Разрушение озонового слоя Земли
Основное количество озона образуется в верхнем слое атмосферы — стратосфере, на высотах от 10 до 45 км. Слой озона защищает все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Поглощая это излучение, озон существенно влияет на распределение температуры в верхних слоях атмосферы, что в свою очередь воздействует на климат.
Общее количество и рассредоточение озона в атмосфере является результатом сложного и до конца не изученного динамического равновесия фотохимических и физических процессов, определяющих его образование, разрушение и перенос. Начиная примерно с 1970-х гг. наблюдается глобальное уменьшение количества стратосферного озона. Над некоторыми районами Антарктики в сентябре—октябре его общее содержание в атмосфере уменьшается на 60 %, а в средних широтах обоих по- лушарии оно снизилось за десятилетие на 4—5 %. Истощение озонового слоя планеты ведет к разрушению сложившегося биогенеза океана вследствие гибели планктона в экваториальной зоне, угнетению роста растений, резкому увеличению глазных и раковых заболеваний, а также болезней, связанных с ослаблением иммунной системы человека и животных, повышению окислительной способности атмосферы, коррозии металлов и т.д.
Американские ученые Ф. Роулэнд и М. Молино обосновали принятую в настоящее время мировой общественностью точку зрения, согласно которой хлорфторуглероды — инертные в обычных условиях вещества, — попадая в стратосферу и разрушаясь под действием ультрафиолетового излучения Солнца, выделяют свободный хлор, участвующий в каталитических реакциях разрушения озона. ХФУ широко используются в качестве газов-наполнителей в аэрозольных упаковках, при производстве мягких и твердых пенистых веществ, в качестве хладонов — в холодильных установках и кондиционерах, как растворители — в промышленном производстве и т.п. Попадая в атмосферу, одна молекула такого инертного газа способна разрушить до 1000 молекул озона, а некоторые ХФУ могут сохраняться в атмосфере более 100 лет.
Истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана
За период с 1900 по 1995 г. потребление пресной воды в мире увеличилось в шесть раз, что более чем в два раза опережает темпы прироста населения. Почти треть землян проживает в странах, которые потребляют воду в объеме, на 10 % превышающем имеющиеся у них запасы. Если нынешние тенденции сохранятся, то к 2025 г. каждые два из трех жителей Земли будут проживать в условиях водного дефицита.
Основным источником обеспечения человечества пресной водой являются в целом активно возобновляемые поверхностные воды, которые составляют около 39 000 км3/год. Если в 1970-е гг. на одного жителя земного шара приходилось в среднем около 11 тыс. м3/год этого богатства, то в 1980-е гг. — уже 8,7 тыс., а к концу XX в. — 6,5 тыс. м3/год. Человечество не может не настораживать такое резкое (почти в два раза) падение обеспеченности пресной водой. Прогнозируется, что к 2050 г. с учетом роста численности населения Земли до 9 млрд человек обеспеченность водой составит всего 4,3 тыс. м3/год.
Вместе с тем необходимо отметить, что приведенные средние данные имеют слишком обобщенный характер. Распределение и населения, и водных ресурсов по земному шару неравномерно. Если в странах Южной Африки ежегодная обеспеченность населения пресной водой снижается до 1000—2000 м3/год, то в Новой Зеландии она повышается до 100 тыс. м3/год, а в таких обильных водой и малонаселенных районах, как Аляска, Гвиана, даже превышает 2 млн м3 на душу населения. Сказываются также колебания речного стока во времени. В некоторых странах ресурсы пресных вод в маловодные годы уменьшаются в 3—4 раза. В отдельных районах Северной и Восточной Африки дождей не бывает в течение нескольких лет, и реки пересыхают.
Подземные воды обеспечивают потребности трети населения Земли, поэтому большую озабоченность вызывают их нерациональное использование и несовершенные методы эксплуатации. Добыча подземных вод во многих регионах земного шара (на Аравийском полуострове, в Индии, Китае, Мексике, странах СНГ и США) ведется в объемах, значительно превышающих способность природы к их возобновлению. Как следствие, отмечается падение уровня подземных вод на 1—3 м в год.
Между отдельными государствами происходит острейшая конкурентная борьба за водные ресурсы, используемые для орошения или для производства электроэнергии. По мере роста численности населения такого рода конфликты будут усиливаться. Сегодня от нехватки воды страдают Ближний Восток и Северная Африка, а к середине XXI в. к ним могут присоединиться и страны Африки к югу от Сахары, где ожидается увеличение населения в два-три раза.
Охрана запасов водных ресурсов непосредственно связана с разработкой стратегии водопользования на национальном и местном уровнях. Прежде всего необходимо решить задачу всемерного сокращения расходования воды на единицу сельскохозяйственной и промышленной продукции. В Организации Объединенных Наций разрабатываются программы так называемой «голубой революции» в сельском хозяйстве, цель которой — увеличить отдачу сельскохозяйственного производства на единицу расходуемых водных ресурсов благодаря эффективному управлению водным хозяйством.
Текущие тенденции и грядущие кризисы, связанные с запасами пресной воды, постоянно изучаются современной наукой. Однако приходится признать, что многие технические решения, предлагаемые теоретиками, экономически слабо обоснованы и требуют больших затрат.
Не менее многоплановая и сложная задача — охрана качества водных ресурсов. Использование воды для хозяйственных целей также составляет одно из звеньев круговорота воды. Но антропогенное звено существенно отличается от естественного, поскольку лишь часть воды возвращается в процессе испарения в атмосферу, а другая (особенно при водоснабжении городов и промышленных предприятий) сбрасывается обратно в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства. Этот процесс продолжается в течение тысячелетий. С ростом городского населения, развитием промышленности, использованием в сельском хозяйстве минеральных удобрений и вредных химических веществ загрязнение поверхностных пресных вод стало приобретать глобальные масштабы.
Серьезной и насущной проблемой является отсутствие у огромного количества людей (более миллиарда) доступа к безопасной питьевой воде. Половина населения земного шара не имеет доступа к надлежащим санитарно-гигиеническим услугам. Во многих развивающихся странах реки, протекающие через крупные города, представляют собой сточные канавы, что создает опасность для здоровья населения. Согласно подсчетам, причинами 80 % всех заболеваний здесь являются отсутствие безопасной воды и плохие санитарно-гигиенические условия из-за этого ежегодно умирает свыше 5 млн человек, причем более половины жертв — дети.
Международный форум по водным ресурсам в г. Гааге (март 2000 г.) оценил масштабы и причины нынешних и грядущих кризисов в области водных ресурсов и определил ряд реально достижимых целей, касающихся водных ресурсов и санитарно-гигиенических условий.
Мировой океан — крупнейшая экологическая система планеты Земля, включающая акватории Атлантического, Индийского, Тихого и Северного Ледовитого океанов с взаимосвязанными прилежащими морями. Морская вода занимает 95 % объема всей гидросферы. Будучи важным звеном в круговороте воды, она обеспечивает питание ледников, рек и озер, а тем самым — жизнь растений и животных. Мировой океан играет огромную роль в создании необходимых условий жизни на планете, его фитопланктон обеспечивает 50—70 % общего объема кислорода, потребляемого живыми суще