Прогресс и экология

Комитет по высшей школе российской федерации

московский государственный институт электроники и математики

(технический университет)

Кафедра “Экологии и права”

реферат

по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности ”:

на тему: “Прогресс и экология ”

Группа: МЭ-71

Студентки: Роговина Инна

Сорокина Анна

Преподаватель: Беленков Е.М.

Москва 1999

План

1. Влияние деятельности человека на климат.

2. Рациональное природопользование.

3. Безопасность прогресса.

1

Влияние деятельности человека на климат.

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

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

2

может произойти значительное перераспределение энергии, поскольку изменится динамика атмосферного газа.

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

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

поступающее в атмосферу.

3

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

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

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

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

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

существенно