Глобальные экологические проблемы

4.1."Парниковый эффект"

ЗАДАНИЕ N 21
По своему происхождению «парниковый эффект» – это …

			естественное атмосферное явление
			естественное литосферное явление
			эффект поглощения тепла гидросферой
			искусственно созданный процесс

Обоснование:
«Парниковый эффект» был обнаружен Ж. Фурье в 1824 году и впервые количественно исследован С. Аррениусом в 1896 г. Это процесс, при котором поглощение и испускание инфракрасного излучения атмосферными газами вызывает нагрев атмосферы и поверхности планеты (см. рис.). «Парниковый эффект» – это естественное атмосферное явление, он осуществлялся на планете в течение всей истории Земли, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности организмов. Если бы на Земле вообще не было «парникового эффекта», то средняя температура на нашей планете была бы ниже –15°С, а так, благодаря парниковым газам, она составляет +14°С. «Парниковый эффект» вызывают пары воды, метан, углекислый газ, озон, оксиды азота и другие газы, содержащиеся в атмосфере.

«Парниковый эффект» как естественное явление

ЗАДАНИЕ N 3
Деградация растительности и сокращение площади лесов нарушают круговорот углерода в экосистемах и способствуют ___________ «парникового эффекта».

			усилению
			ослаблению
			нейтрализации
			стабилизации

Обоснование:
Увеличение «парникового эффекта» связывают с избыточным поступлением в атмосферу «парниковых газов» и, в первую очередь Возможность биосферного круговорота углерода нейтрализовать избыток углекислого газа техногенного происхождения зависит от степени нарушения глобальной биоты. Согласно существующей оценке, растения абсорбируют несколько больше половины современной ежегодной техногенной прибавки углекислого газа. Неполнота ассимиляции избыточного связана с уменьшением биомассы и продуктивности растений при антропогенной деградации растительности планетарного масштаба и при быстро сокращающейся площади лесов. В качестве одного из направлений по противодействию усиления «парникового эффекта» рассматривается восстановление ассимиляционного аппарата биосферы (сохранение сложившихся круговоротов; соблюдение допустимых пределов воздействия на экосистемы; сохранение и восстановление лесов и др.).

ЗАДАНИЕ N 16
Одним из основных естественных факторов, способствующих выводу углекислого газа из атмосферы, является …

			фотосинтез
			хемосинтез
			биодеструкция
			пирогенез

Обоснование:
Главным парниковым газом, дающим прирост «парникового эффекта» на 40%, является углекислый газ. В результате непосредственного и косвенного вмешательства человека в природный обмен углерода, по данным Т.А. Акимовой, В.В. Хаскина (2006 г.), общее количество ежегодно выбрасываемого в атмосферу углекислого газа достигает 27–29 млрд т. Основными естественными факторами вывода углекислого газа из атмосферы являются фотосинтез, осуществляемый растениями, и поглощение океаном. По оценкам ученых, за год вся растительность суши улавливает из атмосферы 20–30 млрд т углерода в форме двуокиси. Микроскопические водоросли океана также поглощают атмосферный углекислый газ. По некоторым данным, в океане растворяется около 50% техногенного углекислого газа. Но в последние десятилетия буферные системы биоты и океана уже не справляются с регулированием потоков углекислого газа, их поглотительной способности не хватает для поглощения всего техногенного углекислого газа. Снижение ассимиляционного потенциала земной флоры связывают с быстрым сокращением площади и антропогенной деградацией лесов и загрязнением поверхности океана, что препятствует выводу избытка углекислого газа из атмосферы.

ЗАДАНИЕ N 31
Средняя глобальная температура у поверхности Земли в настоящее время составляет _____°С.

			+14,7
			+22,0
			–14,7
			–0,05

Обоснование:
Средняя глобальная температура у поверхности земли в настоящее время составляет +14,7°С. Она достаточно «консервативна», несмотря на то, что складывается из многочисленных показателей, полученных в результате многократных в течение года измерений во многих точках всей земной суши и океанов планеты. Дисперсия средней температуры очень велика, так как она усредняет данные, относящиеся к большим территориям, на которых среднегодовые многолетние температуры могут быть ниже 0° и выше 25°.

ЗАДАНИЕ N 16
При отсутствии «парникового эффекта» средняя температура поверхности Земли понизилась бы до …

		–15°С
		–30°С
		+10°С
		+5°С

Обоснование:
Естественный «парниковый эффект» обеспечивает прирост температуры у поверхности Земли на 30°С, в его присутствии средняя температура поддерживается на уровне +15°С. При отсутствии «парникового эффекта» средняя температура поверхности Земли понизилась бы до –15°С, то есть началось бы глобальное оледенение.

ЗАДАНИЕ N 16
При существующем уровне поступления «парниковых газов» в атмосферу средняя глобальная температура в 21 веке будет …

			повышаться со скоростью 0,25°С за 10 лет
			снижаться со скоростью 0,25°С за 10 лет
			повышаться со скоростью 2,0°С за 10 лет
			иметь тенденцию к стабилизации на уровне +15°С

Обоснование:
Количество «парниковых газов» (паров воды, углекислого газа, метана, оксидов азота, ХФУ и др.), поступающих в атмосферу, продолжает увеличиваться. Например, концентрация основного «парникового газа» диоксида углерода за последние 100 лет выросла с 280 до 367 частей на миллион, то есть на 31%. По прогнозам МГЭИК, если не будут приняты меры по сокращению выбросов «парниковых газов», то к концу 21 века концентрация может возрасти до 540–970 частей на миллион. Эксперты Всемирной метеорологической службы прогнозируют, что при современном уровне поступления «парниковых газов» в атмосферу средняя глобальная температура в 21 веке будет повышаться со скоростью 0,25°С за 10 лет. К концу 21 века ее рост может составить от 1,5 до 4°С, в северных и средних широтах потепление проявится сильнее, чем в экваториальной зоне. Последствия изменения климата могут иметь катастрофический характер.

ЗАДАНИЕ N 27
Реально действующим международным документом, направленным на сокращение выбросов «парниковых газов», является …

		Киотский протокол
		Монреальский протокол
		Базельская конвенция
		Венская конвенция

Обоснование:
Киотский протокол (принят в 1997 г. в г. Киото) является юридически обязательным соглашением, в соответствии с которым промышленно развитые страны обязаны сократить к 2008–2012 гг. свои общие выбросы «парниковых газов» на 5,2% относительно уровня 1990 г. Для симуляции деятельности стран в этом направлении протокол включает режим квотирования выбросов и возможность торговли достигнутыми сокращениями выбросов. В настоящее время большинство стран, участвовавших в принятии данного документа, его ратифицировали (в том числе Россия). Киотский протокол является реальной и конкретной международной деятельностью, направленной на сокращение выбросов «парниковых газов».

ЗАДАНИЕ N 19
Наибольший вклад в поступление углекислого газа в атмосферу вносит(-ят) …

			США
			Россия
			Германия
			Китай

Обоснование:
Т. А. Акимова, В. В. Хаскин (2006) приводят следующие данные по выбросам углекислого газа в развитых странах в 2000 г. (млн т в год): весь мир – 23422, США – 5665, ЕС – 3162, Китай – 2997, Россия – 1506, Япония – 1155, Германия – 833, Англия – 531, Канада – 527. По данным статистики, в странах третьего мира на душу населения приходится в среднем 0,5 т выбросов углекислого газа в год, в индустриально развитых странах – в 10 и более раз выше. Выбросы углекислого газа США составляют 24,2% от всего мирового выброса, Китая – 12,8%, России – 6,4%, Германии – 3,6% от мировой эмиссии. Таким образом, наибольший вклад в поступление углекислого газа в атмосферу вносят США.

ЗАДАНИЕ N 15
Содержащиеся в атмосфере пары воды, метан, углекислый газ, озон, оксиды азота и другие газы вызывают …

		«парниковый эффект»
		«фотохимический смог»
		«озоновые дыры»
		«кислотные дожди»

Обоснование:
Пары воды, метан, углекислый газ, озон, оксиды азота и другие газы, содержащиеся в атмосфере, вызывают «парниковый эффект». «Парниковый эффект» связан с тем, что «парниковые газы» задерживают длинноволновое тепловое излучение с поверхности Земли, вызывая повышение температуры приземного слоя воздуха. Этот процесс осуществлялся на планете в течение всей истории Земли, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности организмов. Увеличение поступления в атмосферу «парниковых газов» антропогенного происхождения ведет к усилению «парникового эффекта» и повышению среднегодовой температуры воздуха на Земле.

ЗАДАНИЕ N 13
Основной причиной изменения климата в сторону потепления считается …

		рост «парникового эффекта»
		увеличение активности Солнца
		изменение течений в океане
		истощение озонового слоя

Обоснование:
Поскольку изменение климата в сторону потепления у большинства ученых не вызывает сомнения, рассматриваются разные гипотезы этого явления. Основной причиной потепления признается рост «парникового эффекта», обусловленный повышением концентрации «парниковых газов» в атмосфере (паров воды, углекислого газа, метана, оксидов азота, ХФУ и др.). Например, концентрация углекислого газа за последние 100 лет выросла с 280 до 367 частей на миллион, то есть на 31%. В докладе Международной группы экспертов по проблеме климатических изменений (МГЭИК) сообщается, что существует высокая положительная корреляция между концентрацией «парниковых газов» и отклонениями глобальной температуры атмосферы. МГЭИК утверждает, что к 2100 г. температура на Земле повысится на 2–4°С.

4.2."Озоновые дыры"

ЗАДАНИЕ N 20
Озоновый экран – это область с повышенным содержанием озона в …

		стратосфере
		ионосфере
		тропосфере
		термосфере

Обоснование:
В стратосфере на высоте от 20 до 25 км от поверхности Земли располагается область атмосферы с повышенным содержанием озона, которая выполняет функцию защиты жизни на Земле от гибельного действия УФЛ-лучей. Озоновый защитный экран в стратосфере поглощает до 99% жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, защищая все живое. Защитная озоновая оболочка Земли содержит всего около 3 млрд т озона. Озон, находящийся в тропосфере ближе к поверхности Земли, является опасным загрязнителем, участвующим в образовании фотохимического смога. Следовательно, озон как существенный компонент стратосферы и озон как загрязнитель в нижних слоях тропосферы – с функциональной точки зрения совершенно разные вещи.

ЗАДАНИЕ N 17
Ослабление смертоносной ультрафиолетовой солнечной радиации примерно в 6500 раз происходит благодаря …

		озону
		неону
		аргону
		криптону

Обоснование:
Солнечный спектр содержит излучения разной длины волны. Часть спектра в пределах от 380 до 760 нм используется растениями для фотосинтеза. Жесткое ультрафиолетовое и мягкое рентгеновское излучения в ультрафиолетовой части спектра Солнца c длиной волны 200–320 нм губительны для всего живого. Общее количество озона в атмосфере невелико, но благодаря ему смертоносная ультрафиолетовая солнечная радиация ослабляется примерно в 6500 раз. Более 99% ультрафиолетового излучения Солнца поглощается слоем озона на высоте в среднем 25 км от поверхности Земли.

ЗАДАНИЕ N 29
Источником формирования озонового экрана в стратосфере является процесс распада …

		кислорода
		углекислого газа
		воды
		оксидов азота

Обоснование:
Озон в стратосфере образуется в процессе распада молекул кислорода на свободные атомы под воздействием ультрафиолетовых лучей. Образовавшиеся атомы кислорода могут присоединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона – трехатомного кислорода (О₃). Но весь кислород не превращается в озон, так как свободные атомы кислорода, реагируя с молекулами озона, дают две молекулы кислорода. Таким образом, количество озона в стратосфере не статично; оно представляет собой результат равновесия между этими двумя реакциями, то есть между количеством кислорода и озона в стратосфере устанавливается и поддерживается равновесие.

ЗАДАНИЕ N 2
Впервые о факте обнаружения __________________ сообщили в 1985 г. английские специалисты по исследованию атмосферы.

		истощения озонового слоя
		выпадения кислотных осадков
		появления «парникового эффекта»
		ускорения таяния ледников

Обоснование:
О неожиданном факте обнаружения истощения озонового слоя сообщили специалисты по исследованию атмосферы из Британской Антарктической службы в 1985 г. По их наблюдениям над станцией Халли-Бей в Антарктиде, весеннее содержание озона в атмосфере уменьшилось с 1977 г. по 1984 г. на 40%. Пространство, в пределах которого регистрируется уменьшение концентрации озона, получило название «озоновой дыры». «Озоновые дыры» по своей сути представляют собой протяженные области пониженного (до 50 %) содержания озона в озоновом слое стратосферы. Размер «озоновой дыры» над Антарктидой возрастает примерно на 4% в год, в настоящее время она вышла за пределы континента и по размерам (10 млн км²) превышает площадь США (см. рис.).

«Озоновая дыра» над Антарктидой

ЗАДАНИЕ N 14
Ультрафиолетовое излучение относится к числу ионизирующих излучений и является ___________ фактором среды обитания.

			мутагенным
			аллергенным
			психогенным
			токсическим

Обоснование:
Жесткое (длина волны < 320 нм) ультрафиолетовое излучение относится к числу ионизирующих излучений, и, следовательно, является мутагенным фактором среды обитания. Воздействие УФЛ-лучей на живые организмы проявляется на клеточном уровне, главной мишенью являются молекулы ДНК, повреждение которых приводит к генным мутациям. Последствиями мутаций могут быть такие тяжелые заболевания у человека, как рак кожи (меланома, карцинома и т.п.). До 90% всех повреждений ДНК возникает при облучении светом длиной волны около 300 нм.

ЗАДАНИЕ N 23
Наиболее распространенными негативными для здоровья человека последствиями истощения озонового слоя являются поражения …

		органов зрения
		органов дыхания
		нервной системы
		эндокринной системы

Обоснование:
Истощение озонового слоя увеличивает поток ультрафиолетовых лучей к поверхности Земли, что создает опасность для здоровья человека. По данным Мексиканского университета, самыми распространенными недугами, появляющимися у людей в результате воздействия ультрафиолетовых лучей в связи с разрушением озонового слоя, являются поражения органов зрения: катаракта, ухудшение состояния сетчатки и глазного дна, различные наросты и новообразования. Если в случае катаракт, наростов и новообразований может помочь хирургия глаза, то процесс ухудшения состояния сетчатки и глазного дна практически необратим. По данным ООН, разрушение озонового слоя приводит к появлению в мире 100 тыс. новых случаев катаракты. Раньше подобные заболевания появлялись к старости, в настоящее время первые признаки этих тяжелых недугов выявляются в возрасте 20–25 лет.

ЗАДАНИЕ N 18
Истощение озонового слоя и появление «озоновых дыр» наносит ущерб лесным экосистемам Земли, вызывая …

		лесные пожары
		вспышки численности вредителей
		наводнения и подтопления
		дефицит кислорода

Обоснование:
Разрушение озонового слоя Земли сопровождается рядом опасных явных и скрытых негативных воздействий на живую природу и человека. Согласно Ю.В. Новикову (2003), прорыв через «озоновые дыры» солнечных рентгеновских и ультрафиолетовых лучей, энергия фотонов которых превышает энергию лучей видимого света в 10 – 100 раз, увеличивает число мощных лесных пожаров. Ежегодно горят леса в России, Австралии, Северной и Южной Америке, Африке, Европе, Юго-Восточной Азии. Выгорают миллионы гектаров лесов.

ЗАДАНИЕ N 15
К опасным озоноразрушающим веществам, способным проникать в стратосферу, относится …

			бромистый метил
			хлористый водород
			тетраэтилсвинец
			хлористый барий

Обоснование:
Список веществ, разрушающих озон, включает около 100 наименований. Одним из опасных озоноразрушающих веществ (ОВР), способным проникать в стратосферу, является бромистый метил. В стратосфере из него высвобождается бром, который по способности разрушать озон в 30 – 60 раз превосходит атомы хлора. Бромистый метил используется как присадка к автомобильному топливу, в качестве дезинфицирующего вещества для обработки почвы, товаров, в карантинной службе (для обработки некоторых продуктов международной торговли).

ЗАДАНИЕ N 28
Одним из активных разрушителей озона в настоящее время считается …

		метан
		этан
		пропан
		бутан

Обоснование:
Список веществ, разрушающих озон, включает около 100 наименований. Природным фактором, разрушающим озон, в настоящее время считается метан. Его поставщиком являются болота и другие естественные источники (извержения вулканов, гидрат метана – лед на дне океана, 1 см³ которого содержит 160 см³ метана в газообразном состоянии). Еще одной природной причиной разрушения озонового слоя из-за поступления в стратосферу атомарного хлора является хлорметан (CH₃Cl) – продукт жизнедеятельности организмов в океане и продукт горения при лесных пожарах на суше. Источником метана являются сельскохозяйственные угодья при выращивании риса, свалки и др.

ЗАДАНИЕ N 12
Одним из современных антропогенных факторов негативного воздействия на озоновый слой является …

		ракетная техника
		гелиоэнергетика
		линии электропередач
		компьютерная техника

Обоснование:
В последние пятьдесят лет зона стратосферы, где находится озоновый слой, подвергается постоянному воздействию ракетной техники. Запуск мощных ракет, ежедневные полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного оружия являются главными современными антропогенными факторами воздействия на озоновый слой. При использовании ракетоносителей, в первую очередь на твердом топливе, возникают принципиально новые проблемы, так как это топливо содержит много соединений хлора и азота. Например, для ускорителей американского «Спейсшатл» при подъеме на высоту 50 км при общей массе полезного груза 29,5 т количество наиболее опасных для озонового слоя отходов составляет: хлор и его соединения – 187 т; оксиды азота (NOx) – 7 т; оксиды алюминия (в виде аэрозолей) – 177 т. Подсчитано, что один полет «Спейсшатл» разрушает до 10 млн т озона. Поскольку озона в стратосфере всего около 3 млрд т, то, очевидно, что при постоянных запусках в космос современной ракетной техники его концентрация в озоновом слое существенно снижается.