Проблемы глобального потепления климата

    Одним из существенных последствий ожидаемого глобального потепления может стать экономия топливно-энергетических ресурсов. На начало XXI в. при потеплении климата отопительный сезон в Европе и Канаде уже сократился. При этом затраты тепла на отопление уменьшились соответственно на 15-20% и на 10%..

    В лесном хозяйстве на фоне улучшения  условий произрастания лесных формаций могут возникнуть благоприятные  экологические параметры для роста и размножения различных насекомых-вредителей, что приведет к возникновению значительных очагов болезней леса. Поэтому уже сейчас принимаемые мероприятия по борьбе с обезлесиванием, по увеличению темпов лесовозобновления (с ежегодным приростом до 12 млн. га), по улучшению использования древесины — все это создаст оптимальные условия для развития лесного хозяйства в XXI в.

    При глобальном потеплении негативные изменения качества воды и водообеспеченности в прибрежных районах океана могут оказать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Значительное повышение температуры воздуха до 2-3°С. возможно, приведет к повышенной смертности населения различных регионов земного шара. По данным ВОЗ; во многих странах в результате глобального потепления могут вновь возникать или увеличиваться случаи таких болезней, как малярия,  лимфатический филярии, шистозоматоз, онхоцеркоз (речная слепота), тропическая лихорадка, австралийский энцефалит и др. Поэтому такие международные организации, как ЮНЕП, ВОЗ, ВМО, ЮНЕСКО, осуществляют программу мониторинга по предупреждению и уменьшению экологических и социально-экономических последствий глобального потепления климата нашей планеты. 

 3.4. Экологическое прогнозирование

В настоящее время обсуждаются различные меры, которые могли бы воспрепятствовать нарастающему  "антропогенному перегреву"  Земли. Существует предложение извлекать избыток  СО2 из воздуха, сжижать и нагнетать в глубоководные слои океана, используя его естественную циркуляцию. Другое предложение заключается в том, чтобы рассеивать в стратосфере мельчайшие капельки серной кислоты и уменьшать тем самым приход солнечной радиации на земную поверхность. 
Огромные масштабы антропогенной редукции биосферы уже сейчас дают основание считать, что решение проблемы СО2 должно осуществляться путем "лечения" самой биосферы, т.е. восстановления почвенного и растительного покрова с максимальными запасами органического вещества всюду, где это возможно. Одновременно должен быть усилен поиск, направленный на замену ископаемого топлива другими источниками энергии, в первую очередь экологическими безвредными, не требующими расхода кислорода, шире использовать водную, ветровую энергию, а для дальнейшей перспективы - энергию реакцию вещества и антивещества. 
Известно, что не бывает худа без добра, и вот вышло так, что нынешний промышленный спад в стране оказался полезен - экологически. Уменьшились объемы производства. и, соответственно, уменьшилось количество вредных выбросов в атмосферу городов. 
Пути решения проблемы чистого воздуха вполне реальна. Первый - борьба с сокращением растительного покрова Земли, планомерное увеличение в его составе специально подобранных пород, очищающих воздух от вредных примесей. В Институте биохимии растений экспериментально доказано, что многие растения способны усваивать из атмосферы такие вредные для человека компоненты, как алканы и ароматические углеводороды, а также карбонильные соединения, кислоты, спирты, эфирные масла и другие.  
Большое место в борьбе с загрязнением атмосферы принадлежит орошению пустынь и организации тут культурного земледелия, созданию мощных лесозащитных полос. Предстоит провести огромную работу по уменьшению и полному прекращению выброса в атмосферу дыма и других продуктов сгорания. Все более неотложными становятся поиски технологии для "беструбных" промышленных предприятий, работающих по замкнутой технологической схеме - с использованием всех отходов производства.  
Деятельность человека столь грандиозна по размаху, что уже приобрела глобальный природообразующий масштаб. До сих пор мы по преимуществу искали, как можно больше взять у природы. И поиск в этом направлении будет продолжаться. Но наступает пора столь же целеустремленно поработать и над тем, как отдать природе то, что мы у нее забираем. Нет сомнения, что гений человечества способен решить и эту грандиозную задачу. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Способы решения проблемы парникового эффекта 

4.1. Пути снижения воздействия парникового эффекта

       на состояние климата Земли

Главную меру по предупреждению глобального потепления можно сформулировать так: найти  новый вид топлива или поменять технологию использования нынешних видов топлива. Это означает, что необходимо:

- уменьшить потребление  ископаемого топлива. Резко сократить  использование угля и нефти,  которые выделяют на 60 % больше  диоксида углерода на единицу  производимой энергии, чем любое  другое ископаемое топливо в  целом;

-        использовать вещества (фильтры, катализаторы) для удаления диоксида углерода из выброса дымовых труб углесжигающих электростанций и заводских топок, а также  автомобильных выхлопов;

-        повысить энергетический коэффициент полезного действия;

-        требовать чтобы в новых домах использовались более эффективные системы отопления и охлаждения;

-        увеличить использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии;

-        существенно замедлить вырубку и деградацию лесных массивов;

-        удалить с прибрежных территорий резервуары для хранения опасных веществ;

-        расширить площади существующих заповедников и парков;

-        создать законы, обеспечивающие предупреждение глобального потепления;

-        выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и устранять их последствия.

       Полностью уничтожить парниковый эффект нельзя. Полагают, что если бы не парниковый эффект, средняя температура на земной поверхности составила бы - 15 градусов по Цельсию.  

4.2. Индикаторы загрязненности воздушной среды 

А основным показателем  загрязненности атмосферного воздуха  являются определенные экспериментально допустимые критические нагрузки и критические уровни.

Лиственные породы реагируют на оксиды азота. При опасной их концентрации на листьях появляются буровато- черные участки, кончики листьев краснеют.

Фтор вызывает появление серо-зеленых, а затем  светло-желтых полос на листьях; листья начинают увядать и никнуть.

Превышенное содержание озона вызывает появление на листьях  водяных набухании, нижняя поверхность листьев приобретает серебристый или бромовый оттенок, а верхняя покрывается пятнами.

Хорошо реагируют  на загрязнения сосна, гречиха, ячмень, овес_г шпинат, пшеница, некоторые цветочные культуры. fB Японии на улицах высеивается бегония: при первых признаках смога, ее листья покрываются пятнами, которые затем превращаются в дыры. В частности, такой  цветок, как традисканция в зависимости от загрязненности воздушной среды меняет окраску; ее голубые тычинку желтеют.

Отличным индикатором  загрязненности воздушной среды являются лишайники. Это настоящая лакмусовая бумажка загрязненности воздушной среды: если лишайники живут, значит, воздух чист: если лишайников нет или они быстро погибают, значит, воздух опасен и для человека. Исследования лишайников посвящена целая книга.

Листья обыкновенной сирени отлично поглощают свинец, выхлопные газы. Этими же свойствами обладают многие другие деревья, кустарники, просто трава. По исследованиям ученых для нормального существования в крупном городе на одного человека нужно в общей сложности (включая газонную зелень и пригородные участки) 200 м² зеленых насаждений. Это дает предельную экологически безопасную плотность населения в максимально озелененном городе - 5000 чел/км².  

4.3. Защита атмосферы

       Защита  атмосферы включает комплекс технических и административных мер, прямо или косвенно направленных на прекращение или, по крайней мере, уменьшение возрастающего загрязнения атмосферы, являющегося следствием промышленного развития.

       Территориально-технологические проблемы включают как вопросы местоположения источников загрязнения атмосферы, так и ограничения или устранения ряда отрицательных эффектов. Поиск оптимальных решений по ограничению загрязнения атмосферы данным источником интенсифицировался параллельно с ростом уровня технических знаний и промышленным развитием, — разработан ряд специальных мер по защите атмосферы. Кроме того, начинается интегрирование процесса поиска оптимальных решений по ограничению эффектов загрязнения атмосферы с комплексным подходом к защите атмосферы, которое и осматривает взаимосвязи между отдельными составляющими окружающей среды. Таким образом, исследование эффектов загрязнения атмосферы становится все более зависимой, но не менее важной частью в области защиты атмосферы.

       Придание исследованиям по защите атмосферы целенаправленного характера -должно включать борьбу против ее загрязнения, особенно промышленного, а также от транспортных средств и других источников. Они не могут проводиться, например, только ради постановки задач, но должны указывать пути улучшения существующего положения. Таким образом, эта область исследований не может пассивно комментировать сложившуюся ситуацию и делать прогнозы, основывающиеся на данных самих "поставщиков загрязнений", она должна разрабатывать концепции, промежуточные и долговременные планы, а также конкретные программы, направленные на активное ограничение неблагоприятного хода событий, используя при этом локальную кратковременную тактику и долговременную общенациональную стратегию. Защита атмосферы не может быть успешной при односторонних и половинчатых мерах, направленных против конкретных источников загрязнения. Наилучшие результаты могут быть получены лишь при объективном, многостороннем подходе к определению причин загрязнения атмосферы, вкладу отдельных источников и выявлению реальных возможностей ограничения этих выбросов.

       В городских и промышленных конгломератах, где имеются значительные концентрации малых и больших источников загрязняющих веществ, лишь комплексный подход, базирующийся на конкретных ограничениях для конкретных источников или их групп, может привести к установлению приемлемого уровня загрязнения атмосферы при сочетании оптимальных экономических и технологических условий. Исходя из этих положений, необходим независимый источник информации, который располагал бы сведениями не только о степени загрязнения атмосферы, но и видах технологических и административных мер. Объективная оценка состояния атмосферы совместно со сведениями обо всех возможностях уменьшения выбросов позволяет создать реальные планы и долговременные прогнозы загрязнения атмосферы применительно к наихудшим и наиболее благоприятным обстоятельствам и формирует твердую основу для выработки и укрепления программы защиты атмосферы.

       Самой загрязненной частью любого города чаще всего является его центральная часть. А основным загрязнителем является автомобильный транспорт. Автомобиль можно назвать химической фабрикой на колесах. На долю автомобиля приходится 60% всех вредных веществ в городском воздухе. Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 веществ. В них содержатся  углеводороды, – не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если автомобиль работает на малых  оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т.е. во время заторов или у красного сигнала светофора.

            Есть несколько путей борьбы  с загрязнением выхлопными газами: техническое совершенствование  двигателей, топливной аппаратуры, электронных систем подачи топлива;  повышение качества топлива, снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах в результате применения дожигателей топлива, каталитических катализаторов; использование альтернативных видов топлива.

            Отработанные газы автомашин  можно обезвредить с помощью  специальных устройств в системе выпуска двигателя автомобиля, называемых нейтрализаторами. Пламенный нейтрализатор – устройство для обезвреживания

       Отработанных  газов двигателя автомобиля дожиганием в открытом пламени. Термический  нейтрализатор – термоаккумулирующее  устройство для нейтрализации отработанных газов двигателя автомобиля методом беспламенного сжигания. Жидкостный нейтрализатор – устройство для обезвреживания отработанных газов автомобилей с помощью химического связывания жидкостными реагентами.

            Избавит население от выхлопных газов электрический транспорт.

       Рядом экологов была выдвинута разумная идея ''налога на выделенную углекислоту''. Страна, не зависимо от уровня индустриального  развития, получит определенную квоту  на производство СО₂. Богатые страны смогут покупать квоты на выбросы углекислоты у более бедных стран. Такие рыночные отношения смогли бы помочь, например, Бразилии получить дополнительные средства на борьбу с уничтожением тропического леса. Этот налог помог бы повысить инвестиции в разработку альтернативных источников энергии.

       Первый  налог на производство углекислоты  был введен Швецией в 1990 г. Министерство по защите окружающей среды поставило  задачу снизить к 2000 г. в стране эмиссию СО₂ на 2,5% .Введен так же налог на сжигание угля, нефти и природного газа. В России отрыт способ  утилизации углекислого газа с использованием новейших технологий. Двуокись углерода извлекается из дымовых газов. Операцию проводят методом газоразделения с помощью ионообменных мембран, при этом концентрация углекислоты доводится до 98-99%. Очищенный двуокись углерода закачивают в хранилища, откуда он поступает на дальнейшую переработку.

            На следующей стадии углекислый  газ смешивают с парами воды  и подвергают элекрохимическому  разложению в процессе электролиза.  В результате реакции при высокой температуре (1100-1150⁰С) на аноде выделяется сверхчистый кислород, а на катоде – смесь окиси углерода и водорода, т.е. синтез-газ, служащий основным сырьем для производства углеводородных соединений, всего спектра современных искусственных материалов – от синтетического бензина и дизельного топлива до изделий из полимеров (пластмасс, лаков, красок, растворителей и т.п.). Эта технология для получения углеводородов из диоксида углерода не имеет мировых аналогов.

4.4. Идеи ученых по  спасению Земли от глобального потепления

Предложения по решению проблемы глобального потепления от ведущих ученых носят порой  фантастический характер, но рассматриваются  экспертами всерьез, потому что могут  оказаться полезными, рано или поздно. Приведу некоторые идеи ученых по спасению Земли от глобального потепления:

Сегодня Земля  поглощает 70% всей радиации, которую  получает от Солнца, и поэтому следует  что-то придумать, чтобы снизить  этот показатель. Астроном Роджер Анцель (Roger Ancel) предлагает разместить вокруг Земли миллионы линз диаметром 60 см и весом несколько граммов, которые будут способны отражать солнечные лучи. Это приведет к снижению солнечной радиации. Надо заметить, что сокращение солнечного освещения на 1,6% компенсирует рост температуры на 1,75 Кельвина (3 градуса Фаренгейта). Эффект, который оказывает на температуру рассеивание света, наблюдается, например, при извержении вулканов, когда в атмосферу попадает огромная масса частиц, и в результате температура падает.