- 6.Антропогенное влияние на круговороты основных биогенных элементов в биосфере.
- Влияние антропогенной деятельности на круговорот веществ
- Биосфера. Круговорот веществ в биосфере. Глобальные изменения в биосфере.
- Структура биосферы
- Типы веществ биосферы
- Круговорот веществ и поток энергии в биосфере
- Воздействие человека на биосферу
- Важнейшие экологические проблемы современности
6.Антропогенное влияние на круговороты основных биогенных элементов в биосфере.
Проблемы народонаселения и ресурсов биосферы тесно связаны с реакциями окружающей природной среды на антропогенные воздействия. Естественное экологически сбалансированное состояние окружающей среды обычно называют нормальным. Это состояние, при котором отдельные группы организмов биосферы взаимодействуют друг с другом и с абиотической средой без нарушения равновесия круговоротов веществ и потоков энергии в пределах определённого геологического периода, обусловлено нормальным протеканием природных процессов во всех геосферах.
Обычно в качестве основных параметров, характеризующих состояние окружающей природной среды, выделяют следующие:
Эти параметры состояния окружающей среды могут быть количественно определены экспериментальным путём для каждой точки, района, крупного региона, природной зоны или ландшафтно-географического пояса, наконец, для земного шара в целом; они количественно характеризуют состояние и пространственную неоднородность среды.
Геохимический параметр состояния окружающей среды также существенно изменился, особенно в отношении биологического и геологического круговоротов. Под влиянием человеческой деятельности происходят большие изменения в распределении химических элементов в биосфере, природная и антропогенная трансформация веществ, а также переход химических элементов из одних соединений в другие. Природный биологический круговорот веществ нарушен человеком на площади, достигающей почти половины всей поверхности суши: антропогенные пустыни, индустриальные и городские земли, пашни, сады, вторичные низко продуктивные леса, истощённые пастбища и т.д.
Нарушению геологического круговорота веществ способствовали такие факторы:
1. Эрозия почвенного покрова и возрастания твёрдого стока в океан;
2. Перемещение огромных масс земной коры;
3. Извлечение из недр значительных количеств руд, горючих и других ископаемых;
4. Перераспределение солей в почвах, грунтовых и речных водах под влиянием оро-шаемого земледелия;
5. Применение минеральных удобрений и ядохимикатов;
6. Загрязнение среды сельскохозяйственными, промышленными и коммунальными от-ходами;
7. Поступление в природную среду энергетических загрязнений.
Рассмотрим конкретные виды антропогенного вмешательства в круговороты веществ в природе.
Круговорот углерода Углерод является основным «строительным материалом» молекул углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот (таких как ДНК и РНК) и других важных для жизни органических соединений. Вмешательство человека в круговорот углерода резко возрастает, особенно начиная с 1950-х годов, из-за быстрого роста населения и использования ресурсов, и происходит оно в основном двумя способами:
— Сведение лесов и другой растительности без достаточных лесовосстановительных работ, в связи с чем уменьшается общее количество растительности, способной поглощать СО2.
Сжигание углеродосодержащих ископаемых видов топлива и древесины. Образующийся при этом углекислый газ попадает в атмосферу.
Вмешательство человека в круговорот азота состоит в следующем:
— Сжигание древесины или ископаемого топлива (NO). Оксид азота затем соединяется в атмосфере с кислородом и образует диоксид азота (NO2), который при взаимодействии с водяным паром может образовывать азотную кислоту (HNO3).
— Производство азотных удобрений и их широкое применение.
— Увеличение количества нитрат-ионов и ионов аммония в водных экосистемах при попадании в них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей азотных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых канализационных стоков.
Круговорот фосфора. Вмешательство человека в круговорот фосфора сводится в основном к двум вариантам:
— Добыча больших количеств фосфатных руд для производств минеральных удобрений и моющих средств.
— Увеличение избытка фосфат-ионов в водных экосистемах при попадании в них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей фосфатных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых стоков.
Около трети всех соединений серы и 99% диоксида серы, попадающих в атмосферу, имеют антропогенное происхождение. Сжигание серосодержащих углей и нефти для производства электроэнергии дает примерно две трети всех антропогенных выбросов диоксида серы в атмосферу. Оставшаяся треть выделяется во время таких технологических процессов, как переработка нефти, выплавка металлов из серосодержащих медных, свинцовых и цинковых руд.
Круговорот воды или гидрологический цикл, в процессе которого происходит накопление, очистка и перераспределение планетарного запаса воды. Человек вмешивается в круговорот воды двумя способами:
1. Забор больших количеств пресной воды из рек, озер и водоносных горизонтов. В густозаселенных или интенсивно орошаемых районах водозабор привел к истощению запасов грунтовых вод или к вторжению соленой океанической воды в подземные водоносные горизонты.
2. Сведение растительного покрова суши в интересах развития сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, строительстве дорог, автостоянок, жилья и других видах деятельности. Это приводит к уменьшению просачивания поверхностных вод под землю, что сокращает пополнение запасов грунтовых вод, увеличивает риск наводнений и повышает интенсивность поверхностного стока, тем самым, усиливая эрозию почв.
Влияние антропогенной деятельности на круговорот веществ
Одним из самых важных для человечества биохимических круговоротов, наравне с водой, является круговорот диоксида углерода. В круговороте СО2 атмосферный фонд очень невелик в сравнении с запасами углерода в океанах, ископаемом топливе и других резервуарах земной коры. Полагают, что до наступления индустриальной эры потоки углерода между атмосферой, материками и океаном были сбалансированы. Но за последние сто лет содержание СО2 в атмосфере постоянно растет в результате новых антропогенных поступлений: сжигания горючих ископаемых, сведения лесов, сельскохозяйственного производства. Последнее вносит значительный вклад в поступление СО2 в атмосферу из-за частой распашки почвы, внесения в нее химикатов, что приводит к разрушению органического вещества — гумуса. Количество высвобождающегося при этом диоксида углерода превышает фиксацию его сельскохозяйственными растениями. Важными накопителями углерода являются леса, так как в их биомассе содержится в 1,5 раза, а в лесном гумусе в 4 раза больше углерода, чем в атмосфере. Быстрое окисление гумуса в результате сведения лесов приводит к высвобождению газообразного СО2 и поступлению его в атмосферу.
Показано, что если концентрация СО2 вдвое превысит доиндустриальный уровень, что может случиться к середине будущего века, то вероятно потепление климата Земли. Температура в среднем повысится на 1,5 — 4,5° С, в результате таяния полярных шапок поднимется уровень моря и изменится распределение осадков, что может погубить сельское хозяйство. Средний уровень моря уже начал подниматься. В этом веке он поднялся примерно на 12 см. В следующем веке ожидается, что установится новое, но ненадежное равновесие между увеличением содержания СО2 (способствующего разогреванию Земли ) и усилением загрязнения атмосферы пылью и другими частицами, отражающими излучение и этим охлаждающими Землю [15].
Кроме СО2 в атмосфере присутствуют в небольших количествах еще два углеродных соединения: окись углерода (СО) и метан (CH4), которые образуются при неполном или анаэробном разложении органического вещества, в атмосфере они окисляются до СО2. Сколько оксида углерода поступает в атмосферу в результате естественного разложения, столько же вносится при неполном сгорании горючих ископаемых, особенно с выхлопными газами. СО — смертельный яд для человека, накопление его в атмосфере в концентрациях, опасных для человека, не происходит, но в городах, где воздух застаивается, его количество может принимать угрожающие размеры.
Метан имеет полезную функцию: он поддерживает стабильность озонового слоя в верхней атмосфере. Образуется метан сообществом водно-болотистых угодий и мелководных морей мира. Исчезновение Аральского моря и многих болот во время мелиоративных работ — еще одно доказательство неумения человека прогнозировать результаты своих действий [11].
Круговорот свободного кислорода. Трудно назвать другой элемент на нашей планете, который играл бы такую важную роль, как кислород. Хотя в экологическом плане нельзя противопоставить значимость O2 для жизни на Земле другим элементам, ибо жизнь на Земле возможна лишь в гармонии и здесь абсолютно все важно, что сложилось в результате длительной эволюции. Кислород является самым распространенным химическим элементом на Земле. По массе в гидросфере его содержится 85,82%, в литосфере 47-50%. В этих сферах он находится в связанном состоянии и входит в состав минералов, воды, органических соединений. В атмосфере кислород находится в свободном состоянии и составляет 21-23%. Вся масса свободного кислорода Земли возникла и сохраняется благодаря жизнедеятельности зеленых растений суши и Мирового океана, выделяющих О2 в процессе фотосинтеза. Накоплению кислорода в доисторической атмосфере способствовали, вероятно, также геологические и чисто химические процессы, например, высвобождение O2 из окислов железа или образование восстановительных соединений азота и расщепление воды ультрафиолетовым излучением с выделением кислорода [15].
Круговоротом свободного О2 в природе называется процесс его образования в результате фотосинтеза растений и потребления в ходе дыхания, реакций окисления, в том числе при сжигании топлива и других химических преобразований. Ежегодное потребление О2 на сжигание топлива в мире оценивается около 910 9 т. Общее количество свободного кислорода в атмосфере 1,1810 15 т накопилось за время существования зеленой растительности. Сейчас свободный О2 образуется со скоростью 1,5510 9 т/год., а расходуется 2,1610 10 т/год , то есть на порядок больше по сравнению с приходом. Это обстоятельство свидетельствует о нарушении экологического равновесия в биосфере, вероятно, в результате антропогенного воздействия, т.к. во многих промышленных странах при сгорании топлива расходуется О2 больше, чем его выделяют растения при фотосинтезе. Изменение содержания свободного О2 в атмосфере может вызвать отрицательные экологические, экономические и социальные последствия. Поэтому данная ситуация рассматривается как проблемная, которая может перерасти в ситуацию, опасную для жизни человека.
Круговорот азота в природе. Азот относится к одному из самых распространенных элементов на Земле. Основная его масса — около 410 15 т сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. Среднее содержание азота в литосфере составляет 1,910 -3 % по массе, в каменном угле 1-2,5 %, нефти 0,02-1,5 % и в живых организмах 0,3 %. Азот, несмотря на свое название (не поддерживающий жизнь), является необходимейшим элементом для жизнедеятельности организмов. Для окружающей среды наибольшую опасность представляет диоксид азота – NO2 токсичное вещество бурого цвета с удушливым запахом. NO2 взаимодействует с водой, образуя азотную кислоту: 3NO2 + Н2О =2HNO3 + NO, что является причиной образования кислотных дождей. Соли азотной кислоты называются нитратами. Главными минералами природных нитратов являются селитры: натриевая NaNOз, калиевая – KNO3, аммонийная NH4NО3 и др. На современном этапе природные селитры добываются в ограниченном количестве. Главную массу азотных соединений получают химическим путем из азота воздуха.
Азот атмосферы вовлекается в биогенный круговорот двумя путями: путем растворения разных оксидов ( NOx) в дождевой воде и внесения их таким образом в почву, воду и океан; путем биологической фиксации азота клубеньковыми бактериями и другими азотфиксаторами.
Азот в организме занимает одно из основных мест и входит в состав важнейших веществ живых клеток — белков и нуклеиновых кислот, при разложении которых снова образуются газообразные формы азота, которые частично переходят в атмосферу, частично растворяются в воде и поглощаются организмами. Кроме этого в результате процессов денитрификации при участии бактерий образуется элементарный азот, возвращающийся непосредственно в атмосферу.
Круговорот серы. Сера встречается в природе как в свободном состоянии сера самородная, так и в виде соединений сульфидов — солей сероводородной кислоты (Н2S), полисульфидов (Ме Sх) и сульфатов — солей серной кислоты (Н2SО4). Вода морей и океанов содержит сульфаты натрия, магния, кальция. В биосфере образуется свыше 150 соединений серы, среди которых доминируют сульфаты. В виде органических и неорганических соединений сера присутствует во всех живых организмах и является важным биогенным элементом.
Источником серы в геологическом прошлом Земли служили, главным образом, продукты извержения вулканов, содержащие диоксид серы и сероводород. Хозяйственная деятельность увеличила объем серы, мигрирующей в круговоротах. Так, оксиды серы SO2 и SO3 образуются в процессах сжигания топлива в котельных установках, затем вместе с дымовыми газами выбрасываются в атмосферу и являются загрязнителями окружающей среды и источником образования кислых дождей. Биологический круговорот серы начинается с автотрофных растений, которые получают ее из почвы в виде сульфатов и переводят в органические соединения. Животные (и человек) усваивают серу уже в виде органических веществ.
Большую роль в круговороте серы в природе играют микроорганизмы — десульфурирующие и серобактерии, которые используют в качестве источника питания оксиды серы. Поэтому так необходимо сохранять видовое многообразие жизни на Земле, т.к. благодаря этому есть больше шансов на самоочищение окружающей среды от токсичных веществ, в т.ч. от оксидов серы, являющихся побочными продуктами деятельности человека. В связи с этим одним из ценных направлений прикладной экологии может стать целенаправленное создание оптимальных условий для жизнедеятельности экологически ценных видов микроорганизмов в урбанизированной среде.
Круговорот веществ, как и отдельные циклические процессы на Земле, поддерживается притекающей к ним энергией. Основными источниками энергии в круговороте веществ на Земле являются солнечная радиация, энергия гравитационная (положения), радиогенное тепло Земли, а также деятельность человека. Энергия, которая возникает при химических и других реакциях, в круговороте веществ играет второстепенную роль.
Биосфера. Круговорот веществ в биосфере. Глобальные изменения в биосфере.
Структура биосферы
Биосфера (от греч. bios — жизнь и sphaira — шар) — оболочка Земли, состав, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятельностью живых организмов.
Термин биосфера впервые применил Э. Зюсс (1875), понимавший её как тонкую плёнку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую лик Земли. Однако заслуга создания целостного учения о биосфере принадлежит В. И. Вернадскому, так как именно он развил представление о живом веществе как огромной геологической (биогеохимической) силе, преобразующей свою среду обитания.
Границы биосферы. Биосфера имеет определённые границы. Она занимает нижнюю часть атмосферы, верхние слои литосферы и всю гидросферу. Границы биосферы в большой степени условны. Обычно считают, что верхняя граница биосферы находится на высоте 22–24 км от поверхности Земли, где образуется озоновый экран. Здесь свободный кислород под влиянием солнечной радиации превращаётся в озон (О2 → О3), который образует экран и отражает губительные для живых организмов космические излучения и частично ультрафиолетовые лучи. Нижняя граница биосферы проходит по литосфере на глубине 3–4 км, а по гидросфере по дну Мирового океана, местами свыше 11 км. Более широкое распространение живых организмов ограничено лимитирующими факторами. Так, проникновению вверх препятствует космическое излучение, а проникновению вглубь — высокая температура земных недр.
Вещество биосферы. В. И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, включающую наряду с организмами и среду их обитания. Он выделил в биосфере ряд типов веществ.
Типы веществ биосферы
Тип | Характеристика | Примеры |
Живое | Живые организмы, населяющие нашу планету | Животные, растения, грибы, бактерии, вирусы |
Косное | Неживые тела, образующиеся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов | Породы магматического и метаморфического происхождения, некоторые осадочные породы |
Биогенное | Неживые тела, образующиеся в результате жизнедеятельности живых организмов | Некоторые осадочные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород атмосферы |
Биокосное | Биокосные тела, представляющие собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов | Почва, ил, кора выветривания |
Распределение жизни в биосфере. Масса живого вещества составляет лишь 0,01% от массы всей биосферы. Тем не менее живое вещество биосферы — это главнейший её компонент.
Важнейшим свойством живого вещества является способность к воспроизводству и распространению по планете. Живое вещество распространено в биосфере неравномерно: пространства, густо заселенные организмами, чередуются с менее заселёнными территориями.
Наибольшая концентрация жизни в биосфере наблюдается на границах соприкосновения земных оболочек: атмосферы и литосферы (поверхность суши), атмосферы и гидросферы (поверхность океана), гидросферы и литосферы (дно океана), и особенно на границе трёх оболочек — атмосферы, литосферы и гидросферы (прибрежные зоны). Эти места наибольшей концентрации жизни В. И. Вернадский назвал «плёнками жизни». Вверх и вниз от этих поверхностей концентрация живой материи уменьшается.
В настоящее время по видовому составу на Земле животные (более 2,0 млн видов) преобладают над растениями (0,5 млн). В то же время запасы фитомассы составляют 99% запасов живой биомассы Земли. Биомасса суши в 1000 раз превышает биомассу океана. На суше биомасса и количество видов организмов в целом увеличиваются от полюсов к экватору.
Круговорот веществ и поток энергии в биосфере
Биосфера — открытая система. Её существование невозможно без поступления энергии извне. Основная доля приходится на энергию Солнца. В отличие от количества солнечной энергии, количество атомов вещества на Земле ограничено. Круговорот веществ обеспечивает неисчерпаемость отдельных атомов химических элементов. При отсутствии круговорота за короткое время был бы исчерпан, например, основной «строительный материал» живого — углерод.
Биосфера Земли характеризуется определённым образом сложившимся круговоротом веществ и потоком энергии. Круговорот веществ — многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли. Круговорот веществ осуществляется при непрерывном потоке солнечной энергии.
В зависимости от движущей силы, с определённой долей условности, внутри круговорота веществ можно выделить геологический, биологический и антропогенный круговороты. До возникновения человека на Земле осуществлялись только первые два.
Геологический круговорот — круговорот веществ, движущей силой которого являются экзогенные и эндогенные геологические процессы. Геологический круговорот веществ осуществляется без участия живых организмов.
Биологический круговорот — круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов. С появлением человека возник антропогенный круговорот или обмен веществ.
Антропогенный круговорот (обмен) — круговорот (обмен) веществ, движущей силой которого является деятельность человека. В нём можно выделить две составляющие: биологическую, связанную с функционированием человека как живого организма, и техническую, связанную с хозяйственной деятельностью людей (техногенный круговорот (обмен)).
В отличие от геологического и биологического круговоротов веществ, антропогенный круговорот веществ в большинстве случаев является незамкнутым. Поэтому часто говорят не об антропогенном круговороте, а об антропогенном обмене веществ. Незамкнутость антропогенного круговорота веществ приводит к истощению природных ресурсов и загрязнению природной среды. Именно они и являются основной причиной всех экологических проблем человечества.
Рассмотрим круговороты наиболее значимых для живых организмов веществ и элементов
Круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу относится к большому геологическому круговороту. Вода испаряется с поверхности Мирового океана и либо переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, которые вновь возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока, либо выпадает в виде осадков на поверхность океана. В круговороте воды на Земле ежегодно участвует более 500 тыс. км 3 воды. Круговорот воды в целом играет основную роль в формировании природных условий на нашей планете. С учётом транспирации воды растениями и поглощения её в биогеохимическом цикле весь запас воды на Земле распадается и восстанавливается за 2 млн лет.
Круговорот углерода. Продуценты улавливают углекислый газ из атмосферы и переводят его в органические вещества, консументы поглощают углерод в виде органических веществ с телами продуцентов и консументов низших порядков, редуценты минерализуют органические вещества и возвращают углерод в атмосферу в виде углекислого газа. В Мировом океане круговорот углерода усложнен тем, что часть углерода, содержащегося в мертвых организмах, опускается на дно и накапливается в осадочных породах. Эта часть углерода выключается из биологического круговорота и поступает в геологический круговорот веществ.
Главным резервуаром биологически связанного углерода являются леса, они содержат до 500 млрд т этого элемента, что составляет 2/3 его запаса в атмосфере. Вмешательство человека в круговорот углерода (сжигание угля, нефти, газа, дегумификация) приводит к возрастанию содержания СО2 в атмосфере и развитию парникового эффекта.
Скорость круговорота СО2, то есть время, за которое весь углекислый газ атмосферы проходит через живое вещество, составляет около 300 лет.
Круговорот кислорода. Главным образом, круговорот кислорода происходит между атмосферой и живыми организмами. В основном свободный кислород (О2) поступает в атмосферу в результате фотосинтеза зелёных растений, а потребляется в процессе дыхания животными, растениями и микроорганизмами и при минерализации органических остатков. Незначительное количество кислорода образуется из воды и озона под воздействием ультрафиолетовой радиации. Большое количество кислорода расходуется на окислительные процессы в земной коре, при извержении вулканов и т. д. Основная доля кислорода продуцируется растениями суши — почти 3/4, остальная часть — фотосинтезирующими организмами Мирового океана. Скорость круговорота — около 2 тыс. лет.
Установлено, что на промышленные и бытовые нужды ежегодно расходуется 23 % кислорода, который образуется в процессе фотосинтеза, и эта цифра постоянно возрастает.
Круговорот азота. Запас азота (N2) в атмосфере огромен (78% от её объёма). Однако растения поглощать свободный азот не могут, только в связанной форме, в основном в виде NH4 + или NO3 — . Свободный азот из атмосферы связывают азотфиксирующие бактерии и переводят его в доступные растениям формы. В растениях азот закрепляется в органическом веществе (в белках, нуклеиновых кислотах и пр.) и передаётся по цепям питания. После отмирания живых организмов редуценты минерализуют органические вещества и превращают их в аммонийные соединения, нитраты, нитриты, а также в свободный азот, который возвращается в атмосферу.
Нитраты и нитриты хорошо растворимы в воде и могут мигрировать в подземные воды и растения и передаваться по пищевым цепям. Если их количество излишне велико (такое часто наблюдается при неправильном применении азотных удобрений), то происходит загрязнение вод и продуктов питания, что вызывает заболевания человека.
Воздействие человека на биосферу
Важнейшие экологические проблемы современности
Загрязнение окружающей среды. Загрязнение — привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых (обычно не характерных для нее) вредных химических, физических, биологических агентов. Загрязнение может возникать в результате естественных причин (природных) или под влиянием деятельности человека (антропогенное загрязнение).
Загрязнение окружающей среды может быть физическое (тепловое, радиоактивное, шумовое, электромагнитное, световое и др.), химическое (тяжёлые металлы, пестициды, синтетические поверхностно активные вещества — СПАВ, пластмассы, аэрозоли, детергенты и др.) и биологическое (патогенные микроорганизмы и др.).
Помимо влияния на круговорот веществ, человек оказывает воздействие на энергетические процессы в биосфере. Наиболее опасным здесь является тепловое загрязнение биосферы, связанное с использованием ядерной и термоядерной энергии. Кроме вещественного и энергетического загрязнения начинает подниматься вопрос об информационном загрязнении окружающей человека среды.
Парниковый эффект и глобальное потепление климата. Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект — разогрев нижних слоёв атмосферы вследствие способности атмосферы пропускать коротковолновую солнечную радиацию, но задерживать длинноволновое тепловое излучение земной поверхности. Водяной пар задерживает около 60 % теплового излучения Земли, и углекислый газ — до 18%. При отсутствии атмосферы средняя температура земной поверхности была бы –23 °C, а в действительности она составляет +15 °C.
Парниковому эффекту способствует поступление в атмосферу антропогенных примесей (диоксида углерода, метана, фреонов, оксида азота и др.). За последние 50 лет содержание углекислого газа в атмосфере возросло с 0,027 до 0,036 %. Это привело к повышению среднегодовой температуры на планете на 0,6 °С. Существуют модели, согласно которым, если температура приземного слоя атмосферы поднимется ещё на 0,6–0,7 °С, произойдёт интенсивное таяние ледников Антарктиды и Гренландии, что приведёт к повышению уровня воды в океанах и затоплению до 5 млн км 2 низменных, наиболее густо заселённых равнин.
Отрицательные для человечества последствия парникового эффекта заключаются в повышении уровня Мирового океана в результате таяния материковых и морских льдов, теплового расширения океана и т. п. Это приведёт к затоплению приморских равнин, усилению абразионных процессов, ухудшению водоснабжения приморских городов, деградации мангровой растительности и т. п. Увеличение сезонного протаивания грунтов в районах с вечной мерзлотой создаст угрозу дорогам, строениям, коммуникациям, активизирует процессы заболачивания, термокарста и т. д.
Положительные для человечества последствия парникового эффекта связаны с улучшением состояния лесных экосистем и сельского хозяйства. Повышение температуры приведёт к увеличению испарения с поверхности океана, это вызовет возрастание влажности климата, что особенно важно для аридных (сухих) зон. Повышение концентрации углекислого газа увеличит интенсивность фотосинтеза, а значит, продуктивность диких и культурных растений.
Разрушение «озонового слоя». Озоновый слой (озоносфера) — слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона (О3) на высоте 20–25 (22–24) км. Содержащееся в озоновом слое количество озона невелико: в приземных условиях атмосферы (при давлении 760 мм и температуре +20 °C) он образовал бы слой толщиной всего 3 мм. В атмосфере озон образуется из кислорода под действием ультрафиолетового излучения.
«Озоновая дыра» — значительное пространство в озоносфере планеты с заметно пониженным (до 50% и более) содержанием озона. Считается, что основной причиной возникновения «озоновых дыр» является значительное содержание в атмосфере фреонов. Фреоны (хлорфторуглероды) — высоколетучие, химически инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и быту в качестве хладоагентов (в холодильниках, кондиционерах, рефрижераторах), пенообразователей и распылителей (аэрозольные упаковки). Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, интенсивно разрушающей озон.
Истощение озонового слоя в атмосфере Земли приводит к увеличению потока ультрафиолетовых лучей на земную поверхность. Ультрафиолетовые лучи в небольших дозах необходимы живым организмам (стимуляция роста и развития клеток, бактерицидное действие, синтез витамина D и т. д.), в больших дозах губительны из-за способности вызывать раковые заболевания и мутации.
Кислотные дожди. Кислотный дождь — дождь или снег, подкисленные до рН