"Биология", Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В.
Экологические проблемы современности — это последствия усиления воздействия человека на биосферу. Они затрагивают атмосферу, воды, почвы, живые организмы и природные ресурсы, поэтому многие из них становятся глобальными. Главные примеры — изменение климата, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, загрязнение среды, сокращение биоразнообразия и накопление отходов. Их решение требует рационального природопользования, современных технологий и сотрудничества разных стран.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Глобальные экологические проблемы — проблемы, затрагивающие природные системы и население всей планеты и требующие международного сотрудничества. Их последствия могут возникать в одном регионе, но распространяться через атмосферу, океаны и перемещение организмов. Поэтому для их решения недостаточно действий отдельного человека или государства.
Антропогенное воздействие — влияние деятельности человека на природные сообщества, круговороты веществ и состояние окружающей среды. К нему относятся выбросы, вырубка лесов, добыча ресурсов и изменение земель. Это понятие помогает понять, какая часть экологических изменений связана с хозяйственной деятельностью людей.
Парниковый эффект — повышение температуры нижних слоёв атмосферы из-за поглощения парниковыми газами теплового излучения Земли. Естественный эффект необходим для жизни, но его усиление нарушает климатическое равновесие. Главные парниковые газы включают углекислый газ, метан и водяной пар.
Озоновая дыра — значительное уменьшение содержания озона в стратосфере над отдельными районами планеты. Она не является буквальным отверстием в атмосфере, а обозначает область сильного истончения озонового слоя. Это понятие нужно для оценки защиты Земли от опасного ультрафиолетового излучения.
Рост промышленности, транспорта, сельского хозяйства и добычи полезных ископаемых увеличивает антропогенную нагрузку на биосферу. Для производства и перевозок сжигается топливо, а при добыче и обработке ресурсов нарушаются почвы и местообитания. Интенсивное сельское хозяйство меняет круговороты веществ и может приводить к загрязнению удобрениями. В результате природные системы не успевают восстанавливаться.
При сжигании угля, нефти и газа в атмосферу поступает много углекислого газа, а животноводство и добыча топлива увеличивают выбросы метана. Эти газы поглощают тепловое излучение Земли и частично возвращают энергию к её поверхности. Чем выше их концентрация, тем сильнее задерживается тепло в нижних слоях атмосферы. Поэтому меняются температура, режим осадков, частота засух и состояние ледников.
Хлор- и бромсодержащие соединения могут достигать стратосферы, где под действием ультрафиолета высвобождаются активные атомы хлора и брома. Они вступают в реакции с озоном и разрушают его, причём один такой атом способен участвовать в разрушении множества молекул озона. Истончение защитного слоя пропускает больше ультрафиолетового излучения к поверхности. Это повышает риск повреждения клеток у людей, животных, растений и организмов водных экосистем.
Оксиды серы и азота образуются главным образом при сжигании топлива на электростанциях, предприятиях и в двигателях. В атмосфере они реагируют с водяным паром и превращаются в кислоты, которые выпадают с осадками. Закисление почв ухудшает питание растений, а попадание кислот в водоёмы может привести к гибели чувствительных организмов. Кроме того, осадки ускоряют разрушение металлов, камня и строительных материалов.
Загрязнение ядовитыми веществами, вырубка лесов и разрушение местообитаний уменьшают численность видов и нарушают пищевые связи. Чрезмерная охота, вылов, заготовка древесины и добыча ресурсов сокращают природные запасы быстрее, чем они восстанавливаются. Исчезновение видов ослабляет устойчивость экосистем к болезням и изменениям климата. Так антропогенное воздействие одновременно ведёт к потере биоразнообразия и истощению ресурсов.
| Проблема | Основные причины | Последствия | Основные меры решения |
|---|---|---|---|
| Изменение климата и усиление парникового эффекта | Сжигание топлива, вырубка лесов, выбросы метана | Потепление, засухи, таяние льда, смещение природных зон | Снижение выбросов, энергосбережение, развитие возобновляемой энергетики, восстановление лесов |
| Разрушение озонового слоя | Выбросы хлор- и бромсодержащих соединений | Рост ультрафиолетового облучения и вреда живым организмам | Отказ от озоноразрушающих веществ и международный контроль |
| Кислотные дожди | Выбросы оксидов серы и азота | Закисление почв и вод, повреждение лесов и сооружений | Очистка выбросов, более чистое топливо, снижение использования ископаемого топлива |
| Загрязнение воздуха, воды и почвы | Промышленные, транспортные, сельскохозяйственные и бытовые отходы | Болезни, гибель организмов, ухудшение качества среды | Очистные сооружения, контроль выбросов, безопасное обращение с отходами |
| Сокращение биоразнообразия | Вырубка лесов, разрушение местообитаний, загрязнение, чрезмерная добыча | Исчезновение видов и ослабление устойчивости экосистем | Заповедники, восстановление местообитаний, охрана редких видов |
| Истощение природных ресурсов и накопление отходов | Чрезмерное потребление, неэффективное производство, одноразовые материалы | Уменьшение запасов сырья и загрязнение территорий | Рациональное природопользование, повторное использование и переработка |
Таблица помогает связать каждую проблему с её источниками, последствиями и способами решения. При разборе конкретной ситуации сначала определите причину, затем проследите её влияние на природу и выберите подходящие меры.
Одна причина может вызывать сразу несколько проблем. Например, сжигание топлива связано и с изменением климата, и с кислотными осадками, поэтому экологические меры должны быть комплексными.
На промышленном предприятии увеличились выбросы оксидов серы и азота. Нужно определить экологическую проблему и назвать два возможных последствия. Искомую проблему следует установить по составу выбросов, а последствия связать с превращениями веществ в атмосфере.
Ответ: экологическая проблема — кислотные дожди. Два последствия: закисление почв и водоёмов, повреждение растений или разрушение строительных материалов.
Объясните цепочку: вырубка лесов — уменьшение биоразнообразия — изменение круговорота углерода — усиление изменения климата. Затем предложите меры, которые могут разорвать эту цепочку. Нужно показать последовательную связь между локальным воздействием и глобальным результатом.
Ответ: вырубка разрушает местообитания и уменьшает поглощение углекислого газа, а дополнительные выбросы усиливают изменение климата. Основные меры — сохранять леса, восстанавливать вырубленные участки и снижать нерациональное потребление древесины.
В регионе загрязняется река, растут выбросы транспорта и сокращается площадь лесов. Составьте план первоочередных природоохранных мер и объясните порядок их проведения. Приоритет нужно отдавать действиям, которые быстро уменьшают непосредственный вред людям и экосистемам.
Ответ: первыми следует защитить реку от действующих сбросов, поскольку загрязнитель уже воздействует на людей и организмы. Затем нужно уменьшить выбросы транспорта и сохранить леса, а мониторинг позволит проверить эффективность всей программы.
Ошибка: считать парниковый эффект только вредным явлением. Её допускают, смешивая естественный процесс с его усилением из-за выбросов. Проверьте себя: естественный эффект необходим для жизни, а опасно именно увеличение концентрации парниковых газов.
Ошибка: путать озоновую дыру с истончением озонового слоя в целом. Озоновая дыра означает особенно сильное уменьшение озона над определённой областью, а не буквальное отверстие и не любое небольшое снижение. Уточняйте, говорится ли о локальной области или о состоянии слоя в общем.
Ошибка: объяснять кислотные дожди только углекислым газом. Главные вещества, образующие кислоты в осадках, — оксиды серы и азота. Если в ответе не названы эти соединения и реакция с водой, объяснение неполное.
Ошибка: называть охрану природы единственным решением всех проблем. Такой ответ не учитывает сокращение выбросов, рациональное природопользование, переработку отходов и международные соглашения. Проверьте план по нескольким направлениям: предотвращение загрязнения, восстановление природы и сотрудничество стран.
До изучения темы нужно знать уровни организации биосферы, круговороты веществ, пищевые цепи, природные сообщества и влияние человека на экосистемы. Эти знания помогают проследить, как изменение одного компонента отражается на всей системе. Особенно полезно понимать связи между организмами и средой обитания.
Тема пригодится при изучении охраны природы, рационального природопользования, устойчивого развития и оценки экологических последствий хозяйственной деятельности. Она помогает объяснять, почему решение одной проблемы часто требует нескольких согласованных мер. На основе таких знаний оценивают экологические риски проектов.
С химией связаны состав атмосферы и превращения загрязнителей, а с географией — климатические процессы и размещение природных ресурсов. Биология показывает последствия этих процессов для организмов и экосистем. Поэтому экологические проблемы изучают сразу несколько наук.
Почему экологические проблемы называют глобальными?
Они затрагивают природные системы и население многих стран или всей планеты. Их нельзя решить усилиями одного государства, поэтому необходимо международное сотрудничество.
Чем усиление парникового эффекта отличается от естественного парникового эффекта?
Естественный парниковый эффект удерживает часть тепла и поддерживает подходящую для жизни температуру Земли. Усиление этого эффекта из-за роста концентрации парниковых газов приводит к изменению климата.
Почему разрушение озонового слоя опасно для человека и других организмов?
Озоновый слой поглощает значительную часть опасного ультрафиолетового излучения. При его истончении возрастает риск повреждения клеток, заболеваний кожи и глаз, а также вреда для растений и планктона.
Как образуются кислотные дожди?
Оксиды серы и азота попадают в атмосферу при сжигании топлива и работе предприятий. Реагируя с водой, они образуют кислоты, которые выпадают на поверхность вместе с дождём, снегом или туманом.
Какие меры помогают сохранить биоразнообразие и природные ресурсы?
Нужны охрана местообитаний, создание заповедных территорий, восстановление лесов и рациональное использование воды, почв, леса и полезных ископаемых. Также важны сокращение выбросов, переработка отходов и международные соглашения.
§ 49. Экологические проблемы современности
