1. El concepto de entorno
El llamado entorno siempre existe como lo opuesto a una cosa central. Cambia con diferentes cosas centrales y cambia con diferentes cosas centrales. Las cosas circundantes relacionadas con una cosa central son el entorno de la cosa central.
Lo central en el medio ambiente estudiado por las ciencias ambientales es el ser humano. Es el mundo exterior con el ser humano como cuerpo principal, es decir, el entorno necesario para la supervivencia y reproducción humana, o la síntesis de materia. condiciones, que se pueden dividir en entorno natural y entorno artificial (ver imagen de la derecha).
La estructura del entorno humano
El entorno natural existía antes de la aparición de los humanos. Es el término general para las condiciones naturales y los recursos naturales necesarios para la supervivencia, la vida y la vida humana. producción, es decir, la luz solar. ¿Se puede resumir en una frase la suma de factores naturales como la temperatura, el clima, el geomagnetismo, el aire, el agua, las rocas, el suelo, los animales y las plantas, los microorganismos y la estabilidad de la corteza terrestre? "La suma de todas las sustancias, energías y fenómenos naturales que afectan directa o indirectamente al ser humano a veces se denomina medio ambiente.
Además del entorno natural, los factores ambientales formados por las actividades humanas incluyen edificios hechos por el hombre (como ciudades y pueblos), productos artificiales (como diversos productos químicos), energía y las relaciones formadas entre las personas. por las actividades humanas. La relación entre ellos constituye el entorno artificial en las ciencias ambientales.
Según la "Ley Ambiental de la República Popular China", "Medio ambiente se refiere a la suma de factores naturales y modificados artificialmente que afectan la supervivencia y el desarrollo humanos, incluyendo la atmósfera, el agua, los océanos, la tierra, depósitos minerales, bosques, praderas, vida silvestre, reliquias naturales, reliquias culturales, reservas naturales, lugares escénicos, ciudades y pueblos".
La norma ISO14001 define el medio ambiente como la existencia externa de las operaciones de la organización, incluido el aire. , agua, tierra y recursos naturales, plantas, animales, personas y sus interrelaciones.
Nota: En este sentido, la presencia externa se extiende desde la organización hasta el sistema global.
2. ¿Qué son las cuestiones medioambientales?
La comprensión de la humanidad sobre lo que son los problemas ambientales ha pasado por un proceso de desarrollo. En las décadas de 1960 y 1970, la comprensión de la gente sobre la contaminación ambiental se limitaba a esto, y equiparaban la contaminación ambiental con los problemas ambientales. Sin embargo, las inundaciones, las sequías, las plagas de insectos, los terremotos y las tormentas se consideran desastres naturales. Sin embargo, con el rápido desarrollo económico de las últimas décadas, los desastres naturales se han vuelto cada vez más frecuentes y el número de víctimas y pérdidas ha aumentado. Poco a poco la gente se da cuenta de que, debido al crecimiento demográfico y al desarrollo ciego de la producción agrícola, la tala de árboles, la destrucción de la vegetación y otros comportamientos que ponen en grave peligro el equilibrio ecológico son las principales causas de inundaciones y sequías. Las inundaciones del río Yangtze en China en 1998 fueron en gran medida resultado de la deforestación a largo plazo y la erosión del suelo en sus tramos superiores. Los desastres naturales causados por daños humanos al medio ambiente ecológico también pertenecen a la categoría de problemas ambientales.
Así, las cuestiones ambientales, en términos de su alcance, pueden entenderse tanto en sentido amplio como restringido.
En un sentido amplio, todos los problemas objetivos que alteran el equilibrio ecológico debido a fuerzas naturales o humanas y, en última instancia, afectan directa o indirectamente la supervivencia y el desarrollo humanos son problemas ambientales.
Sentido estricto: Todos los problemas que hacen que el ecosistema natural pierda el equilibrio simplemente debido a la producción y las actividades humanas y, por lo tanto, afectan la supervivencia y el desarrollo humanos, son cuestiones ambientales entendidas en un sentido estricto.
Si consideramos las causas fundamentales de los problemas ambientales, los problemas ambientales se pueden dividir en dos categorías:
Problemas ambientales primarios (primeros problemas ambientales): problemas ambientales causados por fuerzas naturales, principalmente terremotos y volcanes, tsunamis, inundaciones, sequías y otros desastres naturales.
Problemas ecológicos y ambientales (problemas ambientales secundarios): Los problemas ambientales causados por las actividades humanas se pueden dividir en dos categorías: contaminación ambiental y destrucción ecológica.
Las cuestiones ambientales involucradas en la serie de normas ISO14000 son principalmente la contaminación ambiental y el daño ecológico.
La contaminación ambiental generalmente se refiere a la entrada de sustancias o factores nocivos al medio ambiente, y su difusión, migración y transformación en el medio ambiente, cambiando la estructura y función del sistema ambiental, y afectando negativamente la supervivencia y desarrollo de los seres humanos y otros organismos.
La contaminación ambiental se clasifica de la siguiente manera:
La destrucción del medio ecológico es la destrucción del ecosistema natural y el daño causado a los seres vivos por las actividades humanas que actúan directamente sobre la naturaleza. Los humanos saquean los recursos de la naturaleza, provocan escasez de recursos y destruyen la ecología, provocando así graves crisis ecológicas.
En tercer lugar, el surgimiento y desarrollo de problemas ambientales
(1) Problemas ambientales causados por la revolución agrícola
Durante mucho tiempo después de su nacimiento, los humanos somos sólo recolectores y depredadores de alimentos naturales y tienen un impacto mínimo en el medio ambiente. En aquella época, la dependencia de la "producción" del entorno natural era muy marcada. Los seres humanos utilizan principalmente las actividades de la vida, los procesos metabólicos fisiológicos y el medio ambiente para transformar materia y energía. Utilizan principalmente el medio ambiente y rara vez lo transforman conscientemente. ¿Y si también se publicó en ese momento? Los "problemas ambientales" se deben principalmente al crecimiento natural de la población, la deforestación indiscriminada y el abuso de recursos, lo que resulta en una falta de materiales vivos y hambrunas.
Así que antes de la revolución agrícola, el medio ambiente básicamente seguía Sin embargo, las personas todavía dependen en gran medida del entorno natural.
Posteriormente, los humanos aprendieron a cultivar y domesticar animales y plantas, y comenzaron a cultivar y criar animales. revolución en la historia del desarrollo productivo Con el desarrollo de la agricultura y la ganadería, el papel del ser humano en la transformación del medio ambiente se ha vuelto cada vez más evidente, pero al mismo tiempo han surgido los correspondientes problemas medioambientales, como la deforestación masiva y la destrucción. de pastizales, cultivos de tala y quema y recuperación ciega de tierras, que a menudo conducen a una grave erosión del suelo y contaminación del agua. Las frecuentes sequías y la desertificación de la tierra, la construcción de proyectos de conservación del agua y el riego excesivo a menudo provocan la salinización y el pantano; provocando la prevalencia de algunas enfermedades infecciosas.
El surgimiento de la civilización agrícola ha causado daños ecológicos que han alcanzado una escala considerable en algunas áreas y ha tenido graves consecuencias sociales. Históricamente, el desarrollo inadecuado de la civilización agrícola. al deterioro del entorno ecológico y provocó el declive de la civilización.
Nació en el río Nilo. Se puede decir que la antigua civilización egipcia en el valle es el "regalo del Nilo". Históricamente, cada verano, el limo rico en minerales inorgánicos y materia orgánica en los tramos superiores del río se inundaba, dejando a Egipto con una fina capa de limo que bloqueará los canales de riego, afectando el riego y la descarga de las inundaciones, pero es suficiente para reponerse. Los nutrientes minerales inorgánicos absorbidos por los cultivos cosechados del suelo, satisfacen casi perfectamente la demanda de materia orgánica en las tierras de cultivo, lo que permite que la tierra produzca una gran cantidad de alimentos para sustentar a las personas que nacen en ella. Los historiadores creen que es algo incomparable. Condición natural que ha creado la larga y espléndida civilización de Egipto. Sin embargo, debido a la continua deforestación, el pastoreo excesivo y la recuperación en los tramos superiores del río Nilo, la erosión del suelo se ha vuelto cada vez más grave. El sedimento aumenta año tras año, y Egipto puede hacerlo. ya no obtenemos ese preciado suelo fértil. quotEl granero mediterráneo ha perdido su antigua gloria y ahora se ha convertido en una de las regiones más pobres de la tierra.
Mesopotamia está situada entre el río Éufrates y el río Tigris (la actual). Irak). Es el lugar de nacimiento de la famosa civilización babilónica. Antes de Cristo, solía tener bosques exuberantes y campos fértiles. El rico entorno natural dio origen a la espléndida cultura babilónica: "Cuneiforme", "Código de Hammurabi" y base. 60 cronometraje... Babilonia era la ciudad más grande del mundo en ese momento y un famoso centro comercial en Asia occidental. Los "jardines colgantes" construidos por el rey de Babilonia para su concubina eran conocidos como los más famosos del mundo. Sin embargo, si bien los babilonios crearon una cultura espléndida y desarrollaron la agricultura, destruyeron el círculo virtuoso del entorno ecológico debido a la agricultura interminable, el pastoreo excesivo y la deforestación desenfrenada, y finalmente convirtieron esta tierra fértil en una tierra árida devastada por tormentas de arena. El Reino de Babilonia desapareció de la tierra hace 2000 años. Hoy en día, esta tierra alberga a menos de 1/4 de la población en la época de Hammurabi, y es gloriosa. La ciudad de Babilonia no fue excavada por los arqueólogos hasta los tiempos modernos y fue representada nuevamente. al mundo.
La cuenca del río Amarillo es el lugar de nacimiento de la antigua civilización china. Hace más de 4.000 años, había bosques frondosos, abundantes plantas acuáticas, un clima templado y tierras fértiles. Según los registros, durante la dinastía Zhou, la tasa de cobertura forestal de la meseta de Loess alcanzó el 53% y el buen entorno ecológico proporcionaba condiciones superiores para el desarrollo agrícola. Sin embargo, desde las dinastías Qin y Han, los bosques en la cuenca del río Amarillo han sido talados a gran escala, lo que ha agravado la erosión del suelo y aumentado el contenido de sedimentos del río Amarillo.
El contenido de arena del río Amarillo alcanzó el 50% en la dinastía Song, el 60% en la dinastía Ming y alcanzó aún más el 70% en la dinastía Qing. El lecho del río Amarillo se hizo cada vez más alto, y algunas secciones del río se volvieron más altas. mucho más alto que el suelo, formando un "río colgante". Durante la temporada de fuertes lluvias, el río se desborda y se desborda, lo que convierte al río Amarillo en un verdadero "desastre fluvial". Al mismo tiempo, la zona desértica de la región se está ampliando día a día y el entorno ecológico se está deteriorando rápidamente.
Como se puede observar en los ejemplos anteriores, en las sociedades agrícolas, el daño ecológico ha alcanzado una escala considerable y ha producido graves consecuencias sociales.
Pero en general, en la era de la civilización agrícola, el principal problema ambiental era el daño ecológico. Debido a que la población humana es aún pequeña y el alcance de las actividades en la Tierra aún es muy limitado, la escala y el impacto de los problemas ambientales aún no son muy prominentes.
(2) Problemas ambientales provocados por la Revolución Industrial
Con el desarrollo de la productividad, se produjo otra gran revolución en la historia del desarrollo productivo desde la década de 1760 hasta mediados del siglo XIX. ——Revolución industrial. Permite que la producción en pequeña escala basada en el talento, la tecnología y la experiencia individuales sea reemplazada por una producción en gran escala basada en logros científicos y tecnológicos, mejora en gran medida la productividad laboral, mejora la capacidad de los seres humanos para utilizar y transformar el medio ambiente y cambia su composición. y la composición del medio ambiente a gran escala, cambiando así el sistema de circulación de materiales en el medio ambiente y ampliando el campo de las actividades humanas, pero al mismo tiempo también trae nuevos problemas ambientales. Las empresas industriales en algunas ciudades industrializadas y áreas industriales y mineras vierten grandes cantidades de desechos y contaminan el medio ambiente, lo que provoca que sigan ocurriendo incidentes de contaminación. Entre ellos, llamaron la atención ocho incidentes.
El incidente del Valle del Mas. Valle del Maas, Bélgica 1930 65438 La temperatura se invirtió del 0 al 5 de febrero de 65438, y los gases nocivos y el polvo de hollín emitidos por la fábrica se acumularon en la atmósfera cercana a la Tierra. Tres días después, la gente empezó a enfermarse. En una semana, más de 60 personas murieron y mucho ganado. Este incidente fue causado principalmente por la acción combinada de varios gases nocivos y la contaminación por hollín y polvo. En ese momento, la concentración de dióxido de azufre en la atmósfera alcanzaba los 25 ~ 100 mg/m3.
-El incidente de Donora. Durante octubre de 1948, del 26 al 31 de octubre, persistió una densa niebla en la mayor parte de las zonas de la ciudad de Donora, Pensilvania, EE. UU., lo que provocó que el 43% de la población de la ciudad (5911) enfermara uno tras otro y 17 de ellos murieran. El incidente fue causado por la interacción del dióxido de azufre con elementos metálicos y compuestos metálicos. En ese momento, la concentración de dióxido de azufre en la atmósfera era tan alta como 0,5 ~ 2,0 mg/m3 y había partículas de polvo.
El incidente del smog en Londres. 1952 65438 Del 5 al 8 de febrero, muchas personas sufrieron repentinamente enfermedades respiratorias en Londres, Inglaterra, conocida como la "Ciudad de la Niebla", y más de 4.000 personas murieron una tras otra. Durante los dos meses siguientes, murieron más de 8.000 personas. La causa de este incidente fue que la concentración de partículas de polvo en la atmósfera llegó a 4,46 mg/m3, 10 veces más de lo habitual, y la concentración de dióxido de azufre llegó a 1,34 mg/m3, 6 veces más de lo habitual. .
——Incidente de smog fotoquímico en Los Ángeles. De 65438 a 0936, la producción de petróleo en Los Ángeles estimuló el desarrollo de la industria automotriz local. A principios de la década de 1940, había 2,5 millones de automóviles en Los Ángeles, que consumían aproximadamente 160.000 litros de gasolina al día. Sin embargo, debido a la baja tasa de vaporización de los automóviles, cada día se emiten a la atmósfera una gran cantidad de hidrocarburos, formando un smog fotoquímico de color azul claro bajo la acción de la luz solar, haciendo de esta ciudad costera con hermosos paisajes y clima templado la "Ciudad de la Niebla de Estados Unidos." Este tipo de humo irrita los ojos, la garganta y la nariz de las personas, provocando síntomas como enfermedades oculares, laringitis y dolores de cabeza, lo que provoca un aumento de la mortalidad local. También redujo la producción de naranjas y pinos a cientos de kilómetros de distancia.
-Incidente de Minamata. Desde 1908, una fábrica japonesa que produce fertilizantes nitrogenados está ubicada en la ciudad de Minamata, al sur de Kyushu, Japón. Los compuestos de metilmercurio producidos durante el proceso de producción de la fábrica se descargan directamente en la bahía de Minamata. A partir de 1950, primero se descubrió un "gato suicida" y luego apareció en la vida una extraña enfermedad que, debido a que los médicos no podían diagnosticarla, se llamó "enfermedad de Minamata". Después de años de investigación, se descubrió que la enfermedad era causada por comer pescado en la Bahía de Minamata. Una gran cantidad de compuestos de metilmercurio se vierten en la bahía de Minamata y se acumulan en altas concentraciones en los peces. Los gatos y las personas pueden envenenarse y enfermarse si comen este pescado contaminado.
Incidente de Toyama.
En la década de 1950, la Mitsui Metal Mining Company de Japón abrió una planta de fundición de zinc en el tramo superior del río Shindong en la llanura de Toyama. La fábrica descargó aguas residuales que contenían cadmio, y el agua que contenía cadmio se utilizó para regar tierras de cultivo, lo que hizo que el arroz contuviera cadmio. Muchas personas se envenenan al comer arroz que contiene cadmio y beber agua que contiene cadmio, lo que les provoca dolores y molestias corporales. "Dolor de huesos". Según las estadísticas, de mayo de 1963 a 1968, hubo 258 pacientes confirmados y 128 muertes.
-Un evento de cuatro días, en las décadas de 1950 y 1960, muchas ciudades petroquímicas del este de Japón. Se construyeron plantas en Shikoku. Los gases de escape que contenían dióxido de azufre y polvo metálico causaron que muchos residentes sufrieran enfermedades respiratorias como asma y murieran. En 1970, más de 500 personas se suicidaron.
-Incidente del aceite de salvado de arroz En 1968, durante la producción de aceite de salvado de arroz en la prefectura de Aichi, Kyushu, Japón, se mezclaron bifenilos policlorados con el aceite de salvado de arroz, lo que provocó la muerte de más de 1.400 personas durante cuatro meses. Más tarde, el número de personas envenenadas se disparó a más de 5.000 y 16 personas murieron. Al mismo tiempo, el uso de aceite negro, un subproducto del aceite de salvado de arroz, como alimento para aves de corral provocó la muerte de cientos de miles de personas. pollos.
Las características de la contaminación ambiental durante este período son: desde la contaminación industrial hasta la contaminación urbana y la contaminación agrícola; desde la contaminación de fuente puntual hasta la contaminación de fuente difusa (ríos, lagos, océanos); Avanzando hacia la contaminación regional y global, formando un El primer clímax de los problemas ambientales. Desde entonces, la gente ha comenzado a prestar atención a la protección del medio ambiente. Aunque el problema de la contaminación en los países desarrollados se ha resuelto parcialmente y la situación ambiental ha mejorado. El problema ambiental no se ha resuelto completamente. Al mismo tiempo, con el desarrollo de una nueva revolución tecnológica, muchos países en desarrollo están siguiendo el viejo camino de los países desarrollados, y la contaminación ambiental se está volviendo cada vez más grave en la India en febrero de 1984. La "Masacre de Bhopal" es un ejemplo obvio.
(C) Cuestiones ambientales humanas contemporáneas
Como se mencionó anteriormente, desde la revolución industrial, especialmente desde el siglo XX, ha habido muchos cambios. Con el rápido progreso de la ciencia y la tecnología, los humanos tienen un poder sin precedentes para interferir y transformar la naturaleza, y la economía se está desarrollando rápidamente, creando más de 15 billones de dólares estadounidenses de riqueza cada año. han aumentado un precio enorme en términos de frecuencia, intensidad y alcance. En general, ya sea contaminación ambiental o daño ecológico, la calidad ambiental del mundo contemporáneo se está deteriorando aún más. La fase comenzó en 1984 y fue descubierta por científicos británicos en 1985. Estados Unidos confirmó la existencia de un agujero de ozono sobre la Antártida, que constituye el segundo clímax de los problemas ambientales. El núcleo de los problemas ambientales en esta etapa es el "calentamiento global". "Destrucción de la capa de ozono" y "deposición ácida", ha atraído gran atención por parte de los gobiernos y de toda la humanidad.
1. Lluvia ácida
La lluvia ácida, también conocida como precipitación ácida, se refiere a precipitación natural (precipitación húmeda) con un valor de pH inferior a 5,6 y acidez. Precipitación de gases y partículas (precipitación seca). La acidificación ambiental causada por la lluvia ácida es uno de los mayores problemas ambientales de este siglo. p>Con el rápido crecimiento de la población y el desarrollo de la producción, el consumo de combustibles fósiles aumenta a medida que el clima empeora, la gravedad del problema de la lluvia ácida se hace evidente gradualmente. Antes de las décadas de 1950 y 1960, la lluvia ácida sólo apareció en. algunas áreas. En las décadas de 1950 y 1960, se produjo lluvia ácida en el norte de Europa debido a la influencia de los gases de escape ácidos de las zonas industriales de Europa Central. Desde finales de los años 1960 hasta principios de los años 1980, el daño de la lluvia ácida se manifestó en el hecho de que su alcance se expandió desde el norte de Europa hasta Europa central, y aparecieron grandes áreas de lluvia ácida en América del Norte. Desde la década de 1980, la lluvia ácida ha ocurrido en todo el mundo, como China, Japón, Corea del Sur y los países del sudeste asiático en Asia, Brasil y Venezuela en América del Sur, y Nigeria y Costa de Marfil en África.
En la actualidad, las regiones con mayor concentración y mayor superficie de lluvia ácida son Europa, América del Norte y China. Las regiones con mayor deposición de azufre en la precipitación global son Europa, Centroamérica y el suroeste de China, con cargas superiores a 1,0 g(s)/(m2·a). Otras regiones con mayor deposición de azufre son América del Norte, la antigua Unión Soviética y la región de Asia y el Pacífico, con una carga de 0,3 g(s)/(m2·a).
El alcance de los daños causados por la lluvia ácida se está ampliando y el grado de daño se está profundizando. La acidificación del suelo es evidente en el centro y norte de Europa, Estados Unidos y Canadá. El problema de la acidificación de las masas de agua afectadas por la lluvia ácida en Estados Unidos, Canadá y el norte de Europa es cada vez más grave. A finales de este siglo, casi 50.000 especies de los 300.000 lagos de Canadá estarán completamente extintas. El daño de la lluvia ácida a los bosques es común en muchos países. De los 65.438 millones de hectáreas de bosques que hay en Europa, 50 millones de hectáreas están frágiles y marchitas debido a la lluvia ácida. En cuanto al fenómeno de la lluvia ácida, ocurre en todo el mundo.
En China aún existen grandes zonas de lluvia ácida, distribuidas principalmente en el sur del río Yangtsé, al este de la meseta Qinghai-Tíbet y en la cuenca de Sichuan. Según estadísticas de 77 ciudades en 1994, el 48,1% de la precipitación media anual tenía valores de pH inferiores a 5,6 (Boletín Ambiental 1995).
Los ácidos contenidos en la lluvia ácida son principalmente ácido sulfúrico y ácido nítrico, que se convierten a partir de SO2 y NOX producidos al quemar combustibles fósiles y se vierten a la atmósfera. El dióxido de azufre, en particular, es el principal contaminante que provoca la lluvia ácida. El desarrollo de la lluvia ácida está relacionado con el consumo de combustible, la estructura energética, el nivel tecnológico y el crecimiento demográfico. Según este análisis, aunque la población y la economía de Europa y América del Norte, donde actualmente se concentra la lluvia ácida, seguirán creciendo en el futuro, el problema de la lluvia ácida no se intensificará significativamente. Sin embargo, en los países en desarrollo, la lluvia ácida puede volverse cada vez más severa debido a un aumento dramático en las emisiones de contaminantes ácidos.
2. Efecto invernadero y cambio climático
l) Efecto invernadero y gases de efecto invernadero
Algunos componentes traza en la atmósfera pueden permitir que la radiación de onda corta del sol penetre y El suelo se calienta, pero la radiación térmica liberada cuando el suelo se calienta es absorbida por estos componentes, calentando la atmósfera. Este fenómeno se llama efecto invernadero. Estos oligoelementos que calientan la atmósfera terrestre se denominan gases de efecto invernadero. Los principales gases de efecto invernadero son CO2, CH4, N2O y CFC. Los resultados de las investigaciones de la década de 1980 muestran que varios gases de efecto invernadero producidos por el hombre contribuyen en diferentes proporciones al efecto invernadero global, de los cuales el CO2 representa el 55%, los CFC el 24%, el CH4 el 65% y el N2O el 6%. , el aumento de CO2 es un factor importante en el cambio global. La principal razón del calor.
2) El impacto del efecto invernadero
El efecto invernadero existe en la atmósfera terrestre, que mantiene la tierra a una temperatura normal adecuada para la supervivencia humana. Sin embargo, debido a la creciente escala de las actividades humanas, las excesivas emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera han potenciado el efecto invernadero, provocando así una serie de problemas a escala global.
El problema principal es el calentamiento global. Durante el último siglo, la temperatura media global de la superficie ha aumentado entre 0,3°C y 0,6°C. La década de 1980 se convirtió en el año más caluroso del siglo: 10. La temperatura media mundial en 1988 fue 0,34°C superior a la media plurianual de 1949 a 1979, y 0,59°C superior a la de principios de este siglo. Todo esto demuestra que la Tierra efectivamente se está calentando.
El calentamiento climático provoca el aumento del nivel del mar. Actualmente, la temperatura de los océanos del mundo está aumentando a un ritmo de 0,1°C por año. En el último siglo, el nivel del mar global ha aumentado un promedio de 14,4 cm, y el nivel del mar a lo largo de la costa de China también ha aumentado un promedio de 14,4 cm. 11,5 cm. Esto amenazará gravemente la vida y la seguridad de la propiedad de las personas en islas bajas y zonas costeras.
3) Tendencias del cambio climático global
Es un hecho establecido que la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera está aumentando, y ha sido aceptado por la mayoría de la gente que el efecto invernadero causa calentamiento global. Sin embargo, hay muchos factores que afectan el clima global y todavía hay diferentes puntos de vista sobre el efecto combinado de estos factores en el clima futuro. Además de la teoría del calentamiento global, también existen teorías sobre el "enfriamiento" y las "ondas" de la Tierra. Además, persiste la incertidumbre científica sobre si el calentamiento global es causado por el efecto invernadero, las fluctuaciones climáticas naturales o una combinación de ambos. Por lo tanto, es difícil juzgar de forma completa y precisa la tendencia de influencia del efecto invernadero.
Las predicciones muestran que si la concentración de CO2 en la atmósfera se duplica, la temperatura global aumentará 5°C. Para el próximo siglo, la concentración de CO2 en la atmósfera puede duplicarse por completo. Según el criterio del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) sobre el cambio climático global, las temperaturas globales aumentarán 0,3°C cada 10 años en el próximo siglo, y para 2050, las temperaturas globales aumentarán 1°C.
El nivel del mar aumentará 6 cm cada año y, para 2070, aumentará 65 cm, pero las diferencias varían mucho en las distintas zonas marinas. Se puede observar que con el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, la tendencia al calentamiento global aún existe y el impacto resultante seguirá aumentando. Por lo tanto, todavía es necesario tomar en serio la cuestión de las emisiones de gases de efecto invernadero.
3. Destrucción de la capa de ozono
1) Destrucción de la capa de ozono
En 1985, los científicos británicos Farmen y otros resumieron sus observaciones en la Bahía Halley. Observatorio en la Antártida y descubrió que desde 1975, las concentraciones totales de ozono allí han disminuido más del 30% cada año a principios de la primavera (Antártida 10 años). Este hallazgo ha sido confirmado por observaciones realizadas desde estaciones científicas antárticas en muchos otros países. Una reducción tan alarmante del ozono causó una enorme conmoción en todo el mundo. Desde entonces, el problema del agotamiento de la capa de ozono ha atraído una amplia atención no sólo de la comunidad científica, sino también de los gobiernos, las empresas y todos los sectores de la vida en todo el mundo.
A partir de mediados de la década de 1980, se informó que la concentración de la capa de ozono sobre la Antártida disminuía significativamente en la primavera (10). Otras mediciones muestran que en los últimos 10 a 15 años, el ozono estratosférico sobre la Antártida se ha agotado rápida y masivamente cada primavera, con casi el 95% del ozono en el centro de la capa de ozono polar destruido. Vista desde el suelo, la capa de ozono a gran altura es extremadamente delgada en comparación con el entorno circundante, parece un "agujero" con un diámetro de miles de kilómetros, de ahí el nombre "agujero de ozono". Las observaciones satelitales muestran que el agujero de ozono a veces cubre un área más grande que Estados Unidos.
Las siguientes dos imágenes muestran el agujero de ozono en la Antártida y la tendencia a la disminución de la concentración de la capa de ozono sobre la Antártida, respectivamente.
Investigaciones y observaciones adicionales también encontraron que el agotamiento de la capa de ozono no solo ocurre en la Antártida, sino también en el Ártico y otras regiones de latitudes medias en diversos grados. De hecho, aunque no se ha encontrado en el Ártico una pérdida de ozono similar a la de las cuevas antárticas, la investigación científica ha descubierto que la pérdida de ozono a una altitud de 16 a 20 kilómetros es aproximadamente el 10% de la concentración normal en el Ártico de enero a febrero, y la concentración de la columna de ozono en el rango de 60o-70o de latitud norte está dañada Aproximadamente 5-8. Por lo tanto, las pérdidas de ozono en el Ártico son mucho menores y relativamente de corta duración en comparación con la destrucción de ozono en la Antártida.
De hecho, las reducciones en las concentraciones totales de ozono se producen a nivel mundial. Utilizando observaciones terrestres y datos satelitales, Zhou Xiuji, del Instituto Meteorológico de China, informó que existe un centro de niveles bajos de ozono sobre la meseta tibetana. El centro aparece en junio de cada año y la tasa de disminución anual de la concentración total de ozono en el centro alcanza 0,345, lo cual es un fenómeno muy anormal en el hemisferio norte. También se descubrió que desde 1979, la cantidad total de ozono atmosférico en mi país ha ido disminuyendo año tras año, con una tasa de disminución anual promedio de 0,077-0,75.
2) Causas y mecanismos de destrucción de la capa de ozono
El ozono es un gas traza en la atmósfera terrestre. Está compuesto por tres átomos de oxígeno y se denomina alótropo del oxígeno. El ozono suele encontrarse en dos capas de la atmósfera, la troposfera y la estratosfera. La altura de la atmósfera que rodea la superficie de la Tierra es de 8 a 16 kilómetros y se llama troposfera. Esta capa de ozono es perjudicial para los seres humanos y el medio ambiente ecológico, y también es la principal sustancia responsable de la contaminación fotoquímica por smog en la atmósfera urbana. La troposfera tiene unos 50 kilómetros de altura y se la conoce comúnmente como estratosfera. De hecho, la estratosfera preserva el 90% del ozono de la atmósfera. El ozono a esta altura puede absorber eficazmente los rayos ultravioleta (segmento UV-B) que son perjudiciales para la salud humana, protegiendo así la vida en la Tierra.
En general, la radiación ultravioleta del sol se divide en tres regiones según la longitud de onda. La luz ultravioleta con una longitud de onda entre 315 y 400 nm (1 nm = 10-9 m) se denomina zona UV-A. Los rayos ultravioleta en esta área no pueden ser absorbidos eficazmente por el ozono, pero no causarán daños a la biosfera de la superficie. De hecho, una pequeña cantidad de luz ultravioleta en esta banda también es necesaria para los organismos de la superficie y puede favorecer la conversión de esteroles en vitamina D en el cuerpo humano. Si falta, puede provocar raquitismo, que es especialmente perjudicial para el desarrollo. de niños. La luz ultravioleta con una longitud de onda de 280-315 nm se denomina zona UV-B, que es la parte que puede llegar a la superficie y causar mayores daños a los seres humanos y a los ecosistemas. La luz ultravioleta con una longitud de onda de 200-280 nm se denomina zona UV-C y tiene una longitud de onda corta y alta energía. Pero la luz ultravioleta en esta zona puede ser absorbida completamente por el oxígeno y el ozono de la atmósfera.
Incluso si se agota el ozono estratosférico, los rayos ultravioleta en la banda UV-C no llegarán a la superficie y causarán efectos adversos.
En la estratosfera, la intensa radiación ultravioleta descompone las moléculas de clorofluorocarbono y halón, liberando átomos de cloro y bromo altamente reactivos, que también son radicales libres. Los radicales libres de cloro y los radicales libres de bromo son las principales sustancias que destruyen la capa de ozono. Destruyen el ozono de forma catalítica:
Cl O3 →ClO O2
ClO oxígeno → cloro Oxígeno<. /p>
El resultado final es:
O3 O → 2O2
En la reacción anterior, el Cl destruye una molécula de ozono, pero el Cl en sí no se consume. También puede continuar destruyendo otra molécula de ozono. Las sustancias que desempeñan este papel en las reacciones químicas se denominan catalizadores. La reacción anterior se llama reacción catalítica.
El radical bromo destruye el ozono en el mismo proceso, por lo que también es un catalizador. Se estima que un átomo de cloro puede destruir entre 104 y 105 moléculas de ozono, y el átomo de bromo liberado por los halones es entre 30 y 60 veces más destructivo para el ozono que un átomo de cloro. Además, existe un efecto sinérgico entre los grupos de átomos de cloro y los grupos de átomos de bromo, es decir, cuando existen al mismo tiempo, su capacidad para destruir el ozono es mayor que su simple suma.
Lo que preocupa a los científicos y a todos los ámbitos de la vida es que los clorofluorocarbonos y los halones tienen una larga vida atmosférica. Una vez que entran en la atmósfera, son difíciles de eliminar, lo que significa que su daño a la capa de ozono durará toda la vida. durante mucho tiempo están muy amenazados por las actividades humanas.
Para evaluar la capacidad relativa de diversas sustancias que agotan la capa de ozono para destruir el ozono global, se utiliza científicamente el parámetro "Potencial de agotamiento de la capa de ozono (ODP)". El potencial de agotamiento del ozono se refiere a la relación entre la pérdida global de ozono causada por una sustancia y la pérdida de ozono causada por la misma masa de CFC-11 durante la vida útil de la atmósfera. En los cálculos del modelo de química atmosférica, el valor PAO de la sustancia X se puede expresar como:
PAO=reducción global de ozono por unidad de sustancia
La distribución de las concentraciones atmosféricas de las sustancias que agotan la capa de ozono y los procesos químicos atmosféricos implicados son los principales factores que afectan a sus valores ODP. Debido a los diferentes métodos de procesamiento de estos factores, los valores de PAO de las sustancias que agotan la capa de ozono obtenidos por diferentes investigadores varían hasta cierto punto, pero el orden de los valores de PAO de varias sustancias que agotan la capa de ozono es básicamente el mismo: valores de PAO de clorofluorocarbonos que contienen hidrógeno. Mucho menos potentes que el freón, muchos halones son mucho más capaces de dañar la estratosfera que el freón. Estos estudios proporcionan una base científica sólida para que los responsables de la formulación de políticas desarrollen estrategias de eliminación gradual y alternativas para las sustancias que agotan la capa de ozono.
3) Daños causados por la destrucción de la capa de ozono
Después de un gran agotamiento de la capa de ozono, su capacidad para absorber la radiación ultravioleta se debilita enormemente, lo que resulta en un importante Aumento de la radiación ultravioleta B que llega a la superficie terrestre, lo que supone una grave amenaza para la salud humana y la ecología. El medio ambiente conlleva muchos peligros. En la actualidad, se ha prestado amplia atención a los efectos sobre la salud humana, las plantas terrestres, los ecosistemas acuáticos, los ciclos bioquímicos, las sustancias, la composición atmosférica troposférica y la calidad del aire.
(1) Impacto en la salud humana
El aumento de los rayos UV-B en la luz solar tiene graves daños para la salud humana. Los experimentos muestran que los rayos ultravioleta pueden dañar la córnea y el cristalino, como cataratas y deformación del cristalino. Según el análisis, el ozono estratosférico disminuirá en 1, la incidencia global de cataratas aumentará entre 0,6 y 0,8 y el número de personas ciegas debido a cataratas aumentará entre 10.000 y 15.000. Si no se hace nada para aumentar los rayos UV, el aumento de la radiación UV-B provocará aproximadamente 180.000 casos de cataratas de aquí a 2075. El aumento del segmento UV-B puede inducir significativamente tres enfermedades cutáneas comunes. De estas tres enfermedades de la piel, los telomas basales y los tumores escamosos no son malignos. Otro tipo de melanoma maligno es una enfermedad de la piel muy peligrosa. Los últimos resultados de investigación obtenidos de experimentos con animales y datos epidemiológicos en humanos indican que si la concentración de ozono se reduce a un 10, la incidencia de melanoma no maligno aumentará26. La investigación científica también ha revelado el vínculo intrínseco entre los rayos ultravioleta UV-B y la aparición de melanoma maligno, que es especialmente grave para las personas de piel más clara, especialmente en la infancia.
(2) Impacto en las plantas terrestres
Actualmente, el mecanismo dañino del agotamiento de la capa de ozono para las plantas no está tan claro como su impacto en la salud humana, pero los estudios han demostrado que entre los plantas que han estado expuestas, más del 50% de las plantas se verán afectadas negativamente por los rayos UV-B, como frijoles, melones y otros cultivos, y la calidad de otros cultivos como patatas, tomates, remolachas azucareras, etc. disminuirá;
(3) Impacto en los ecosistemas acuáticos
Los investigadores midieron el aumento de la radiación UV-B y la cantidad de radiación UV-B que penetra en los cuerpos de agua en la región antártica. Hay evidencia suficiente. que las comunidades naturales de fitoplancton están relacionadas con los cambios en el ozono. La comparación de la productividad del fitoplancton dentro y fuera del agujero de ozono muestra que la disminución de la productividad del fitoplancton está directamente relacionada con el aumento de la radiación UV-B causada por la disminución del ozono. Un estudio demostró que la productividad en los márgenes de los glaciares cayó entre un 6% y un 12%. Dado que el plancton es la base de la cadena alimentaria marina, la reducción de las especies y la cantidad de plancton también afectará a la producción de peces y mariscos. Según los resultados de otro estudio científico, si el ozono estratosférico disminuye en un 25%, la productividad primaria del plancton disminuirá en un 10%, lo que conducirá a una disminución del 35% de los organismos cercanos a la superficie del agua.
(4) Impacto en los materiales
El aumento de la radiación solar ultravioleta provocado por el agotamiento del ozono estratosférico acelerará la degradación y el envejecimiento de los materiales utilizados en la construcción, pintura en aerosol, embalajes, cables y cables, etc. Especialmente materiales poliméricos. Especialmente en zonas tropicales con altas temperaturas y suficiente sol, este peligro es más grave. Se estima que el costo global de este impacto devastador asciende a miles de millones de dólares cada año.
En comparación con problemas ambientales anteriores, este clímax es muy diferente:
En primer lugar, el alcance del impacto es diferente. El primer clímax se produjo principalmente en los países industrializados, centrándose en problemas de contaminación ambiental locales y de pequeña escala, como ciudades, ríos y tierras de cultivo. El segundo clímax es la contaminación ambiental a gran escala e incluso global y la destrucción ecológica a gran escala. Estos problemas ambientales no sólo dañan a un determinado país o región, sino que también dañan a todo el medio ambiente global del que dependen los seres humanos para sobrevivir.