Неисчерпаемые природные ресурсы

Неисчерпаемых природных ресурсов не так уж много. К ним относятся энергия солнечной радиации, морских волн, ветра. Условно неисчерпаемыми считаются воздух и вода.

Атмосфера нашей планеты очень велика – ее вес составляет около 5000 трлн т. На каждого жителя нашей планеты приходится по 2,5 млн т воздуха. Но особую важность для человека имеет кислород, который очень активно расходуется в последнее время. Считается, что за последние сто лет уничтожено 245 млрд т кислорода, а вместо него в атмосферу поступило 3000 млрд т углекислого газа. Это не удивительно, ведь кислород используется не только для дыхания (каждый человек за сутки потребляет около 300 л кислорода), но и в промышленности, сгорая в фабричных печах, двигателях кораблей, автомобилей, самолетов и т.д. Так, для перелета через Атлантику один самолет использует до 150 т кислорода.

Поэтому все большую опасность представляет загрязнение воздуха, от которого больше всего страдают жители больших городов и промышленных центров. Смог над ними может держаться на высоте до 2,5 км. Если за минуту житель села вдыхает около 40 млн частиц пыли, то житель города за то же время – миллиарды пылинок, вызывающих болезни и смерть.

Сегодня развитые страны потребляют больше кислорода, чем его производят растения на их территории. И тем не менее доля кислорода в атмосфере не снижается. Считается, что помимо фотосинтеза, еще одним источником кислорода на Земле является водяной пар, разлагающийся в верхних слоях атмосферы на кислород и водород под действием ультрафиолетовых лучей.

Серьезной проблемой становится повышение содержания углекислого газа в атмосфере, приводящее к «парниковому эффекту». Атмосфера пропускает солнечную радиацию и удерживает тепло у Земли, действуя как стекло или пленка в теплице. Углекислый газ при этом повышает отражающую способность атмосферы. Если содержание углекислого газа в атмосфере увеличится до 0,04%, этого будет достаточно для повышения температуры на всей планете. Глобальное потепление вызовет таяние льдов и изменение климата на Земле. Как считают эксперты, уже к середине века потепление климата сделается вполне ощутимым. Расчеты показывают, что в экваториальной зоне заметного потепления не произойдет, но в полярных областях температура вырастет весьма существенно. Это заметно скажется на состоянии ледового покрова, особенно в Арктике (там он может даже исчезнуть), на положении границы тундры и вечной мерзлоты.

Но самое главное следствие уменьшения разности температур между полярными и экваториальными зонами – изменение структуры атмосферной циркуляции. Сейчас нагретый на экваторе воздух поднимается вверх, движется к полярным зонам и, охлаждаясь, опускается в приземные слои. Затем вдоль поверхности Земли воздух возвращается к экватору. За счет этого происходит основной перенос влаги, испаряющейся над океанами, на континентальную часть планеты. Изменение теплового баланса приведет к уменьшению интенсивности этого переноса, количество влаги, переносимой в глубину континента, может заметно уменьшиться, что резко расширит область пустынь и полупустынь. Уменьшится также и область засушливых земель, дающих сегодня основное количество зерна, что снизит общую продуктивность растительного покрова на континентах. И такой эффект может произойти даже несмотря на значительное увеличение содержания углекислоты в атмосфере, являющейся пищей растений.

Но и это еще не все. Если рост поступления в атмосферу парниковых газов сохранится, то уже в ближайшие десятилетия из-за таяния полярных льдов и теплового расширения воды на десятки сантиметров поднимется уровень Мирового океана, в результате чего окажутся затопленными Япония, Нидерланды, север Евразии и другие прибрежные территории. Это тоже внесет немалые осложнения в жизнь планетарного сообщества. Изменится положение границ, разделяющих природные зоны «степь – тайга» и «тайга – тундра». Потребуется перестройка всей структуры сельскохозяйственного производства.

Очень важной частью атмосферы Земли является озоновый экран, который находится в полосе от 25 до 60 км над Землей. 5 млрд т озона окружают Землю и защищают ее от губительной ультрафиолетовой радиации Солнца. Но в последнее время интенсивная техническая деятельность человека, в том числе, использование хлорфторуглеводородов и других газов, содержащих хлор, в аэрозолях, холодильниках, кондиционерах, в химической промышленности, ведет к разрушению озонового экрана. Это очень опасно, так как сильное ультрафиолетовое излучение вызывает увеличение количества заболеваний раком кожи, наносит серьезный ущерб растительности, планктону в морях и океанах. Считается, что уменьшение озонового экрана всего на 1% ведет к росту числа раковых заболеваний кожи на 5–7%. К концу XX в. в Северном полушарии содержание озона в стратосфере уменьшилось в среднем на 3% над территориями Северной Америки и Европы.

Серьезные изменения деятельность человека вызвала и в гидросфере. Напомним, что поверхность Мирового океана составляет 71% всей площади земного шара. Океан – огромная фильтрующая система Земли, а также крупнейший носитель энергии. Он определяет направления ветров, количество кислорода, поступающего в атмосферу, и многие другие явления.

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развитием промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в городах составляет 150 л на человека. Огромное количество воды используется в промышленности. Так, для выплавки 1 т стали требуется 200 м3100 м3 и т.д. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые нужды всего 15%. Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водного голода». воды, для производства 1 т бумаги –

Поэтому большую тревогу вызывает загрязнение Мирового океана, которое происходит в огромных масштабах. В реки, озера, моря и океаны планеты ежегодно сбрасывается до 7000 млрд м3 неочищенных сточных вод, которые содержат около 300 млн тонн железа, 6,5 тыс. т фосфора,
2,3 млн тонн свинца, 7 тыс. т ртути и множество других токсичных веществ. Попадание в воду химических соединений калия, фосфора, азота способствует бурному размножению некоторых бактерий и водорослей, приводящих к истощению запасов кислорода.

Огромный вред наносят кислотные дожди, впервые обнаруженные в 50-е годы XX в. после создания Европейской системы контроля химического состава атмосферы. Их появление связано с увеличением использования минерального топлива. Дожди по своей природе уже обладают кислотностью, так как впитывают углекислоту из углекислого газа, содержащегося в атмосфере. Соответственно, увеличение содержания углекислого газа в атмосфере ведет к росту кислотности осадков. В некоторых районах уровень кислотности достигает рН=3 при норме 5,6 рН, а уровень рН чистой воды равен 7.

Шкала рН – шкала кислотности (основности) водных растворов. Шкала насчитывает деления от 0 – кислая среда, до 14 – щелочная среда; нейтральная среда имеет рН=7.

Иными словами, дождь при уровне рН=7 представляет собой разбавленный уксус.
В результате 70% озер Южной Норвегии, где показатель рН ниже 4,3, стали непригодными для обитания рыб, в 25 обследованных регионах Европы обнаружены заболевания леса, причем было повреждено до 30–50% общей площади лесов.

Кислотные дожди также разрушают плодородие почв, которые приобретают кислую реакцию, из нее вымывается перегной (гумус), снижается содержание солей кальция, магния, калия. В кислых почвах также уменьшается число обитающих видов животных, замедлена скорость разло-жения опавших листьев. Все это создает неблагоприятные условия для роста растений.

К этому добавляется загрязнение окружающей среды отходами индустриального производства и индустриальной цивилизации. Естественное загрязнение окружающей среды, вызываемое извержением вулканов, лесными пожарами и т.д., не наносило существенного ущерба биосфере, так как она обладает восстановительными функциями. Но у биосферы нет механизмов для утилизации отходов промышленного производства. Так, каждый средний гражданин США выбрасывает за год 82 кг бумаги, 250 металлических банок, 388 бутылок – всего 1 тонну отбросов. Если в XIX в. люди использовали в хозяйстве около 50 видов различных минеральных ресурсов, то сегодня – более 100 видов.

Нельзя не сказать и о загрязнении окружающей среды радиоактивными отходами, количество которых постоянно растет. Возникла эта проблема в 1945 г. после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. При ядерном взрыве радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Количество радиоактивных частиц в мире постоянно растет. Это связано с тем, что до 1962 г. в мире проводились испытания ядерного оружия в атмосфере, а подземные ядерные взрывы идут и сейчас. Нельзя также исключить возможность аварий на атомных электростанциях, последствия которых, как показал Чернобыль, могут быть очень серьезными. Большой проблемой также является утилизация отработанного ядерного топлива с атомных электростанций и тех радиоактивных веществ, которые используются в промышленности.



Оглавление
Структурные уровни организации материи. Мега- и макромир.
Дидактический план
Предисловие
Структурность и системность материи
Микро-, макро- и мегамир
Основные представления о мегамире
Возникновение Вселенной. Теория Большого Взрыва
Модель расширяющейся Вселенной
Образование Солнечной системы
Проблема существования и поиска внеземных цивилизаций
Основные направления поиска внеземных цивилизаций
Современный анализ проблемы внеземных цивилизаций
Солнечная система
Галактики
Планеты Солнечной системы
Внешние планеты Солнечной системы
Планеты земной группы
Сравнительная характеристика планет земной группы
Гипотезы о происхождении планет Солнечной системы
Форма и размеры Земли
Современные представления о строении Земли
Образование Земли
Возраст Земли
Геосферы Земли
Химическая эволюция Земли
Природные ресурсы и их использование
Неисчерпаемые природные ресурсы
Исчерпаемые природные ресурсы
Концепции пространства и времени в современном естествознании
Развитие представлений о пространстве и времени
Теория относительности
Специальная теория относительности
Общая теория относительности
Свойства пространства и времени
Всеобщие свойства пространства и времени
Общие свойства пространства
Общие свойства времени
Специфические (локальные) свойства пространства
Все страницы