Загрязнение окружающей среды - (реферат)

Современные модели показывают, что подъем средней температуры воздуха на 4°С (7Т) повысит средний уровень моря на 0, 5—1, 5 метра (1, 6— 5 футов) за следующие 50—100 лет, в случае если не произойдет облома Западно-Антарктического ледникового щита, который привел бы к гораздо большему повышению уровня. Это станет бедствием практически для трети населения Земли, проживающего в расположенных ниже уровня моря приморских городах, портах, дельтах рек и влажных низменностях. Если бы большая часть Гренландского и Западно-Антарктического ледникового щитов растаяла, как это случилось во время теплого периода 120 тыс. лет назад, уровень моря постепенно поднялся бы на 6 метров (20 футов) за несколько сотен лет.

Даже при умеренном повышении уровня моря будут затоплены огромные города, такие, как Шанхай и Каир, и большие площади плодородных низменностей и дельт в Бангладеш (см. с. 136, т. 2), Индии и Китае, где выращивается большая часть мирового урожая риса. В число других находящихся под угрозой городов входят Роттердам, Венеция, Бангкок и Тайбэй. Низкие архипелаги, такие, как Маршалловы острова в Тихом океане, Мальдивские острова (1800 островов в Индийском океане), и некоторые карибские государства полностью исчезнут под водой. Также будут затоплены прибрежные водно-болотистые угодья, которые служат нерестилищами для большинства ценных промысловых рыб и моллюсков (см. с. 200—201, т. 1). Это отрицательно скажется на мировом рыбном промысле и уменьшит популяции мигрирующих птиц и других диких животных. Агентство охраны окружающей среды считает, что подъем уровня на один метр (три фута) разрушит от 26 до 65% прибрежных заболоченных земель в Соединенных Штатах. Если для защиты прибрежных городов построить дамбы, будет потеряно от 50 до 82% заболоченных земель в США, так как эти структуры не дадут морю продвинуться в глубь страны и создать новые низменности. Даже повышение уровня моря на 0, 5 метра (1, 6 фута) приведет к затоплению около трети прибрежных заболоченных земель США. Повысится также соленость рек, заливов и прибрежных вод. Будет затоплено большинство барьерных рифов, включая Флорида-Кие, и современные отлогие морские берега Малибу в Калифорнии. Расположенные ниже уровня моря города, такие, как Новый Орлеан, Нью-Йорк, Атлантик-Сити, Галвестон, Чарлстон и Майами (который расположен на уровне моря или чуть выше его, на землях, осушенных от болот Эверглейдс), окажутся под угрозой затопления, если миллиарды долларов не будут потрачены на строительство гигантских плотин и дамб. В Вашингтоне (округ Колумбия) уровень воды почти достигнет ступеней Капитолия и Белого дома. В Соединенных Штатах даже незначительный подъем уровня моря на 0, 3 метра (1 фут) приведет к затоплению значительных районов Луизианы и Флориды и эрозии берегов Атлантики и Мексиканского залива, по крайней мере, на 30 метров (98 футов) в глубь страны. Один юморист шутил, что он собирается купить землю в Канзасе, потому что она, превратившись в морской пляж, вероятно, станет представлять большую ценность. Резервуары с опасными химическими веществами, хранящиеся на побережье Атлантического океана и Мексиканского залива, будут затоплены, и произойдет загрязнение многих горизонтов грунтовых вод (рис. 5-15, с. 147, т. 2). в прибрежных областях. Водоносные горизонта, которые снабжают водой множество людей во Флориде и на Лонг-Айленде, станут слишком солеными для использования. Действия в связи с глобальным потеплением. Большинство климатологов соглашаются с тем, что в течение нескольких столетий будет происходить глобальное потепление, главным образом из-за огромного количества долгоживущих химикатов, которые мы десятилетиями выбрасывали в атмосферу (рис. 4-14). Споры ведутся только о том, насколько велико будет повышение средней температуры атмосферы, как быстро она будет расти и каковы будут региональные эффекты. Нет способов быстрого удаления парниковых газов, охлаждения атмосферы или понижения уровня моря. Существует широко распространенное мнение, что любое значительное изменение мирового климата вызовет резкий подъем цен на продовольствие, массовый голод, серьезные экономические катаклизмы и социальный хаос. Чем более быстрыми будут климатические изменения, тем более серьезными окажутся эти проблемы. Таким образом, глобальное потепление, вызванное нашей деятельностью, явится подлинной планетарной катастрофой.

В принципе возможны два направления действий в связи с глобальным потеплением: замедлить его или приспособиться к его последствиям. Многие ученые, изучающие атмосферу, полагают, что уже поступившие в атмосферу -газы автоматически повысят ее температуру на O, 6—l, 7°C (1, 1 —3, 1°F), даже если мы завтра прекратим сжигать ископаемое топливо. Но замедление скорости изменений поможет предотвратить экономический и социальный хаос и выиграть время для использования других энергетических альтернатив. Мы можем замедлить скорость глобального потепления следующими способами: • запретить эмиссию ХФУ и халонов;

• уменьшить потребление ископаемого топлива, по крайней мере, на 20% к 2000 г. и на 50% к 2015 г. , главным образом за счет установления высоких цен на бензин, введения штрафов за эмиссию продуктов сгорания ископаемого топлива. Кроме того, ввести льготы за поиск альтернатив ископаемому топливу, повышение к. п. д. энергии, озеленение и оказание энергетической помощи бедным. Ключевым вопросом теперь является не вопрос о том, сколько нефти, газа или угля мы имеем (глава 2), а сколько мы можем позволить себе сжигать;

• резко сократить использование угля, который выделяет на 60% больше диоксида углерода на единицу производимой энергии, чем любое другое ископаемое топливо (рис. 2-9, с. 73). В качестве временной меры мы можем перевести электростанции с угля на природный газ, который выделяет вдвое меньше СО3на единицу энергии, а также резко уменьшает выбросы других загрязнителей воздуха. Однако, чтобы обеспечить энергией свою программу индустриализации, Китай планирует почти удвоить производство угля в следующее десятилетие; • использовать скрубберы для удаления диоксида углерода из выбросов дымовых труб углесжигающих электростанций и заводских топок и из автомобильных выхлопов. Современные методы обеспечивают удаление только 30% СО3 и слишком дороги; но химики в Институте исследований солнечной энергии разработали специальные вещества, которые могут более эффективно удалять СО2 из воздуха. Он может быть потом закачен в нефтяные скважины для извлечения из них тяжелой нефти или для превращения в метанол и использования в качестве автомобильного топлива; • повысить энергетический коэффициент полезного действия. Недавние исследования Института мировых ресурсов позволили сделать вывод, что индустриальные страны могут вдвое уменьшить потребление угля за счет повышения его к. п. д. , используя уже существующие технологии; • повысить средний пробег новых автомобилей на единицу топлива с 27, 5 мили на галлон (11, 7 км на литр)до 60 миль нагаллон (25, 5 км на литр) к 2005 г. , чтобы вдвое уменьшить выбросы СО3;

• требовать, чтобы в новых домах использовались наиболее эффективные системы отопления и охлаждения (рис. 3-16, с. 118, т. 1); • намного увеличить использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии (глава 9, т. 2);

• увеличить использование природного газа на время перехода от современной эры ископаемого топлива к новой солнечной эре (раздел 2-2); • существенно замедлить вырубку и деградацию тропических лесов (раздел 7-2, т. 2);

• повсеместно высаживать деревья; 0, 4 га (1 акр) деревьев поглощает за год столько диоксида углерода, сколько выбрасывается автомобилем за, 42 тыс. километров (26 тыс. миль) пробега; • снизить рост населения (глава 2, т. 2).

Достижение этих целей потребует от различных стран разработки и выполнения Всемирного закона об атмосфере. Мы могли бы также увеличить использование ядерной энергии, если будут разработаны новые, намного более безопасные реакторы и решена проблема безопасного хранения ядерных отходов в течение тысяч лет. Но чтобы внести реальный вклад в решение проблемы глобального потепления, потребовались бы тысячи реакторов (см. с. 106—109). Кроме того, использование атомной энергии для выработки электричества слишком неэффективно (рис. 3-17, с. 121, т. 1), и электричество не может быть использовано для приведения в движение автомобилей, пока не будут разработаны более совершенные батареи. Причем это более дорогой путь по сравнению с другими возможностями. Так, повышение к. п. д. энергетики позволяет значительно быстрее замедлить глобальное потепление, а сокращение выбросов СО3 на один доллар затрат будет при этом в 2, 5—10 раз большим, чем при приоритетном развитии ядерной энергетики. Многие наблюдатели сомневаются, что страны вовремя согласятся уменьшить потребление ископаемого топлива и вырубку лесов, чтобы предотвратить значительное глобальное потепление. Государства, климат которых, по всей вероятности, улучшится в результате глобального потепления, будут сопротивляться введению строгих ограничений, в то время как страны, которые, возможно, пострадают от снижения плодородия, будут поддерживать начало немедленных действий. Резкое сокращение потребления ископаемого топлива, как бы ни было оно желательным с долгосрочных экологических и экономических точек зрения, может обусловить значительные краткосрочные экономические и социальные проблемы, которые большинство найдет неприемлемыми. Поэтому, чтобы выиграть время, некоторые аналитики предлагают одновременно с попытками уменьшить потребление ископаемого топлива и вырубку лесов начать также готовиться к последствиям длительного глобального потепления. Их предложения включают: • расширение исследований по выведению новых сортов сельскохозяйственных растений, малотребовательных к влаге и способных буйно разрастаться в воде, слишком соленой для обычных культур; • строительство дамб для защиты приморских территорий от затопления, как это делали голландцы на протяжении столетий; • удаление с прибрежных территорий резервуаров для хранения опасных веществ; • запрещение нового строительства на низинных прибрежных территориях; • повсеместное накопление больших запасов основных продуктов в качестве страховки на случай резкого падения их производства;

• расширение площадей существующих заповедников, парков и заказников на север в Северном полушарии и на юг в Южном и создание новых заповедников в этих областях;

• разработка планов управления существующими парками и заповедниками с учетом возможных изменений климата. Однако осуществление таких изменений потребует 20 лет и будет стоить сотни миллиардов долларов. Например, только приспособление мировых оросительных систем к изменениям климата- может обойтись в 200 млрд. долларов. Не бывает бесплатных обедов! Изменение глобального климата в результате антропогенной деятельности может рассматриваться в качестве самой большой трагедии человеческого сообщества. В 1975 г. антрополог Маргарет Мид сказала: “Атмосфера является основным символом глобальной взаимозависимости. Если мы не можем разрешить некоторые из наших проблем перед лицом угрозы этому глобальному единству, я не могу быть очень оптимистичной относительно будущего мира”. Вероятно, перспектива парникового эффекта может стать катализатором всемирного осознания срочной необходимости начала действий по защите нашей Земли.

    4-5. КОНТРОЛЬ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОЗДУХА

Законодательство США по загрязнению воздуха. Загрязнение воздуха или другой тип загрязнения могут контролироваться законами, устанавливающими желательные стандарты или технологии достижения этих стандартов. В Соединенных Штатах Конгресс принял Законы о чистом воздухе в 1970 и 1977 гг. , что дало федеральному правительству значительные возможности контроля за загрязнением воздуха. Эти законы потребовали от Агентства охраны окружающей среды ввести национальные стандарты качества окружающего воздуха (НСКОВ) для семи основных загрязнителей открытого воздуха: взвешенных твердых частиц, оксидов серы, оксида углерода, оксидов азота, озона, углеводородов и свинца. Каждый стандарт определяет максимальный допустимый уровень, осредненный за определенный промежуток времени, для некоторых загрязнителей открытого воздуха. От Агентства охраны окружающей среды потребовали ввести два типа НСКОВ, не принимая во внимание стоимость достижения этих стандартов. Первичные стандарты качества окружающего воздуха были введены для защиты здоровья человека, особенно пожилых людей, детей и других чувствительных индивидуумов. Для их введения были установлены конкретные сроки. Вторичные стандарты качества окружающего воздуха были введены для поддержания нормальной видимости, защиты урожая, строений и запасов воды. Для их введения не были установлены точные сроки.

Предполагалось, что каждый из 247 районов по контролю за качеством воздуха, выделенных Агентством охраны окружающей среды по всей стране, будет соответствовать всем первичным стандартам к 1982 г. Предусматривалась возможность задержки до 1987 г. , но многие территории не сумели уложиться в эти сроки. Чтобы выполнить все требования, любой новый завод или существенно расширенный существующий должны оснащаться оборудованием по контролю за загрязнениями, которое обеспечивало бы уровень очистки не меньший, чем лучший из уже достигнутого на подобном предприятии где-либо в стране, независимо от его стоимости. Кроме того, должно обеспечиваться снижение суммарного объема выбросов для всей территории. Чтобы обеспечить это второе требование, компания может купить и закрыть уже существующее предприятие либо закупить для него оборудование, уменьшающее выбросы. Другой возможностью является покупка кредита на выбросы у другой компании на той же территории, которая сумела снизить выбросы до уровня ниже требуемого. Агентство охраны окружающей среды ввело также политику предотвращения значительного ущерба. Она призвана не допустить снижения качества воздуха в районах, где он чище, чем требуется НСКОВ для взвешенных твердых частиц и диоксида серы. В противном случае промышленность, могла бы развиваться на этих территориях и постепенно ухудшить качество воздуха до национальных стандартов по данным двум главным загрязнителям. Законы о чистом воздухе 1970 и 1977 гг. требовали, чтобы каждый штат разработал утвержденный Агентством охраны окружающей среды план их выполнения, показывающий, как федеральные стандарты будут полностью достигнуты к 1982 г. или в крайнем случае к 1987 г. Конгресс дал Агентству право останавливать строительство крупных новых заводов или запрещать расширение существующих и урезать федеральные ассигнования на строительство автострад в любом штате, не выполняющем утвержденный план. Тем не менее это не было сделано из-за политического давления. Законы о чистом воздухе требовали также от Агентства охраны окружающей среды установить единые национальные стандарты максимальных выбросов, известные как новые стандарты конструкции источников выбросов, на основе принципа “промышленность для промышленности” для вновь строящихся заводов или расширяющихся существующих предприятий. В отличие от НСКОВ при введении этих стандартов могут учитываться денежные и энергетические затраты.

Конгресс установил порядок достижения определенных процентов сокращения выбросов оксида углерода, гидрокарбонатов и оксидов азота автотранспортом. Хотя отмечается значительный прогресс, серии легально предоставленных отсрочек отодвинули крайний срок достижения большинства этих целей. Тенденции изменения качества открытого воздуха в США. Концентрация большинства основных загрязнителей, кроме оксидов азота, в атмосфере Соединенных Штатов между 1975 и 1987 гг. уменьшилась в результате введения законов о контроле за загрязнением воздуха, экономического спада и повышения цен на энергию (рис. 4-16). Наиболее резко сократилась концентрация свинца вследствие снижения на 91% допустимого содержания свинца в этилированном бензине (см. с. 160—163). Однако с 1986 по 1987 г. содержание озона и взвешенных твердых частиц в атмосфере увеличилось, а уровни диоксида азота остались неизменными, главным образом из-за автомобильных выбросов. Защитники окружающей среды утверждают, что этот рост является следствием сокращения бюджета и усилий администрации Рейгана воспрепятствовать ужесточению законодательства по контролю за загрязнением воздуха, а также предпочтению, отдаваемому контролю за загрязнениями вместо их предотвращения. Осредненные показатели загрязнения нескольких сотен измерительных станций Агентства охраны окружающей среды по всей стране не отражают действительно серьезного загрязнения воздуха в различных крупных городах. Агентство использует стандартный индекс загрязнения (СИЗ) для определения частоты и степени превышения первичных медицинских стандартных норм качества воздуха по одному или нескольким показателям. Ежедневные стандартные индексы загрязнения часто публикуются в средствах массовой информации для информирования общественности об уровне загрязнения воздуха (рис. 4-17). Между 1976 и 1987 гг. в большинстве крупных городов резко уменьшилось число дней, когда воздух оценивался как опасный, очень нездоровый или нездоровый. В Нью-Йорке, Чикаго и Кливленде отмечено значительное улучшение качества воздуха, в то время как в Лос-Анджелесе, Хьюстоне и Далласе —Форт-Уэрте улучшения практически не наблюдалось. Однако в 1989 г. Агентство охраны окружающей среды обвинили в намеренной фальсификации и сокрытии данных. После Швеции Соединенные Штаты добились наибольшего до сравнению с другими странами прогресса в снижении концентрации шести главных загрязнителей открытого воздуха (рис. 4-16). Тем не менее многое еще предстоит сделать, так как усилия по контролю загрязнения постепенно перекрываются ростом числа новых автомобилей и других источников загрязнений. В 1988 г. каждый третий американец жил в одном из 101 крупных городов, где средняя концентрация озона регулярно превышает опасный уровень. В наихудшем положении был Лос-Анджелес, где концентрация озона в 1988 г. превышала стандартный предел в течение 148 дней. Другими территориями, где стандартные допустимые уровни озона в 1988 г. превышались 15—54 дня, были Нью-Йорк, Балтимор, Паркерсберг, Питсбург, Филадельфия, Сакраменто, Бейкерс-филд, Шибойган (Висконсин), Уор-честер, Штейбенвиль (Огайо) и графство Нокс (Мэн). Каждый четвертый американец живет в одном из 59 городов, где отмечаются слишком высокие концентрации оксида углерода. Хотя новые автомобили выбрасывают гораздо меньше загрязнителей, чем модели 1970 г. , уровень смога все еще высок, главным образом из-за того, что теперь на дорогах на 55% больше автомобилей, пробег которых увеличился. Кроме того, из-за неэффективной проверки системы контроля за выбросами у 60% автомобильного парка США отключены или не работают должным образом. В 1970-х годах большинство западноевропейских стран, Канада, Австралия, Япония и Южная Корея ввели стандарты на автомобильные выбросы, сходные со стандартами Соединенных Штатов, хотя некоторые европейские страны в этом отношении отстают. Практически не предпринимаются попытки контроля за автомобильными выбросами в Индии, Мексике, Аргентине, Китае, в Советском Союзе и в восточноевропейских странах. Методы контроля за загрязнением. После того как стандарты контроля за загрязнением приняты, могут использоваться два основных метода предотвращения превышения предельных уровней концентрации загрязнителей. Первый — контроль на входе, который предотвращает или резко снижает поступления потенциальных загрязнителей (см. с. 223— 226). Второй — контроль на выходе, который представляет попытку снизить содержание загрязнителей до приемлемых уровней уже после их попадания в окружающую среду. Методы контроля на выходе, как правило, дорогие и сложные. С учетом долгосрочной перспективы методы контроля на входе обычно проще и дешевле. Пять основных методов контроля на входе для уменьшения общего количества загрязнителей, попадающих в окружающую среду, состоят в следующем: • регулирование роста населения (глава 2, т. 2);

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5