Глобальные биогеохимические проблемы - Деформация природных биогеохимических циклов хозяйственной деятельностью человека
Загрязняющий компонент может распространяться в зависимости от особенностей циклов массообмена на весьма ограниченный участок земной поверхности, на более или менее значительную территорию или всю биосферу. Одной из глобальных проблем является рост концентрации углекислого газа в атмосфере, связанный с хозяйственной деятельностью человека.
Изобретение паровой машины положило начало ускоренному росту добычи каменного угля, используемого в качестве топлива. Широкое распространение двигателей внутреннего сгорания сопровождалось бурным развитием нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности. В начале XIX в. добыча угля составляла около 30 млн. т/год, в 1900 г. - 700 млн., в 1951 г. - 1918 млн., в 1990 г. потребление угля составило 4,1 млрд. тонн. С середины XIX в. началась эксплуатация нефтяных месторождений. В 1900 г. в мире было добыто менее 30 млн. тонн нефти, в 1990 г. потребление нефти составило 2,7 млрд. тонн. Потребление газа с 1937 г. по 1990 г. увеличилось в 25 раз и составило около 1,9-1012 м3. Таким образом, природные соединения углерода используются в столь значительном количестве, что это сопоставимо с крупным природным процессом.
Сжигание горючих ископаемых способствует накоплению в атмосфере массы углекислого газа. В середине ХIX в. концентрация СО2 в атмосфере составляла около 290-10-4 % объема, через 100 лет - 313-10-4 %, в 1978 г. - 330-10-4 %, в 1990 г. - 353-10-4 %. По расчетам исследователей, в результате сжигания минерального топлива было выделено до 1978 г. около 140 млрд. тонн углерода в составе СО2. Анализ динамики концентрации углекислого газа в атмосфере показал, что его масса в атмосфере увеличивается за последние годы на 2,2 млрд. т/год. Индустриальные источники выбрасывают в атмосферу в составе СО2 около 5 млрд. т/год углерода, что примерно в 15 раз меньше количества данного элемента, ассимилируемого при фотосинтезе растительности Мировой суши.
Привлекает внимание такое последствие сжигания возрастающих масс каменного угля, как изменение изотопного состава растений и всего живого вещества Земли. Каменный уголь является продуктом глубокой трансформации органического вещества растительного происхождения. Поскольку в процессе фотосинтеза предпочтительно поглощаются легкие изотопы углерода, постольку можно ожидать, что сжигание угля и поступление в атмосферу углекислого газа, обогащенного 12С, должно вести к обогащению живых организмов легким изотопом углерода. И действительно, исследуя годовые кольца стволов деревьев, американский биогеохимик Б. Болин (1985) показал, что по мере развития хозяйственной деятельности человека растительность обогащается изотопом 12С.
Сжигание огромных масс ископаемого топлива сопровождается расходованием кислорода, что является также не менее важной проблемой. Свободный кислород накопился в атмосфере только благодаря захоронению органического углерода. Интенсивное сжигание минерального топлива способствует связыванию значительного количества кислорода в составе образующегося СО2. На сжигание в составе минерального топлива 5 млрд. тонн углерода расходуется в течение года более 13 млрд. тонн кислорода. Такая масса в сравнении с 230 млрд. тонн кислорода, участвующим в биологическом круговороте на Мировой суше, представляется незначительной. Однако следует учитывать, что основная часть выделяющегося при фотосинтезе кислорода должна быть израсходована на разложение продуктов опада. За счет отмершего, но не разложенного до СО2 органического вещества ежегодно в атмосфере остается, по расчетам О. П Добродеева, около 1,55 млрд. тонн кислорода, что в 9 раз меньше массы кислорода, расходуемого на сжигание ископаемого топлива.
Кроме того, кислород расходуется на окисление различных газов, выделяющихся из недр Земли, - это количество кислорода пока не поддается оценке. Значителен расход кислорода на окисление выплавляемых промышленностью металлов, главным образом железа. Ежегодно в мире выплавляется около 700-800 млн. тонн стали. Примерно 10 % этого количества окисляется, на что расходуется около 340 млн. т/год кислорода.
Биосфера в целом пока справляется с окислением техногенных продуктов, однако поглощение кислорода достигло такого уровня, что уже становится необходимым контроль над глобальным биогеохимическим циклом этого элемента.
Ежегодно поступающее в окружающую среду количество техногенных тяжелых металлов сопоставимо с массами металлов, участвующих в глобальных процессах массообмена (таблица 2.3).
Из приведенных в таб. 2.3 данных следует, что массы марганца и хрома, поступающие в биосферу в течение года при сжигании каменного угля, близки к их массам, выносимым в растворимых формах годовым речным стоком со всей суши. Годовая добыча меди, свинца, олова и кадмия превышает сумму масс выноса растворенных форм и захвата годовым приростом растительности.
Таблица 2.3 Массы тяжелых металлов, вовлекаемых в техногенную и природную миграцию, 103 т/год (по В. В. Добровольскому, 1998)
Эле-мент |
Годовая добыча |
Выделение при сжи-гании каменного угля (данные на 1980 г.) |
Захват годовым приростом расти-тельности суши |
Вынос раство-ренных форм с речным стоком |
Mn Cu Zn Pb Cr Ni Sn Mo Co Cd |
|
|
|
|
Похожие статьи
-
Особо важное место среди многих последствий хозяйственной деятельности человека занимает процесс прогрессирующего накопления в окружающей среде тяжелых...
-
В природные циклы массообмена, охватывающие экогеосистемы крупных регионов, ощутимый дисбаланс вносят отходы промышленных предприятий и транспорта. Более...
-
По имеющимся данным на 1970 г. в мире образовалось 5 млрд. т твердых отходов, 19,8 млрд. т газообразных загрязнителей, 0,2 млрд. т пыли, 9135 млрд. т...
-
Введение - Деформация природных биогеохимических циклов хозяйственной деятельностью человека
Человеческое общество с момента своего появления является важным фактором изменения биосферы. Первоначально деятельность людей отражалась на структуре и...
-
Важность леса в формировании биосферы - Экологические проблемы лесов и лесопользования
Обзор литературных данных и логические построения автора показывают, что в жизненном цикле отдельного дерева и их совокупности количество кислорода,...
-
К глобальным экологическим проблемам в связи загрязнением атмосферы многие ученые относят: - сокращение озонового слоя; - изменение климата; - парниковый...
-
Энерго-сырьевые проблемы - Глобальные проблемы человечества
История развития человечества теснейшим образом связана с получением и использованием энергии. Уже в древнем мире люди использовали тепловую энергию для...
-
1. Загрязнение природной среды в процессе хозяйственной деятельности. Глобальные и локальные изменения качества атмосферного воздуха, вод, почв, биоты в...
-
Энерго-сырьевые проблемы - Основные глобальные проблемы человечества
История развития человечества теснейшим образом связана с получением и использованием энергии. Уже в древнем мире люди использовали тепловую энергию для...
-
Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды. - Биосфера и человек
В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. Однако при современном уровне развития...
-
Богатейшие природные ресурсы Казахстана - это огромный потенциал для его динамичного развития. Однако мировой опыт показывает, что многие страны,...
-
Экологические проблемы теплоэнергетики - Экологические проблемы энергетики
Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду во многом зависит от вида сжигаемого топлива [1]. Твердое топливо . При сжигании твердого топлива...
-
Глобальный цикл серы и антропогенные воздействия - Круговорот серы
При сравнении глобального цикла серы, каким он считался до каких-либо основных антропогенных воздействий, с тем циклом, который существовал в середине...
-
Сброс отходов в море с целю захоронения - Глобальные проблемы человечества
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных...
-
Масштабы влияния хозяйственной деятельности человека на природу
Масштабы влияния хозяйственной деятельности человека на природу. С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних...
-
Загрязнение почвы Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или...
-
Человек и радиация - Глобальные экологические проблемы современности
Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут "запустить" не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку...
-
Влияние человека на атмосферу - Биосфера и человек
В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек. Результатом человеческой деятельности стал постоянный рост содержания в атмосфере...
-
В настоящее время вопрос коренного улучшения использования природных ресурсов и ресурсообеспечения человечества имеет большую остроту. Потребности в...
-
Влияние хозяйственной деятельности на окружающую природную среду - Мониторинг окружающей среды
Хозяйственная деятельность человека Литосфера Атмосфера Гидросфера Биосфера 1 2 3 4 --------------- ---------------- ---------------- ---------------...
-
Появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например,...
-
Электроэнергетика, Черная металлургия - Влияние загрязнения атмосферного воздуха на человека
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составили 4345,7 тыс. т (твердые вещества, диоксиды серы, оксиды углерода, оксиды азота и др.). Наибольшие...
-
Фотохимический туман - Глобальные проблемы человечества
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных...
-
Процессы и явления, снижающие почвенное плодородие, разрушающие земельные ресурсы страны, уменьшающие площадь сельскохозяйственных земель, с некоторой...
-
Химическое загрязнение атмосферы В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт....
-
КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА. КРУГОВОРОТ КИСЛОРОДА, КРУГОВОРОТ КИСЛОРОДА - Основы экологии
Продуценты улавливают углекислый газ из атмосферы и переводят его в органические вещества, консументы поглощают углерод в виде органических веществ с...
-
АЭРОЗОЛЬНОЕ ЗАГРЯНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ - Глобальные проблемы мира
Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для...
-
Глобальные проблемы загрязнения воздуха - Проблемы загрязнения воздуха
Серьезную угрозу здоровью и процветанию человечества и других форм жизни представляют две глобальные проблемы окружающей среды, связанные с загрязнением...
-
Нефть и нефтепродукты Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть...
-
Экологические проблемы традиционной энергетики - Экологические проблемы энергетики
Основная часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых электростанциях (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные электростанции (АЭС)....
-
Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако роль ее в природных процессах биосферы огромна: она определяет...
-
Биологические, в том числе пищевые, ресурсы планеты обуславливают возможности жизни человека на Земле, а минеральные и энергетические служат основой...
-
Социально-экологические проблемы современности - Социальная экология
Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные и требуют для своего решения...
-
Массированное гидростроительство на Волге (а затем на Куре и других реках) начиная с 30-х гг. XXвека лишило осетровых Каспия большей части их...
-
Влияние человека - Круговорот серы
Промышленные процессы выносят в атмосферу большое количество серы. В отдельных случаях значительная концентрация соединений серы в воздухе служит...
-
Введение, Общие сведения о природных условиях - Экологические проблемы Украины
Можно решать самые разные проблемы, можно строить грандиозные планы, но угрожающий факт остается фактом - окружающая среда Земли, материка, территории,...
-
Расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха производится предприятием на основании нормативов платы, установленных согласно Постановлению...
-
Путевая машинная станция №45 (ПМС-45) ст. Батарейная является структурным подразделением Восточно - Сибирской железной дороги - филиала ОАО "РЖД"....
-
Экологические проблемы традиционной энергетики - Энергия - проблема роста и потребления
Основная часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых электростанциях (ТЭС). Далее обычно идут гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные...
-
Человек в сельскохозяйственной деятельности, используя земельные, водные, растительные, животные и энергетические ресурсы, обеспечивает себя в первую...
Глобальные биогеохимические проблемы - Деформация природных биогеохимических циклов хозяйственной деятельностью человека