mit bestimmten Schadstoffen (Fluorchlorkohlenwasserstoffe – Freone, Stickoxide) sowie Atomwaffentests. Freone werden in großen Mengen als Kältemittel in Kühlschränken, als Lösungsmittel und als Spender in Aerosoldosen verwendet. Diese leichten Gase steigen in die oberen Schichten der Atmosphäre auf, wo sie zerstört werden und dabei sehr aktive Chlor- und Bromradikale freisetzen, die mit Ozon interagieren. Freone zerstören nicht nur Ozon, sondern verstärken auch den Treibhauseffekt und spielen dabei eine doppelte Rolle negative Rolle in der Atmosphäre.

Die Produktion von Freonen ist weltweit sehr groß. Allein die USA produzieren 800-900.000 Tonnen pro Jahr – die Hälfte der Gesamtmenge.

Saurer Niederschlag auf großen Flächen .

Die Hauptursache für sauren Regen ist die Freisetzung von Schwefel- und Stickoxiden in die Atmosphäre, die bei Wechselwirkung mit Wasser Säuren bilden. Gasförmige Stoffe werden durch Luftströmungen über weite Strecken transportiert. Dadurch kommt es in vielen Gebieten zu einer Versauerung der Sedimente (pH = 5–6; auch Niederschläge mit pH = 2–3 wurden registriert). Die Folge davon ist eine großflächige Versauerung von Böden und Gewässern, das Absterben von Wasserorganismen, die Unterdrückung der Vegetation und die Verschlechterung natürlicher Ökosysteme. Werden aus Böden ausgewaschen Nährstoffe sowie toxische Verbindungen, die in lebende Organismen zurückkehren. Durch saure Regenfälle sterben weltweit Wälder. Unter dem Einfluss saurer Verbindungen werden Gebäude und Bauwerke zerstört, Brücken und verschiedene Metallkonstruktionen korrodiert und die menschliche Gesundheit geschädigt.

Smogbildung über Industriezentren .

Smog ist eine Mischung aus Rauch, Nebel und Staub, die einen giftigen Dunst über der Stadt erzeugt. Es gibt zwei Hauptarten von Smog: Wintersmog (Typ London) und Sommersmog (Typ Los Angeles).

Wintersmog (London). bildet sich im Winter über großen Industriezentren, wenn kein Wind weht. Gleichzeitig erreicht die Schadstoffkonzentration große Werte, was zu einer Verschlechterung der Gesundheit der Menschen führt.

Im Jahr 1952 starben in der Stadt zwischen dem 3. und 9. Dezember infolge der Entstehung dieser Art von Smog über London mehr als 4.000 Menschen, und etwa 10.000 wurden ins Krankenhaus eingeliefert. Später ähnliches AussehenÜber anderen Städten wurde Smog beobachtet. Nur Wind kann den Smog zerstreuen; die Reduzierung der Schadstoffkonzentration trägt zur Reduzierung ihrer Emissionen bei.

Sommersmog (Los Angeles). auch photochemisch genannt. Sie entsteht im Sommer durch intensive Sonneneinstrahlung in der mit Autoemissionen gesättigten Luft. Einige Schadstoffe (z. B. Stickoxide) erzeugen bei Einwirkung von Sonnenenergie hochgiftige Substanzen, die die Lunge, den Magen-Darm-Trakt und die Augen reizen. Dieser Smog ist typisch für Städte im Tiefland.

Was machen wir mit dem erhaltenen Material:

Wenn dieses Material für Sie nützlich war, können Sie es auf Ihrer Seite in sozialen Netzwerken speichern:

Twittern

Alle Themen in diesem Abschnitt:

ANWEISUNGEN
Zur Verwendung in Bildungsprozess Um dieses Lehrbuchs zu verstehen, müssen die Studierenden die folgenden Aktivitäten absolvieren: 1. Praktische Arbeiten zur Beherrschung der Terminologie und Konzepte durchführen

Vorlesung.
Thema: Einführung in die allgemeine Ökologie. Grundbegriffe und Konzepte 1. Ökologie ist die Wissenschaft von der Interaktion lebender Organismen mit ihrem Lebensraum. Klassische Ökologie

Thermodynamik von Prozessen in der belebten Natur. Negentropie
Aus dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik folgt auch, dass spontan nur Prozesse ablaufen, die mit Energiedissipation und Entropiezunahme einhergehen – Maß der Unordnung (DS>0)

Homöostase und Nachhaltigkeit ökologischer Systeme. Nachfolge
Das Ökosystem wird von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst, die dazu neigen, es aus dem Gleichgewicht zu bringen. Aber die Natur verfügt über Mechanismen, die darauf abzielen, das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Also z

Ein Umweltfaktor ist jede Umweltbedingung, die einen direkten oder indirekten Einfluss auf lebende Organismen haben kann
Alle Umweltfaktoren können in zwei Gruppen eingeteilt werden: I) Faktoren unbelebte Natur- II) abiotische Faktoren der lebenden Natur; - biotisch.

Biotische Faktoren stellen die Gesamtheit des Einflusses der lebenswichtigen Aktivität lebender Organismen auf andere lebende Organismen und auf die Umwelt dar
1) phytogen – Einflussfaktoren pflanzlicher Organismen; Jede Pflanzengemeinschaft hat großen Einfluss auf die abiotischen Bedingungen. (Zum Beispiel schaffen Waldpflanzen ein Mikroklima im Wald.) Ich erschaffe Pflanzen

Toleranz
Shelford ist auch für die Formulierung des Gesetzes der Toleranz verantwortlich, als würde er die Gesetze von Maximum und Minimum zusammenfassen: Der begrenzende Faktor für den Wohlstand eines Organismus kann sowohl ein Minimum als auch ein Maximum sein

Anpassungen. Lebensformen
Jeder Organismustyp hat seine eigenen optimalen Parameter. Umweltfaktoren(Ihr Toleranzbereich). Bei ständige Belichtung jeder Umweltfaktor, der über den Grenzwert hinausgeht

Ökologische Nische eines Organismus
Pflanzen und Tiere können nur dort leben, wo die Bedingungen für sie geeignet sind. Jeder Organismus hat seinen eigenen Lebensraum – den Ort, an dem er lebt oder wo er normalerweise anzutreffen ist. In der Ökologie gibt es noch mehr

Grundsätze eines rationalen Umweltmanagements. Abfallfreie Technologien
Beim Übergang von der Biosphäre zur Noosphäre ist die Entwicklung und Umsetzung der Prinzipien eines rationellen Umweltmanagements ein wichtiger Schritt. Der Mensch muss lernen, sein Wirtschaftsleben auf diese Weise zu regeln.

MPE wird für jede Luftverschmutzungsquelle ermittelt. Dabei werden die maximalen Emissionsgrenzwerte so gewählt, dass die bodennahe Schadstoffkonzentration die maximal zulässige Konzentration nicht überschreitet, d. h. Die maximal zulässige Grenze wird gemäß den Regeln festgelegt

Umweltüberwachung
Für den Übergang der Biosphäre in die Noosphäre ist es notwendig, alle negativen Folgen des Umweltmanagements zu beseitigen und bereits eingetretene zu korrigieren. Für effektives Management natürliche Qualität

Informationsmethoden des Umweltmanagements
Umweltmanagementsystem:

Ein Modell ist ein physisches oder symbolisches Abbild eines realen Objekts, Phänomens oder Prozesses
Um ein rationelles Umweltmanagement zu organisieren, sind Modelle der Interaktion zwischen der menschlichen Gesellschaft und der Umwelt erforderlich, um die Folgen anthropogener Einflüsse vorherzusehen. Beim Modellbauer

Staatliche Umweltgutachten; Lizenzierung natürlicher Ressourcen. Zertifizierung. Umweltpass des Unternehmens
Die Umweltverträglichkeitsprüfung wird in der Regel von Sonderfachkräften durchgeführt Exekutivorgane(Landesausschuss für Ökologie, verschiedene Abteilungen) und ist definiert als die Überprüfung der Einhaltung der geplanten Wirtschaftspolitik

Biosphäre, ihre Struktur
Der Lebensraum aller lebenden Organismen auf der Erde, einschließlich des Menschen, ist die Biosphäre. Die Biosphäre ist die gesamte lebende Materie der Erde und das Gebiet ihrer Verbreitung. Die Biosphäre ist ungefähr

Evolution der Biosphäre. Lebende, inerte und bioinerte Materie
Die Lehre von der Biosphäre erhielt ihre Form in den Werken des herausragenden russischen Wissenschaftlers Wladimir Iwanowitsch Wernadski (1863-1945). Wernadskij betonte, dass sich die Biosphäre in ständiger Bewegung befindet

Und abiotische Umwelt
Das Hauptfach der Ökologie als Wissenschaft, die die Interaktion lebender Organismen mit der Umwelt untersucht, ist ökologisches System oder Ökosystem. Ein Ökosystem wird als dimensionsloser Mund bezeichnet

Organisationsebenen des Lebens auf der Erde
Die Biosphäre der Erde ist eine komplexe Struktur, die aus einer Vielzahl von Elementen besteht. Die biologischen Systeme, aus denen die Biosphäre besteht, sind sehr unterschiedlich

Organismus und Lebensraum
Organismisch ist die erste Ebene der Lebensorganisation, die von der Ökologie untersucht wird. Ein einzelner lebender Organismus ist als Subsystem in übergeordnete Systeme (Populationen, Biozönosen, Lebensgemeinschaften) eingebunden

Systematik der Pflanzen und Tiere
Die Erde ist die Heimat einer Vielzahl lebender Organismen, die sich in ihrem Aufbau und ihren Funktionen stark unterscheiden. Die Klassifizierungseinheit für Organismen ist die Art – eine Menge ähnlicher Organismen, die Folgendes haben

Biogeozänose, ihre Struktur
Die wichtigsten Strukturbestandteile der Biosphäre sind Biogeozänosen. Biogeozänose ist ein Ökosystem auf Makro- oder Mesoebene in einem bestimmten Gebiet Erdoberfläche. Das Konzept der Biogezönose ist bereits ein Konzept

Biogeochemische Stoffkreisläufe
Unter dem Einfluss der Strahlungsenergie der Sonne findet in der Biosphäre ein ständiger Austausch zwischen lebender und inaktiver Materie statt. chemische Elemente. Wenn nicht alle Materie auf der Erde beteiligt wäre

Biogeochemischer Stickstoffkreislauf
Stickstoff ist das Hauptgas der Atmosphäre, dessen Volumenanteil 78 % beträgt. Der Stickstoffkreislauf der Biosphäre ist gut reguliert und langsam. Die meisten lebenden Organismen sind

Biogeochemischer Sauerstoffkreislauf
Der Sauerstoffkreislauf spielt eine wichtige Rolle für das Funktionieren der gesamten Biosphäre. Die Anwesenheit von freiem Sauerstoff ist eine Lebensvoraussetzung für die meisten Lebewesen. Andererseits

Biogeochemischer Kohlenstoffkreislauf
Von allen bekannten biogeochemischen Kreisläufen ist der Kohlenstoffkreislauf der intensivste. Die Dauer eines Zyklus beträgt in diesem Fall nur 300 Jahre. Kette von Kohlenstoffatomen

Biogeochemischer Kreislauf von Phosphor
Phosphor ist Teil von Zellmembranen und Knochengewebeenzymen, das heißt, es ist ein notwendiges Element des Protoplasmas aller lebenden Organismen. Der Phosphorkreislauf ist weniger perfekt

Biogeochemischer Schwefelkreislauf
Schwefel ist Bestandteil der Proteine ​​aller lebenden Organismen. Im Gegensatz zu Phosphor gibt es in der Atmosphäre ausreichend gasförmige Schwefelverbindungen: Schwefelwasserstoff H2

Energieflüsse in der Biosphäre
3.1.Thermodynamik von Prozessen in der belebten Natur. Negentropie. Eine der Haupteigenschaften der Materie ist Energie – die Fähigkeit, Arbeit zu leisten. Kreatur

Konzept der Energiequalität
Energie zeichnet sich nicht nur durch Quantität, sondern auch durch Qualität aus. Es gibt viele Formen und Arten von Energie: solare, chemische, thermische, mechanische, elektrische, atomare Energie usw. Prich

Prozesse der Photosynthese und Chemosynthese
Lebende Organismen sind in der Lage, komplexe organische Substanzen zu erzeugen und so ihre eigene Ordnung zu erhöhen. Die primäre organische Substanz der Biosphäre wird von Pflanzen und einigen Mikroorganismen erzeugt

Atmungsprozess
Bei der Photosynthese entstehende organische Stoffe zeichnen sich durch eine hohe Versorgung mit innerer Energie aus. Diese Energie steht jedoch nicht für eine direkte Nutzung in der Reaktion zur Verfügung.

Energieübertragung entlang der Nahrungskette
Nicht alle lebenden Organismen sind in der Lage, organisches Material aus anorganischem Material zu synthetisieren. Auf der Erde lebende Organismen lassen sich nach der Art der Produktion und Anreicherung der von ihnen aufgenommenen Stoffe einteilen

Ökosystemproduktivität
Im Prozess des Lebens verschiedene Organismen Organisches Material wird in einem Ökosystem erzeugt und verbraucht. Daher verfügt jedes Ökosystem über eine bestimmte Produktivität.

Energiearten von Ökosystemen
Alle Ökosysteme lassen sich je nach Art der genutzten Energie in folgende Typen einteilen. 1 Typ Ökosysteme, für die die Hauptenergiequelle ist

Abiotischen Faktoren
Folgende Gruppen abiotischer Faktoren (Faktoren unbelebter Natur) werden unterschieden: klimatische, edaphogene (Boden), orographische und chemische. I) Klimatische Faktoren: Dazu gehören

Biotische Faktoren
Es gibt phytogene, zoogene, mikrogene und anthropogene Faktoren. I) Phytogen – Faktoren, die den Einfluss pflanzlicher Organismen charakterisieren. Sie beeinflussen in

Limitierende Faktoren. Gesetze von Minimum und Maximum
Jeder Organismus verfügt über seine eigenen optimalen Parameter von Umweltfaktoren, unter denen die lebenswichtige Aktivität des Einzelnen normal verläuft. Akzeptable Bereiche von Umweltfakten

Gesetz der Toleranz
Das Gesetz der Toleranz fasst die Gesetze von Maximum und Minimum zusammen. Seine Formulierung stammt von Shelford: Der limitierende Faktor kann entweder eine minimale oder eine maximale Umweltbelastung sein.

Anpassungen. Lebensformen
Bei ständiger Einwirkung von Umweltfaktoren, die über die Grenzwerte hinausgehen, muss sich der Organismus entweder an neue Parameter anpassen oder stirbt. Anpassungen

Umweltvalenz (Plastizität)
Organismen unterscheiden sich in ihrer Anpassungsfähigkeit: Manche passen sich langsam an, andere leicht und schnell. Die Fähigkeit einer Art, sich an Umweltfaktoren anzupassen, wird als ökologisch bezeichnet

Ökologische Nische
Pflanzen und Tiere können nur dort leben, wo die Bedingungen für sie geeignet sind. Jeder Organismus hat seinen eigenen Lebensraum, der zum Leben geeignet ist. In der Ökologie gibt es ein umfassenderes Konzept

Nachhaltigkeit und Entwicklung des Ökosystems
Die Stabilität von Ökosystemen ist ihre Fähigkeit, Schwankungen äußerer Faktoren standzuhalten und ihre Struktur und funktionellen Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Ein nachhaltiges Ökosystem kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück

Homöostase von Ökosystemen
Betrachten wir die Mechanismen zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts, die in offenen natürlichen Ökosystemen wirken. Jedes Ökosystem wird ständig von einer Vielzahl von Umweltfaktoren beeinflusst

Ökologische Nachfolgen
Selbst in stabilen Ökosystemen kommt es ständig zu langsamen, irreversiblen Veränderungen. In größerem Maße betreffen sie lebende Organismen. In diesem Fall wird eine Biozönose durch eine andere ersetzt. Anhänger

Umweltverschmutzung
Der technologische Fortschritt und das schnelle Wachstum der Produktion in den letzten Jahrzehnten haben dazu geführt hohes Level Umweltverschmutzung. An Globus Es ist fast unmöglich, einen Platz zu finden

Unter den zahlreichen Verschmutzungsquellen sind die folgenden die wichtigsten. 1) Transport. Wenn Kraftstoff verbrennt, entsteht eine große Menge

Zerstörung natürlicher Ökosysteme
Die Freisetzung großer Mengen an Schadstoffen und die damit einhergehenden Veränderungen in der Umwelt führen unweigerlich zur Störung normaler biologischer Kreisläufe und zur Zerstörung der natürlichen Ökologie.

Demografische Probleme
Demographie ist eine Wissenschaft, die die Dynamik des Bevölkerungswachstums untersucht. Trotz der Verschlechterung der Umwelt und der Verringerung der Menge an fruchtbarem Land ist dies derzeit der Fall

Globale Energieprobleme
Zusätzlich zu den aufgeführten Problemen, die mit einer starken Verschlechterung der Umweltqualität einhergehen, steht die Menschheit vor einem akuten Energieproblem. Der Hauptgrund für die Energiekrise ist die

Umweltüberwachung
Wenn die Qualität der natürlichen Umwelt nicht den gesetzlichen Anforderungen entspricht, ist eine Durchführung erforderlich besondere Anlässe zum Thema Umweltschutz. Hierzu sind Informationen über die Fa. erforderlich