Проблемы современной экологии. Способы утилизации различных видов бытовых отходов. Реки, озера, подземные воды
Экологическая проблема - это изменение природной среды в результате деятельности человека, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы. Это проблема антропогенного характера. Иначе говоря, она возникает вследствие негативного воздействия человека на природу.
Экологические проблемы могут быть локальными (затрагивается определенная местность), региональными (конкретный регион) и глобальными (воздействие оказывается на всю биосферу планеты).
Можете ли Вы привести пример локальной экологической проблемы Вашего региона?
Региональные проблемы охватывают территории больших регионов, и их влияние сказывается на значительной части населения . Например, загрязнение Волги - это региональная проблема всего Поволжья.
Осушение болот Полесья вызвало негативные изменения в Беларуси и на Украине. Изменение уровня вод Аральского моря - проблема всего Среднеазиатского региона.
К глобальным экологическим проблемам относятся проблемы, которые создают угрозу всему человечеству.
Какие из глобальных экологических проблем, с Вашей точки зрения, вызывают наибольшее беспокойство? Почему?
Давайте кратко рассмотрим, как менялись экологические проблемы на протяжении истории развития человечества.
Вообще-то, в некотором смысле, вся история развития человечества - это история усиливающегося воздействия на биосферу. Фактически человечество в своем поступательном развитии шло от одного экологического кризиса к другому. Но кризисы в древности носили локальных характер, а экологические изменения были, как правило, обратимыми, или не грозящими людям тотальной гибелью.
Первобытный человек, занимавшийся собирательством и охотой, невольно повсеместно нарушал экологическое равновесие в биосфере, стихийно наносил вред природе. Считается, что первый антропогенный кризис (10-50 тыс. лет назад) был связан с развитием охоты и перепромыслом диких животных, когда с лица земли исчезли мамонт, пещерные лев и медведь, на которых были направлены охотничьи усилия кроманьонцев. Особенно много вреда принесло использование первобытными людьми огня - они выжигали леса. Это вело к снижению уровня рек и грунтовых вод. Перевыпас скота на пастбищах, возможно, имел экологическим результатом возникновение пустыни Сахары.
Далее, около 2 тыс. лет назад, последовал кризис, связанный с использованием поливного земледелия. Он привел к развитию большого количества глинистых и солончаковых пустынь. Но учтем, что в те времена население Земли было немногочисленным, и, как правило, люди имели возможность переселяться в другие места, которые были более пригодными для жизни (что невозможно сделать сейчас).
В эпоху Великих географических открытий воздействие на биосферу возросло. Это связано с освоением новых земель, которое сопровождалось истреблением многих видов животных (вспомним, например, судьбу американских бизонов) и преобразованием огромных территорий в поля и пастбища. Однако глобальные масштабы воздействие человека на биосферу приобрело уже после промышленной революции XVII-XVIII вв. В это время существенно увеличился масштаб деятельности человека, в результате чего стали преобразовываться протекающие в биосфере геохимические процессы (1). Параллельно с ходом научно-технического прогресса резко увеличилась численность людей (с 500 млн. в 1650 г., условного начала промышленной революции - до нынешних 7 млрд.), и, соответственно, увеличилась потребность в продовольствии и промышленных товарах, во все большем количестве топлива, металла, машин. Это привело к стремительному росту нагрузки на экологические системы, и уровень этой нагрузки в середине XX в. - начале XXI в. достиг критического значения.
Как Вы понимаете в этом контексте противоречивость результатов технического прогресса для людей?
Человечество вступило в эпохуглобального экологического кризиса. Его основные слагаемые:
- исчерпание энергетических и других ресурсов недр планеты
- парниковый эффект,
- истощение озонового слоя,
- деградация почв,
- радиационная опасность,
- трансграничный перенос загрязнений и др.
Движение человечества к экологической катастрофе общепланетарного характера подтверждается многочисленными фактами, Люди непрерывно накапливают число не утилизируемых природой соединений, развивают опасные технологии, хранят и перевозят множество ядохимикатов и взрывчатых веществ, загрязняют атмосферу, гидросферу и почвы. К тому же постоянно наращивается энергетический потенциал, стимулируется парниковый эффект и т. д.
Налицо угроза потери стабильности биосферы (нарушение извечного хода событий) и ее перехода в новое состояние, исключающее саму возможность существования человека. Часто говорят, что одной из причин экологического кризиса, в состоянии которого находится наша планета, является кризис сознания людей. Что Вы об этом думаете?
Но пока еще человечество в состоянии решать экологические проблемы!
Какие условия необходимы для этого?
- Единство доброй воли всех жителей планеты в проблеме выживания.
- Установление мира на Земле, прекращение войн.
- Прекращение разрушительного действия современного производства на биосферу (потребление ресурсов, загрязнение среды, уничтожение природных экосистем и биоразнообразия).
Разработка глобальных моделей восстановления природы и научно обоснованного природопользования.
Некоторые пункты, перечисленные выше, кажутся невыполнимыми, или нет? Как Вы полагаете?
Бесспорно, осознание человеком опасности экологических проблем связано с серьезными трудностями. Одна из них вызвана неочевидностью для современного человека его природной основы, психологическим отчуждением от природы. Отсюда пренебрежительное отношение к соблюдению экологически целесообразной деятельности, а, говоря проще, отсутствие элементарной культуры отношения к природе в различных масштабах.
Для решения экологических проблем необходимо развитие у всех людей нового мышления, преодоления стереотипов технократического мышления, представлений о неисчерпаемости природных ресурсов и непонимания нашей абсолютной зависимости от природы. Безусловным условием дальнейшего существования человечества является соблюдение экологического императива как основы экологически безопасного поведения во всех сферах. Необходимо преодоление отчуждения от природы, осознание и реализация личной ответственности за то, как мы относимся к природе (за сбережение земли, воды, энергии, за охрану природы). Видео 5.
Есть такая фраза «мысли глобально - действуй локально». Как Вы это понимаете?
Существует немало удачных публикаций, передач, посвященных экологическим проблемам и возможностям их решения. В последнее десятилетие снимается довольно много экологически ориентированных фильмов, стали проводиться регулярные фестивали экологического кино. Одним из наиболее выдающихся фильмов является эколого-просветительский фильм HOME (Дом. История путешествия), который был впервые представлен 5 июня 2009 года во Всемирный день охраны окружающей среды выдающимся фотографом Янном Артюс-Бертраном и знаменитым режиссером и продюсером Люком Бессонном. Этот фильм рассказывает об истории жизни планеты Земля, красоте природы, экологических проблемах, вызванных разрушительным воздействием человеческой деятельности на окружающую среду, грозящим гибелью нашему общему дому.
Надо сказать, что премьера HOME стала беспрецедентным событием в кино: впервые фильм демонстрировался одновременно в крупнейших городах десятков стран, в том числе в Москве, Париже, Лондоне, Токио, Нью-Йорке, в формате открытого показа, причем бесплатно. Телезрители увидели полуторачасовой фильм на больших экранах, установленных на открытых площадках, в кинозалах, по 60 телеканалам (не считая кабельных сетей), в интернете. HOME был показан в 53 странах. При этом в некоторых странах, например в Китае и Саудовской Аравии, режиссеру было отказано в проведении воздушной съемки. В Индии половина отснятых материалов была попросту конфискована, а в Аргентине Артюс-Бертрану и его помощникам пришлось провести неделю в тюрьме. Во многих странах фильм о красоте Земли и ее экологических проблемах, демонстрация которого, по словам режиссера «граничит с политическим призывом», был запрещен к показу.
Ян Артю?с-Бертра?н (фр. Yann Arthus-Bertrand, родился 13 марта 1946 года в Париже) - французский фотограф, фотожурналист, кавалер ордена Почётного легиона и обладатель множества других наград
Рассказом о фильме Я. Артюс-Бертрана мы заканчиваем беседу об экологических проблемах. Посмотрите этот фильм. Он лучше слов поможет Вам задуматься над тем, что ожидает в недалеком будущем Землю и человечество; понять, что все в мире взаимосвязано, что наша задача сейчас - общая и каждого из нас - попытаться, насколько возможно, восстановить нарушенный нами экологический баланс планеты, без которого невозможно существование жизни на Земле.
В Видео 6 приве ден отрывок из фильма Home. Весь фильм можно посмотреть - http://www.cinemaplayer.ru/29761-_dom_istoriya_puteshestviya___Home.html .
Экологические проблемы сегодня занимают в мире такое же важное место, как политические, социальные и экономические. Многие люди уже поняли, что активная антропогенная деятельность нанесла непоправимый урон природе, и пока не поздно нужно остановиться или хотя бы изменить свои действия, снизить негативное влияние и решать экологические проблемы мира.
Глобальные экологические проблемы – это не миф, не вымысел и не заблуждение. На них нельзя закрывать глаза. Более того, начать бороться против уничтожения природы может каждый человек, и чем больше людей приобщится к этому делу, тем больше пользы будет для нашей планеты.
Самые актуальные экопроблемы современности
Экологических проблем в мире так много, что их не уместить в один большой список. Некоторые из них имеют глобальный характер, а некоторые – локальный. Однако попробуем назвать самые острые проблемы окружающей среды, которые мы имеем на сегодняшний день:
- проблема загрязнения биосферы – воздуха, воды, земли;
- уничтожение многих видов флоры и фауны;
- исчерпание невозобновляемых полезных ископаемых;
- глобальное потепление;
- разрушение озонового слоя и образования в нем дыр;
- опустынивание;
- вырубка лесов.
Многие экопроблемы сводятся к тому, что загрязняя небольшую территорию, человек вторгается в целую экосистему, и абсолютно уничтожает ее. Так вырубая деревья, в лесах не смогут расти кустарники и травы, а, значит, птицам и зверям не будет чем питаться, половина из них вымрет, а остальные мигрируют. Затем будет происходить эрозия почвы, а водоемы пересохнут, что в дальнейшем приведет к опустыниванию территории. В дальнейшем появятся экологические беженцы – люди, которые, утратив все ресурсы для существования, будут вынуждены покинуть свой дом, и начнут искать новые места обитания.
Решение экологических проблем
Ежегодно проводятся конференции и различные совещания, мероприятия и конкурсы, посвященные экопроблемам. Глобальные экологические проблемы теперь интересуют не только ученых и неравнодушных людей, но и представителей высшего уровня власти многих стран. Они формируют различные программы, которые воплощаются в жизнь. Так многие страны стали применять экотехнологии:
- из отходов производится топливо;
- вторично используются многие предметы;
- из использованных материалов делается вторичное сырье;
- внедряются новейшие разработки на предприятиях;
- очищается биосфера от продуктов промышленных предприятий.
Не последнее место играют просветительские программы и конкурсы, которые привлекают внимание широкой общественности.
Сегодня очень важно донести до людей, что здоровье нашей планеты зависит от каждого из нас. Любой человек может экономить воду и электричество, сортировать мусор и сдавать макулатуру, меньше использовать химические средства и одноразовые изделия, находить новое применение старым вещам. Эти простые действия принесут ощутимую пользу. Пусть с высоты одной человеческой жизни – это мелочь, а если собрать в кучу подобные действия миллионов и даже миллиардов людей, то это и будет решение экологических проблем мира.
Географическая среда выступает для человека в двух качествах: во-первых, как среда обитания человека, во-вторых, как источник разнообразных ресурсов. В этом состоит основное противоречие в использовании природной среды человеком. Невозможно, извлекая ресурсы, не нарушить качество среды обитания. Отсюда глобальной проблемой становится загрязнение окружающей среды (нежелательное изменение ее свойств в результате неконтролируемого поступления различных веществ и соединений, радиоактивного излучения и тепла).
По видам загрязнения выделяют:
Химическое загрязнение - наиболее распространенный вид, связанный с попаданием в окружающую среду химических веществ и соединений.
Тепловое загрязнение - неконтролируемый выброс тепла, приводящий на глобальном уровне к изменению .
Радиоактивное загрязнение - заражение окружающей среды радиоактивными элементами, попадающими в нее в результате аварий на предприятиях, использующих радиоактивное топливо, испытаний новых научных разработок, связанных с радиоактивными элементами, а также радиоактивного излучения.
Шумовое загрязнение - особый вид загрязнения, связанный с повышенным уровнем шума в районах концентрации промышленных предприятий, скопления транспорта и т. п.
Биологическое загрязнение - попадание в окружающую среду микроорганизмов, многие из которых болезнетворные.
Все виды загрязнений носят преимущественно антропогенный характер, то есть связаны с деятельностью человека. Однако загрязнение может произойти и в результате стихийных природных явлений. Например, извержения , землетрясения, резкое размножение болезнетворных микробов, падения метеоритов, радиоактивное излучение и т. п. Загрязнению подвергаются все .
Загрязнение и почвенного покрова происходит:
— в результате поступления промышленных и сельскохозяйственных отходов, содержащих металлы и их соединения, удобрения, ядохимикаты. При этом изменяется химический состав почв;
— в настоящее время остро встает проблема утилизации бытового мусора (ежегодно из больших городов вывозят до 12 млрд. тонн);
— нарушение земель происходит вследствие строительства и горных разработок. При этом уничтожается естественный почвенный покров, для восстановления которого необходимы десятки и даже сотни лет, и образуются так называемые бедленды («дурные земли»).
Загрязнение происходит:
— в результате сброса в водоемы отходов, содержащих тяжелые металлы и их соединения (особую опасность представляют свинец и ртуть), а также нитраты, фосфаты, углеводы. Один из ярких примеров - сброс тяжелых металлов, среди которых особенно опасны свинец (антропогенные поступления которого в 17 раз превышают естественные) и ртуть;
— в результате сброса в водоемы подогретых вод, уже использованных для охлаждения на металлургических заводах, ТЭС, АЭС. Это приводит к изменению режима рек, уменьшению содержания кислорода и развитию одноклеточных водорослей («цветение» воды в замкнутых водоемах);
— в результате попадания в водоемы микроорганизмов из стоков промышленных предприятий и крупных животноводческих комплексов. Главными загрязнителями гидросферы являются химическая, металлургическая и целлюлозно-бумажная промышленность, сельское хозяйство. Наиболее загрязнены реки Рейн, Дунай, Сена, Волга, Днепр.
Чрезвычайно остро стоит проблема загрязнения Мирового океана. Это загрязнение происходит за счет:
— речного стока;
— атмосферных осадков;
Хозяйственной деятельности человека непосредственно в акватории Мирового океана (прежде всего, нефтяное загрязнение).
Ежегодно в попадает до 100 млн. тонн различных отходов. Наиболее загрязненными являются следующие моря: Средиземное, Северное, Балтийское, Черное, Японское. А также заливы: Бискайский, Персидский, Мексиканский, Гвинейский. Главный источник загрязнения Мирового океана - аварии танкеров.
Загрязнение происходит в результате попадания в нее взвешенных частиц (аэрозолей) и различных газообразных веществ. Газообразные вещества поступают в главным образом при сжигании минерального топлива. Это, прежде всего, углекислый газ, накопление которого приводит к «парниковому эффекту», а также ядовитый угарный газ. Чрезвычайно опасным является ядовитый сернистый газ - главный источник кислотных дождей. Основные регионы, где выпадают кислотные дожди, - Северная Америка, Зарубежная Европа, а также промышленные районы России, Японии, Китая, Индии, Бразилии.
Аэрозоли поступают в атмосферу при производстве цемента, добыче угля и руд открытым способом. Однако наибольшее загрязнение атмосферы происходит взвешенными частицами естественного происхождения (пыльные бури, извержения вулканов). Наибольший объем выбросов в атмосферу приходится на металлургическую, химическую промышленность, теплоэнергетику и транспорт.
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:
Поиск по сайту.
Основные экологические проблемы современности
Хозяйственная деятельность человека. Человечество является частью биосферы, продуктом ее эволюции. Однако взаимоотношения человека и природных сообществ никогда не были безоблачными. С момента изготовления первого примитивного орудия человек уже не довольствует предметами, созданными природой, а начинает изготовлять, вводить в свой обиход предметы, вещества и т. д., которые находятся за пределами естественного биологического круговорота. Возникновение цивилизации есть следствие возникновения сферы надбиологических потребностей и материальных технологий. Охотничья деятельность древнего человека, несомненно, ускорила вымирание многих крупных травоядных животных. В охотничьих целях поджигание растительности способствовало опустыниванию территорий. Вместе с тем воздействие племен охотников и собирателей на сообщества обычно не было значительным. Человек начал менять и разрушать целые сообщества с переходом к скотоводству и земледелию. При росте человеческой популяции численность домашних копытных превышает емкость среды, потребляемая ими степная растительность уже не успевает возобновляться. Степь или саванна сменяются полупустыней. Из-за такого воздействия скотоводства произошло увеличение площади Сахары и соседней полупустынной зоны - Сахеля.
В ходе развития земледелия неправильная распашка приводила к потере плодородного слоя, который уносился водой или ветром, а избыточное орошение вызывало засоление почв. Следует отметить, что биологически человек на предысторической фазе развития отличался от всех других одинаковых по размеру млекопитающих исключительной подвижностью, проходя в сутки обычно вдвое большее расстояние, чем они. Люди жили в условиях энергетической недостаточности, отсюда вынуждены были охранять огромную кормовую территорию, в которой периодически или постоянно кочевали. И несмотря на это они долгое время находились в рамках весьма скромного энергетического лимита.
Переход к пастбищно-кочевому скотоводству и подсечно-огневому земледелию привел к удвоению затрат и при замене собирательства кочевым скотоводством малой экономией площадей. Подсечно-огневое земледелие территориально эффективней на 2-3 порядка. Это позволило снизить подвижность человека и в свою очередь создало предпосылки для формирования общества со свойственным ему разделением функций, культурной специализацией. И в то же время подсечно-огневое земледелие, при котором участок леса выжигают, снимают несколько урожаев и забрасывают, нередко приводило к замене лесов степями, саваннами. Таким образом, уже в древности человек вызывал массовые вымирания, нарушение сукцессионных рядов, замены одного сообщества другим. Человечество, являясь неотъемлемой частью природы, принадлежащей ей и находящейся внутри нее, благодаря развитию общества биологический вид Homo sapiens был выведен из-под действия естественного отбора, межвидовой конкуренции, ограничения роста численности, расширило возможности приспособительного поведения и расселения людей. Развитие технологий и достижение индустриализации цивилизации создало стойкий миф о господстве человека над силами природы.
За последние сто лет произошли два важных сдвига. Во-первых, резко увеличилась численность населения Земли. Во-вторых, еще более резко выросло промышленное производство, производство энергии и продуктов сельского хозяйства. В результате, потоки вещества и энергии, вызываемые деятельностью человека, стали составлять заметную долю от общей величины биогенного круговорота. Человечество стало оказывать заметное воздействие на функционирование всей биосферы. Критическую ситуацию в конце XX столетия образуют следующие негативные тенденции:
1. Потребление ресурсов Земли настолько превысило темпы их естественного воспроизводства, что истощение природных богатств стало оказывать заметное влияние на их использование, на национальную и мировую экономику и привело к необратимому обеднению литосферы и биосферы.
2. Отходы, побочные продукты производства и быта загрязняют биосферу, вызывают деформации экологических систем, нарушают глобальный круговорот веществ и создают угрозу для здоровья человека.
Если не будут приняты срочные меры, в ближайшее десятилетия можно ожидать нарушения и гибели многих сообществ, ухудшения среды обитания в целом.
Рост народонаселения . Отклонением от закономерностей равновесия в живой природе стал ускоряющийся рост народонаселения Земли. Число особей какого-либо вида, по билогическим законам, зависит от потенциала размножения, продолжительности жизни, широты приспособительных возможностей и регулируется естественным отбором - совокупностью экологических факторов. Как правило, мелкие животные более многочисленны, чем крупные. Для многих видов существуют в определенной мере нормативные границы колебаний их наиболее вероятной численности в природе. Отсюда считается, число особей одного вида африканских четвертичных гоминид -предков человека-при благоприятных условиях, по всей вероятности, не превышало 500000 или было намного меньше. Сегодня трудно найти ответ, когда произошло превышение этой «нормы». Первобытный человек сам расширил свои приспособительные возможности и тем самым ослабил пресс естественного отбора. Приблизительно до начала XVIII века человечество увеличивалось медленно, со средней скоростью около одного процента за столетие, что соответствует удвоению численности за тысячу лет. В дальнейшем скорость прироста начинает увеличиваться и к середине XX столетия приобретает гиперэкспоненциальный характер. В1969 году население мира увеличивалось на 2% в год, прирост составил около 70 млн. человек, или 150 человек в минуту. В 1989 году прирост в 1,8 % от численности возросшего населения дал уже 90 млн. человек (179 человек в минуту) или больше, чем когда-либо за всю предыдущую историю человечества. В конце XX 482века каждое десятилетие добавляет к общей численности еще 1 млрд. человек. В конце 1992 г. население Земли составляло 5,6 млрд. человек, а к 2000 году достигнет 6,1 млрд. человек. Этот стремительный рост называют демографическим взрывом .
Тенденция увеличения населения Земли, по всей видимости, будет сохраняться и в первой половине XXI столетия. Т. А. Акимова, В.В. Хаскин (1994) приводят данные о том, что по разным оценкам, к 2025 году на Земле будет от 7,6 до 9,4 млрд. человек. Основная доля прироста населения приходится и будет приходиться в будущем на развивающиеся страны. Рост народонаселения требует увеличения производства продуктов питания, создания новых рабочих мест и расширения промышленного производства. Так, в конце XX в. ежедневно требуется всем людям Земли около 2 млн. т пищи, 10 млн.м 3 питьевой воды, 2 млрд. м 3 кислорода для дыхания. Всего хозяйства ежедневно добывается почти 300 млн. тонн веществ и материалов, сжигается около 30 млн. т топлива, используется 2 млрд. м 3 воды и 65 млрд. м 3 кислорода. Так как все это сопровождается расходованием природных ресурсов и массированным загрязнением среды, то главной причиной противоречий оказывается именно количественная экспансия человеческого общества - высший уровень и быстрое нарастание совокупной антропогенной нагрузки на природу, усиление его разрушающего воздействия. Все это имеет очень серьезные не только экологические, но и социально-биологические и экономические последствия.
Изменение состава атмосферы и климата . Наиболее разрушительно из воздействий деятельности человека на сообщества - выделение загрязнителей. Напомним, что загрязнителем является любое вещество, попадающее в атмосферу, почву или природные воды и нарушающее идущие там биологические, иногда и физические или химические процессы. К загрязнителям нередко относят радиоактивное излучение и тепло. Загрязнение среды - одна из самых острых проблем. Вследствие деятельности человека, в атмосферу поступают углекислый газ С0 2 и угарный газ СО, диоксид серы S0 2 , метан СН 4 , оксиды азота NO r NO, N 2 0. Основные источники их поступления - это сжигание ископаемого топлива, выжигание лесов и выбросы промышленных предприятий. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта - углеводороды (бензапирен и др.).
За счет газов антропогенного происхождения образуются кислотные осадки и смог. Кислотные осадки - серная и азотная кислоты, образующиеся при растворении в воде диоксидов серы и азота, и выпадающие на поверхность Земли вместе с дождем, туманом, снегом или пылью. Попадая в озера, кислотные осадки нередко вызывают гибель рыб или всего животного населения. Они также могут вызывать повреждения листвы, а часто гибель растений, ускорять коррозию металлов и разрушение здания. Кислотные дожди большей частью наблюдаются в районах с развитой промышленностью. Хотя капельки воды и быстро удаляются из атмосферы, они все же распространяются на сотни километров от производящих выбросы теплостанций, промышленных предприятий и т. д.
В результате сложных химических реакций смеси газов (главным образом окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), протекающих в нижних слоях атмосферы под действием солнечного света, образуются различные вещества, снижающие видимость, которые получили название смога. Смог крайне вреден для живых организмов. Одним из вредных компонентов смога является и озон (0 3). В крупных городах при образовании смога его естественная концентрация (1-10 8) повышается в 10 и более раз. Озон здесь начинает оказывать вредное воздействие на легкие и слизистые оболочки человека и на растительность.
С антропогенными изменениями атмосферы связано и разрушение озонового слоя , который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро процесс разрушения озонового слоя происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры. В 1987 году зарегистрирована расширяющаяся год от года (темпы расширения - 4% в год - озоновая дыра над Антарктикой (выходящая за контуры материка) и менее значительное аналогичное образование в Арктике.
Опасность истощения озонового слоя заключается в том, что может снизиться поглощение губительного для живых организмов ультрафиолетового излучения. Ученые считают, что основной причиной истощения озонового слоя (экрана) является применение людьми хлорфторуглеродов (фреонов), которые широко используются в быту и производстве в виде аэрозолей, дореагентов, пенообразователей, растворителей и т. д. В 1990году мировое производство озоноразрушающих веществ составляло более 1300 тыс. тонн. Хлорфторуглероды (CFC1 3 и CF 2 C1 2), попадая в атмосферу, разлагаются в стратосфере с выделением атомов хлора, которые катализируют превращение озона в кислород. В нижних слоях атмосферы фреоны могут сохраняться в течение десятилетий. Отсюда они поступают в стратосферу, где в настоящее время их содержание ежегодно увеличивается на 5 процентов. Предполагается, что одной из причин истощения озонового слоя может быть и сведение лесов как продуцентов кислорода на Земле.
Быстрыми темпами растет в атмосфере содержание углекислого газа и метана. Эти газы обусловливают «парниковый эффект» .
Они пропускают солнечный свет, но частично задерживают тепловое излучение, испускаемое поверхностью Земли. За последние 100 лет концентрация в атмосфере углекислого газа выросла на 25%, а метана - на 100%. Это сопровождалось глобальным повышением температуры. Так, за 80-е гг. средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом XIX столетия на 0,5-0,6°С. На Земле, по прогнозам, средняя температура к 2000 году повысится на 1,2°С, а в ближайшие 50 лет - на 2-5°С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Потепление может привести к интенсивному таянию ледников и повышению на 0,5-1,5 м уровня Мирового океана, при этом окажутся затопленными многие густонаселенные прибрежные районы. Однако при общем увеличении количества осадков в центральных районах материков климат может стать более засушливым. Например, в 80-90-х годах XX столетия в Африке и Северной Америке участились катастрофические засухи, которые связывают с глобальным потеплением.
На примере загрязнения атмосферы видно, что даже слабые воздействия могут приводить к крупным неблагоприятным ипоследствиям для природных систем.
Загрязнение природных вод. Человечество практически полностью зависит от поверхностных вод суши - рек и озер. Эта ничтожная часть водных ресурсов (0,016%) подвергается наиболее интенсивному воздействию. Вода рек и озер покрывает потребности человечества в питьевой воде, используется на орошении в сельском хозяйстве, в промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. На все виды водопользования тратится 2200 км 3 воды в год. Потребление воды постоянно растет, и одна из опасностей - исчерпание ее запасов. К примеру, забор воды на орошение из рек Средней Азии привел к обмелению Аральского моря, которое практически перестало существовать. Со дна высохшего моря соль разносится ветром на сотни километров, вызывая засоление почв. Не менее грозное явление - загрязнение пресных водоемов. В 1991 году в Российской Федерации со сточными водами было сброшено в водоемы (в тыс. тонн): 1200 взвешенных веществ, 190 аммонийного азота, 58 фосфора, 50 железа, 30 нефтепродуктов, 11 СПАВ, 2,1 цинка, 0,8 меди, 0,3 фенолов и т. д. Соли тяжелых металлов (ртути, свинца, цинка, меди и др.) накапливаются в иле на дне водоемов и в тканях организмов, составляющих пищевые цепи. При попадании в организм человека соли тяжелых металлов вызывают тяжелейшие отравления. Уникальным по запасам пресной воды является озеро Байкал. Это 1/5. мировых запасов пресной воды (исключая льды) и более 4 / 5 запасов России. При объеме 23 тыс. км 3 в озере ежегодно воспроизводится около 60 км 3 чистейшей пресной воды. Неповторимое качество обеспечивается жизнедеятельностью уникального, тонко настроенного биоценоза Байкала, которое содержит в своем составе самое большое в мире количество эндемических форм организмов. Однако тревогу вызывает все возрастающее количество хозяйственных стоков.
В 1990 году объем хозяйственных стоков, поступающих в Байкал, достиг 200 млн. м 3 . Нередко стоки несут губительные для гидробионтов вещества такие, как ртуть, цинк, вольфрам, молибден.
Загрязнение водоемов происходит не только отходами промышленного производства, но и попаданием с полей в водоемы органики, минеральных удобрений, пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.При разложении органики затрачивается кислород, в связи с этим его содержание в воде снижается, и многие животные гибнут. Минеральные удобрения вызывают бурное развитие водорослей, приводящее зачастую к ухудшению качества воды и исчезновению наиболее ценных видов рыб. Многие пестициды обладают высокой устойчивостью и накапливаются в тканях организмов. При этом в организмах каждого следующего трофического уровня их содержание повышается в несколько раз, а иногда в десятки раз.
Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX столетии привели к появлению искусственных источников радиации, представляющих потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Так, по Т.А. Акимовой, В.В. Хаскину (1994), многолетняя деятельность ПО «Маяк» (Челябинская область) привела к накоплению чрезвычайно больших количеств радионуклидов и загрязнений Уральского региона (районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей). Сброс отходов радиохимического производства в 1949-1951 гг. в открытую гидрологическую систему Обского бассейна через реку Теча, а также в результате аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн. кюри. Радиационное загрязнение охватило территорию 25 тыс. км 2 с населением более 500 тыс. человек (рис.).
Морские воды также подвергаются загрязнению. С реками и со стоками прибрежных промышленных и сельскохозяйственных предприятий ежегодно выносятся в моря миллионы тонн химических отходов, а с коммунальными стоками и органических соединений. Из-за аварий танкеров и нефтедобывающих установок в океан попадает по разным источникам не менее 5 млн. тонн нефти в год, вызывая гибель многих водных животных, морских птиц. Опасения вызывают захоронения ядерных отходов на дне морей, затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту. Наиболее значительные скопления таких источников находятся в Баренцовом, Карском и Японском морях. Более 20 лет военными использовались акватории вблизи Новой Земли и Кольского полуострова в качестве ядерной свалки.
Производство энергии. Потребность в энергии является одной из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна как для нормальной деятельности современного человеческого общества, так и для простого физического существования каждого человека. В конце XX столетия электроэнергию главным образом получают на гидроэлектростанциях, тепловых и атомных станциях. С получением энергии на теплоэлектроэнергетических предприятиях связаны сложные экологические проблемы. Например, многие десятилетия считали, что гидроэлектростанции являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. В России построили крупнейшие ГЭС на основных, великих реках. Этим строительством, как теперь стало ясно, нанесен большой урон не только природе, но и человеку.
Во-первых, строительство плотин на равнинных реках вызывает затопление больших территорий под водохранилища, что связано с переселением людей и потерей пахотных земель, лугов и пастбищ.
Во-вторых, плотина, перегораживая реку, создает непреодолимые препятствия для миграции проходных и полупроходных рыб, которые поднимаются на нерест в верховья рек.
В-третьих, в хранилищах вода застаивается, проточность ее замедляется. Это сказывается на жизни всех организмов, обитающих в реке и у реки.
В-четвертых, местное повышение воды оказывает влияние на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, а также к эрозии берегов и оползням.
В-пятых крупные высотные плотины на горных реках представляют собой источники опасности, особенно в районах с высокой сейсмичностью. Известны в мировой практике несколько случаев, когда прорыв таких плотин приводил к большим разрушениям и гибели сотен и тысяч людей.
Опаснейшими загрязнителями природной среды являются ТЭЦi, на которых сжигаются огромные объемы топлива. Миллионы кубометров вредных и опасных отходов от работы тепловых электростанций практически целиком поступают в природную среду.
Долгие годы считалось, что атомные электростанции (AЭС) являются более чистыми, чем ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ. Однако они таят в себе потенциальную опасность в случае серьезных аварии реактоpa. Так, взрывы, пожар и извержение продуктов деления при аварии в 1986 году на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС стали катастрофой глобального масштаба.. Было выброшено из разрушенного реактора около 7,5 тонны ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью не менее 50 млн. кюри. Чернобыльским выбросом в разной степени загрязнены 80 % территории Белоруссии, северная часть Правобережной Украины, 17 областей Российской Федерации.
Таким образом, энергетика ставит сложнейшие экологические проблемы.
Сведение лесов - одна из важнейших глобальных экологических проблем современности. В функционировании природных экосистем роль лесных сообществ огромна. Лес поглощает атмосферное загрязнение антропогенного происхождения, защищает почву от эрозии, регулирует сток поверхностных вод, препятствует снижению уровня грунтовых вод и т. д.
Уменьшение площади лесов вызывает нарушение круговоротов кислорода и углерода в биосфере. Хотя катастрофические последствия сведения лесов широко известны, их уничтожение продолжается. Леса на нашей планете занимают площадь около 42 млн. км 2 , но их площадь ежегодно уменьшается на 2%. Несмотря на то, что Россия имеет самую большую в мире площадь лесов (на каждого жителя приходится около 5 га лесных угодий), используется это богатство не эффективно. По мнению академика М. Я. Лемешева, массовые экстенсивные лесозаготовки, базирующиеся на сплошных вырубках, к концу XX столетия охватили по существу весь гослесофонд страны. Эти рубки зачастую подрывают основы лесного воспроизводства, особенно в европейской части России и на Урале.
Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейших фауны и флоры. Человек должен помнить, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем.
Истощение и загрязнение почвы. Почвы являются еще одним ресурсом, который подвергается чрезмерной эксплуатации и загрязняется. Несовершенство сельскохозяйственного производства- основная причина сокращения площади плодородных почв. Плодородный слой почвы при неправильной распашке часто смывается выпадающими осадками (водная эрозия), или развеивается ветром (ветровая эрозия), происходит образование оврагов.
Распашка обширных степных площадей в России и других странах стала причиной пыльных бурь и гибели миллионов гектаров плодороднейших земель.
Эрозия почвы в XX столетии стала всемирным злом. Подсчитано, что в результате водной и ветровой эрозий в этот период на планете потеряно 2 млрд. га плодородных земель активного сельскохозяйственного использования.
Избыточное орошение, в первую очередь в условиях жаркого климата, может вызывать засоление почв. Это также одна из основных причин выпадения пахотных земель из сельскохозяйственного оборота.
Радиоактивное загрязнение почвы несет большую опасность. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них, вызывая различные заболевания. Долгоживущие радиоактивные элементы сохраняются в экосистемах сотни лет.
Особую опасность представляют химические средства защиты, особенно органические соединения, применяемые в сельском хозяйстве в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками. Неумелое и бесконтрольное использование пестицидов приводит к их накоплению в почве, воде, донных отложениях водоемов. Важно помнить, что они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.
Сокращение природного разнообразия. Чрезвычайная эксплуатация, загрязнение, а зачастую и просто варварское уничтожение природных сообществ приводят к резкому снижению разнообразия живого. Вымирание животных, свидетелями которого мы являемся, может стать крупнейшим в истории нашей планеты. С лица Земли за последние 300 лет исчезло больше видов птиц и млекопитающих, чем за предшествующие 10000 лет. Вымирание крупных животных драматично, и они, естественно, подлежат охране. Следует помнить, что главный ущерб разнообразию состоит не в их гибели из-за прямого преследования и уничтожения, а в том, что в связи с освоением новых площадей для сельскохозяйственного производства, развитием промышленности и загрязнением среды площади многих природных экосистем оказываются нарушенными. Это так называемое «косвенное воздействие» приводит к вымиранию десятков и сотен видов животных и растений, многие из которых не были известны и никогда не будут описаны наукой. Значительно ускорился процесс вымирания, например, животных, в связи с уничтожением тропических лесов. За последние 200 лет их площадь сократилась почти вдвое и продолжает сокращаться со скоростью 15-20 гектаров в минуту. Практически полностью исчезли степи в Евразии и прерии в США. Сообщества тундры также интенсивно разрушаются. Во многих районах находятся под угрозой коралловые рифы и другие морские сообщества.
В нарушенных, обеденных из-за воздействия человека сообществах в наше время уже возникают новые виды с непредсказуемыми свойствами. Следует ожидать, что этот процесс будет лавинообразно нарастать. При внедрении этих видов в «старые» сообщества может произойти их разрушение и наступить экологический кризис.
Пути решения экологических проблем
Сбалансированное развитие человечества - путь к решению современных экологических проблем. Сбалансированное развитие Международная комиссия по охране окружающей среды и развитию ООН характеризует как путь социального, экономического и политического прогресса, который позволит удовлетворить нужды настоящего и будущих поколений. Иными словами, человечество должно научиться «жить по средствам», использовать природные ресурсы, не подрывая их, вкладывать деньги, образно выражаясь, в «страховку» - финансировать программы, направленные на предотвращение катастрофических последствий собственной деятельности. К таким важнейшим программам следует отнести сдерживание роста населения; развитие новых промышленных технологий, позволяющих избежать загрязнения, поиск новых, «чистых» источников энергии; увеличение производства продовольствия без роста посевных площадей.
Регулирование рождаемости. Четыре основных фактора определяют численность народонаселения и скорость ее изменения: разница между коэффициентами рождаемости и смерти, миграция, фертильность и количество жителей в каждой возрастной группе. Пока коэффициент рождаемости выше коэффициента смертности, население будет увеличиваться со скоростью, зависящей от положительной разницы между этими величинами. Среднегодовая величина изменения населения отдельной области, города или страны в целом определяется по соотношению (новорожденные+иммигранты) - (умершие+эмигранты). Численность населения Земли или отдельной страны может выравняться или стабилизироваться только после того, как суммарный коэффициент фертилъности - среднее число детей, рожденных женщиной за ее репродуктивный период, - будет равен или ниже среднего уровня простого воспроизводства, равного 2,1 ребенка на одну женщину. При достижении уровня простого воспроизводства требуется некоторое время для стабилизации роста населения. Продолжительность этого периода зависит в первую очередь от количества женщин, которые находятся в репродуктивном возрасте (15-44 года), и от числа девочек моложе 15 лет, вступающих вскоре в свой репродуктивный период.
Промежуток времени, в течение которого рост населения мира или отдельной страны стабилизируется после того, как средний коэффициент фертильности достигнет или упадет ниже уровня простого воспроизводства, зависит также от возрастной структуры населения - процентного соотношения женщин и мужчин в каждой возрастной категории. Чем больше женщин в репродуктивном (15-44 лет) и в дорепродуктивном (до 15 лет) возрасте, тем длиннее период, который потребуется жителям, чтобы достичь нулевого прироста населения (НПН). Основные изменения в возрастной структуре населения, происходящие вследствие высокой или низкой фертильности, имеют демографические, социальные и экономические последствия, которые длятся в течение жизни целого поколения или даже больше.
Экологическая ситуация в современном мире. Основные факторы деградации природной среды на мировом уровне. Глобальные экологические проблемы
Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные и требуют для своего решения неодинаковых средств решения и различных по характеру научных разработок.
Пример локальной экологической проблемы - завод, сбрасывающий без очистки в реку свои промстоки, вредные для здоровья людей. Это - нарушение закона. Органы охраны природы или даже общественность должны через суд оштрафовать такой завод и под угрозой закрытия заставить его строить очистные сооружения. Особой науки при этом не требуется.
Примером региональных экологических проблем может служить Кузбасс - почти замкнутая горах котловина, заполненная газами коксовых печей и дымами металлургического гиганта, об улавливании которых при строительстве никто не думал, или высыхающее Аральское море с резким ухудшением экологической обстановки на всей его периферии, или высокая радиоактивность почв в районах, прилегающих к Чернобылю.
Для решения таких проблем уже нужны научные исследования. В первом случае - разработка рациональных методов поглощения дымовых и газовых аэрозолей, во втором - точные гидрологические исследования для выработки рекомендаций по увеличению стока в Аральское море, в третьем - выяснение влияния на здоровье населения длительного воздействия слабых доз радиации и разработка методов дезактивации почв.
По-прежнему в бесконечной Вселенной по орбите вокруг Солнца безостановочно вращается небольшая планета Земля, каждым новым витком как бы доказывая незыблемость своего существования. Лик планеты беспрестанно отражают спутники, посылающие на Землю космическую информацию. Но лик этот необратимо меняется. Антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера. А теперь перейдем к конкретным экологическим проблемам.
Потепление климата
Начавшееся во второй половине века резкое потепление климата является достоверным фактом. Мы его чувствуем по более мягким, чем раньше, зимам. Средняя температура приземного слоя воздуха по сравнению с 1956-1957 годами, когда проводился Первый международный геофизический год, возросла на 0,7С. На экваторе потепления нет, но чем ближе к полюсам, тем оно заметнее. За Полярным кругом оно достигает 2С 2 . На Северном полюсе подледная вода потеплела на 1С 2 и ледяной покров начал подтаивать снизу.
В чем причина этого явления? Одни ученые считают, что это - результат сжигания огромной массы органического топлива и выделение в атмосферу больших количеств углекислого газа, который является парниковым, то есть затрудняет отдачу тепла от поверхности Земли.
Так что же такое тепличный эффект? Миллиарды тонн углекислого газа ежечасно поступают в атмосферу в результате сжигания угля и нефти, природного газа и дров, миллионы тонн метана поднимаются в атмосферу от разработок газа, с рисовых полей Азии, выбрасываются туда водяной пар, фторхлоруглероды. Все это - "парниковые газы". Как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и углекислый газ и другие "парниковые газы" практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают ему уходить в космос.
Выдающийся русский ученый В.И. Вернадский говорил, что воздействие человечества уже сравнимо с геологическими процессами.
"Энергетический бум" уходящего столетия увеличил концентрацию СО 2 в атмосфере на 25 % и метана на 100 % 2 . За это время на Земле произошло реальное потепление. Большинство ученых считает это следствием "парникового эффекта".
Другие ученые, ссылаясь на изменение климата в историческое время, считают антропогенный фактор потепления климата ничтожным и связывают это явление с усилением солнечной активности.
Прогноз на будущее (2030 - 2050 годов) предполагает возможное повышение температуры на 1,5 - 4,5С 2 . К таким выводам пришла Международная конференция климатологов в Австрии в 1988 году.
В связи с потеплением климата возникает ряд сопутствующих вопросов. Каковы перспективы его дальнейшего развития? Как потепление повлияет на увеличение испарения с поверхности Мирового океана и как это отразится на количестве осадков? Как будут распределяться по площади эти осадки? И ряд более конкретных вопросов, касающихся территории России: в связи с потеплением и общим увлажнением климата можно ли ожидать смягчения засух и в Нижнем Поволжье, и на Северном Кавказе следует ли ждать увеличения стока Волги и дальнейшего подъема уровня Каспия; начнется ли отступление вечной мерзлоты в Якутии и Магаданской области; станет ли легче мореплавание вдоль северных берегов Сибири?
На все эти вопросы можно дать точный ответ. Однако для этого должны быть проведены различные научные исследования.
Озоновые дыры
Не менее сложна в научном отношении экологическая проблема озонового слоя. Как известно, жизнь на Земле появилась только после того, как образовался охранный озоновый слой планеты, прикрывший ее от жестокого ультрафиолетового излучения. Многие века ничто не предвещало беды. Однако в последние десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя.
Проблема озонового слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с британской станции в Антарктиде, на высоте 25 - 30 километров обнаружил резкое снижение содержания озона. С тех пор над Антарктидой все время регистрируется озоновая "дыра" меняющихся форм и размеров. По последним данным на 1992 год она равна 23 миллионам квадратных километров, то есть площади, равной всей Северной Америке. Позднее такая же "дыра" была обнаружена над канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и в разных местах Евразии, в частности над Воронежем.
Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита, ведь озон не допускает опасное излучение до поверхности Земли. В случае уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний. Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может ослабить иммунную систему человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократить и без того узкую базу продовольственного снабжения Земли.
"Вполне допустимо, что к 2100 году защитное озоновое покрывало исчезнет, ультрафиолетовые лучи иссушат Землю, животные и растения погибнут. Человек будет искать спасения под гигантскими куполами искусственного стекла, и кормиться пищей космонавтов" картинка, нарисованная корреспондентом одного из западных журналов, может показаться слишком мрачной. Но и по мнению специалистов изменившаяся обстановка скажется на растительном и животном мире. Урожайность некоторых сельскохозяйственных культур может снизиться на 30 %. 1 Изменившиеся условия скажутся и на микроорганизмах - на том же планктоне, являющемся основным кормом морских обитателей.
Истощение озонового слоя взволновало не только ученых, но и правительства многих стран. Начались поиски причин. Сначала подозрение пало на хлор- и фторуглеводороды, употребляемые в холодильных установках, так называемые фреоны. Они действительно легко окисляются озоном, тем самым уничтожая его. Были выделены крупные суммы на поиски их заменителей. Однако холодильные установки применяются преимущественно в странах с теплым и жарким климатом, а озоновые дыры почему-то наиболее ярко проявляются в полярных областях. Это вызвало недоумение. Потом было установлено, что много озона уничтожается ракетными двигателями современных самолетов, летающих на больших высотах, а также при запусках космических кораблей и спутников.
Для окончательного решения вопроса о причинах истощения озонового слоя необходимы детальные научные исследования. Другой цикл исследований нужен для выработки наиболее рациональных способов искусственного восстановления прежнего содержания озона в стратосфере. Работы в этом направлении уже начаты.
Гибель и вырубка лесов
Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира – кислотные дожди, главными виновниками которых являются электростанции. Выбросы двуокиси серы и перенос их на большие расстояния приводят к выпадению таких дождей далеко от источников выбросов. В Австрии, на востоке Канады, в Нидерландах и Швеции более 60 % серы, выпадающей на их территории, приходятся на внешние источники, а в Норвегии даже 75 %. Другими примерами переноса кислот на большие расстояния являются выпадение кислотных дождей на таких отдаленных островах в Атлантическом океане, как Бермудские, и кислотного снега в Арктике.
За последние 20 лет (1970 – 1990) мир потерял почти 200 миллионов гектаров лесных массивов, что равно площади США восточнее Миссисипи . Особенно большую экологическую угрозу представляет истощение тропических лесов – "легких планеты" и основного источника биологического разнообразия планеты. Там ежегодно вырубается или сжигается примерно 200 тысяч квадратных километров, а значит, исчезает 100 тысяч (!) видов растений и животных . Особо быстро этот процесс идет в самых богатых тропическими лесами регионах – Амазонии и Индонезии.
Британский эколог Н. Мейерс пришел к выводу, что десять небольших областей в тропиках содержат по крайней мере 27 % всего видового состава этого класса растительных формаций, позднее этот список был расширен до 15 "горячих точек" тропических лесов, которые должны быть сохранены во что бы то ни стало . .
В развитых странах кислотные дожди вызывали повреждение значительной части леса: в Чехословакии – 71 %, в Греции и Великобритании – 64 %, в ФРГ – 52 % . .
Современная ситуация с лесами очень различна по континентам. Если в Европе и Азии лесопокрытые площади за 1974 – 1989 годы несколько увеличились, то в Австралии за один год они сократились на 2,6 %. Еще большая деградация лесов идет в отдельных странах: в Кот-д, Ивуар за год лесные площади уменьшились на 5,4 %, в Таиланде – на 4,3 %, в Парагвае на 3,4 %.
Опустынивание
Под воздействием живых организмов, воды и воздуха на поверхностных слоях литосферы постепенно образуется важнейшая экосистема, тонкая и хрупкая, - почва, которую называют "кожей Земли". Это хранительница плодородия и жизни. Горсть хорошей почвы содержит миллионы микроорганизмов, поддерживающих плодородие. Чтобы образовался слой почвы мощностью (толщиной) в 1 сантиметр, требуется столетие. Он может быть потерян за один полевой сезон. По оценкам геологов, до того как люди начали заниматься сельскохозяйственной деятельностью, пасти скот и распахивать земли, реки ежегодно сносили в Мировой океан около 9 миллиардов тонн почвы. Ныне это количество оценивают примерно в 25 миллиардов тонн 1 .
Почвенная эрозия – сугубо местное явление – ныне приобрела всеобщий характер. В США, например, около 44 % обрабатываемых земель подвержено эрозии. В России исчезли уникальные богатые черноземы с содержанием гумуса (органического вещества, определяющего плодородие почвы) в 14 –16 %, которые называли цитаделью русского земледелия. В России площади самых плодородных земель с содержанием гумуса 10 – 13 % сократились почти в 5 раз 1 .
Особенно тяжелая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная (то есть созданная человеком) пустыня.
Один из самых грозных, глобальных и быстротечных процессов современности – расширение опустынивания, падение и, в самых крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли, что приводит к условиям, аналогичным условиям естественной пустыни.
Естественные пустыни и полупустыни занимают более 1/3 земной поверхности. На этих землях проживает около 15 % населения мира. Пустыни – естественные образования, играющие определенную роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты.
В результате деятельности человека к последней четверти ХХ века появилось еще свыше 9 миллионов квадратных километров пустынь, и всего они охватили уже 43 % общей площади суши 1 .
В 90-х годах опустынивание стало угрожать 3,6 миллионам гектаров засушливых земель. Это составляет 70 % потенциально продуктивных засушливых земель, или ¼ общей площади поверхности суши, причем эти данные не включают площадь естественных пустынь. Около 1/6 населения мира страдает от этого процесса 1 .
Как считают эксперты ООН, современные потери продуктивных земель приведут к тому, что к концу столетия мир может лишиться почти 1/3 своих пахотных земель 1 . Такая потеря в период беспрецедентного роста населения и увеличения потребности в продовольствии может стать поистине гибельной.
Причины деградации земель в различных регионах мира.
Чистая вода
Воду человек загрязняет с незапамятных времен. Наверное, одним из первых крупных загрязнителей водоемов стал легендарный греческий герой Геракл, который с помощью отведенной в новое русло реки очистил Авгиевы конюшни. За многие тысячелетия все свыклись с загрязнением воды, но все же есть что-то кощунственное и противоестественное в том, что человек сбрасывает все нечистоты и грязь в те источники, откуда он берет воду для питья. Как это ни парадоксально, но и вредные выбросы в атмосферу, в конце концов, оказываются в воде, а территории городских свалок твердых отходов и отбросов после каждого дождя и после снеготаяния вкладывают свою лепту в загрязнение поверхностных и подземных вод.
Итак, дефицитом становится и чистая вода, причем водный дефицит может сказаться быстрее, чем последствия "парникового эффекта": 1,2 миллиарда людей живут без чистой питьевой воды, 2,3 миллиарда – без очистных сооружений для использования загрязненной воды. Растут расходы воды на орошение, сейчас это – 3300 кубических километра в год, в 6 раз больше стока одной из самых многоводных рек мира – Миссисипи. Широкое использование грунтовых вод ведет к снижению их уровня. В Пекине, например, за последние годы он упал на 4 метра…
Вода может стать и предметом междоусобных конфликтов, так как 200 крупнейших рек мира протекают через территорию двух или более стран. Водой Нигера, например, пользуются 10 стран, Нила – 9, а Амазонки – 7 стран.
Нашу цивилизацию называют уже "цивилизацией отходов" или Эрой одноразовых вещей. Расточительность индустриальных стран проявляется в огромном и растущем количестве сырьевых отходов; горы мусора – характерная черта всех промышленных стран мира. США, где на душу населения приходится 600 килограмм мусора в год, - крупнейший производитель бытовых отходов в мире, в Западной Европе и Японии их производится вдвое меньше, но темпы роста бытовых отходов растут везде. В нашей стране это увеличение составляет 2 –5 % в год 1 .
Многие новые товары содержат токсичные вещества – свинец, ртуть и кадмий – в аккумуляторных батареях, ядовитые химические соединения в бытовых моющих средствах, растворителях и красителях. Поэтому свалки мусора у крупнейших городов представляет собой серьезную экологическую угрозу – угрозу загрязнения грунтовых вод, угрозу здоровью населения. Вывоз на эти свалки промышленных отходов создаст еще большие опасности.
Мусороперерабатывающие заводы не являются радикальным решением проблемы отходов – в атмосферу выбрасываются окислы серы и азоты, окись углерода, а в золе содержаться токсичные вещества, зола попадает, в конечном счете, на эти же свалки.
Такая обычная субстанция, как вода, нечасто привлекает наше внимание, хотя сталкиваемся мы с ней повседневно, скорее даже ежечасно: во время утреннего туалета, за завтраком, когда пьем чай или кофе, при выходе из дома в дождь или снег, во время приготовления обеда и мытья посуды, во время стирки... В общем, очень и очень часто. Задумайтесь на минуту о воде..., представьте, что ее вдруг не стало..., ну, например, произошла авария водопроводной сети. А возможно, это с вами уже случалось? Со всей очевидностью в такой ситуации становится ясно, что "без воды и ни туды, и ни сюды".
Экологические проблемы и развитые страны
Осознание экологической проблемы привело к экологизации экономического развития в промышленно развитых странах.
Во-первых, это выразилось в том, что затраты государства и монополий на охрану окружающей среды резко возросли.
Во-вторых, налажено производство очистной техники - возникли "экоиндустрия", "экобизнес" - международный рынок экологически чистого оборудования и экологически чистой продукции.
В-третьих, была сформирована система законов и организаций по защите среды (соответствующие министерства и ведомства). Были разработаны программы экологического развития отдельных стран и регионов.
В-четвертых, усилилась международная координация в области охраны окружающей среды.
Экологические проблемы и развивающиеся страны
Центр тяжести глобальных проблем современности все более перемещается в мир развивающихся стран.
Здесь усиливается и экологическое давление, так как наряду с "доиндустриальным" загрязнением все больше проявляется и новое, связанное с вторжением транснациональных корпораций (ТНК), с "экспортом" загрязняющих производств в "третий мир".
"Доиндустриальная" деградация - это прежде всего опустынивание (итог антропогенных и естественных факторов: чрезмерного выпаса скота и вырубки редких деревьев и кустарников, нарушение почвенного покрова и так далее при хрупких, легко разрушающихся экосистемах аридных районов) и массовая вырубка лесов.
Современное "индустриальное" загрязнение в развивающихся странах обуславливается переводом многих загрязняющих производств в "третий мир", прежде всего - строительством металлургических и химических заводов. Концентрация населения в крупнейших агломерациях растет.
"Новое" загрязнение в развивающихся странах определяется и химизацией сельского хозяйства.
Итак, все новые модели экологического развития, все новинки технологии - пока удел развитого мира, на который приходится около 20 % населения Земли.
Деградация природной среды и вытекающие из нее экологические нарушения не являются продуктом только технологического развития и выражением временных и случайных нарушений. Напротив, деградация природной среды представляет собой показатель глубочайшей индустриальной цивилизации и сверхинтенсивного способа производства. Поскольку индустриальная система капитализма сильно увеличивает возможности производства и власть над природной, то она содержит и семена систематического распыления человеческих и природных сил. Экономическая экспансия производственного потенциала, где рационально только то, что она приносит прибыль (власть, деньги и возможности), достигается ценой распыления природных источников и амбиента… Производство, основанное на трех китах: прибыль, возможность, престиж, - на искусственном стимулировании потребностей, искусственном изнашивании и ускоренной замене продуктов производства, становится одной из основных причин нарушения природы. Поэтому защита природной среды от деградации, точнее защита природной среды, а улучшение в современном обществе не могут происходить в антигуманных отношениях, основанных на слепой погоне за прибылью.
В экономике, ставящей своей целью максимальное увеличение прибыли, существует комбинация факторов: природных источников (воздух, вода, минералы, которые были до сих пор бесплатными и для которых не существовало замены); средств производства, представляющих недвижимый капитал (которые изнашиваются и которые нужно заменять более мощными и эффективными), и рабочей силы (которая также должна воспроизводиться). Борьба за достижение цели определяющим образом влияет не только на способ, по которому происходит комбинация этих факторов, но и на относительное значение, которое придается каждому из этих факторов. Если в комбинации этих факторов предприятие единственно заинтересовано в производстве максимума товарной стоимости при минимальных затратах, выраженных в деньгах (монетарно), то оно и стремится обеспечить наибольшее функционирование редких и дорогих машин, а что касается физического и психического здоровья рабочих, то их можно часто менять, и это недорого стоит. Также предприятие стремится уменьшить свои расходы и делает это главным образом за счет экологического равновесия, потому что уничтожение экологического равновесия не ложится на них грузом. Логика предприятия – произвести то, что можно дорого продать, даже если ценные (полезные) вещи можно производить при меньших расходах (затратах).
Нарушение экологического равновесия в современном мире приняло такие размеры, что произошло нарушение равновесия между природными системами, необходимыми для жизни и промышленных, технологических и демографических потребностей человечества. Признаками экологических проблем являются проблема пищи, демографический взрыв, исчерпывание природных ресурсов (источников сырья и энергии) и загрязнение воздуха и воды. Поэтому современный человек находится, может быть, перед самым тяжким испытанием за все время своего развития: как преодолеть кризис человечества?
Для решения современных экологических проблем необходимо изменение индустриальной цивилизации и создание новой основы общества, где ведущим мотивом производства будет удовлетворение существенных человеческих потребностей, равномерное и гуманное распределение природных и созданных трудом богатств. (О неправильном распределении, например, пищи в современном распределении говорит такой факт: в США для кормления домашних животных расходуется столько протеина, сколько его расходуется на питание населения в Индии.). Создание новой цивилизации вряд ли может произойти без качественной перемены носителя социальной силы.
Для сохранения экологического равновесия, «примирения общества с природой», недостаточно ликвидировать частную собственность и ввести общественную на средства производства. Необходимо, чтобы технологическое развитие рассматривалось как часть культурного развития в широком смысле, цель которого – создание условий для реализации человека как высшей ценности, а не подмена этого созданием материальных ценностей. При таком отношении к техническому развитию становится ясно, что технология станет развивать для любого производства процессы рационального использования сырья и энергии и в окружающей среде не будут возникать нежелательные и угрожающие последствия. Для достижения этой цели было бы логично ориентировать науку на разработку альтернативных производственных процессов, которые удовлетворяли бы требованию рационального использования сырья и энергии и замкнутости процесса в границах цеха при простате, обеспечивающей равные расходы или меньшие по сравнению с грязными технологиями. Такое отношение к технологическому развитию требует и новой концепции общественных потребностей. Она должна отличаться от концепции общества потребления, иметь гуманистическую ориентацию, охватывать потребности, удовлетворение которых обогащает творческие способности человека и помогает ему выразить себя, что является для общества самым ценным. Радикальное обновление системы потребностей даст больше простора для развития истинных человеческих ценностей, вместо количественного увеличения товаров возникнет условие для установления длительного динамического соответствия между человеком и природой, между человеком и его жизненной средой.
Для установления длительного динамического отношения между обществом и природой, человеком и его средой, для правильного освоения природы в процессе деятельности, существуют объективные предпосылки для развития производительных сил, особенно возникающих в условиях НТР. Но, чтобы производительные силы были использованы для освоения природы соответствующим образом, нужно развивать социально-экономические отношения, при которых цель производства не будет больше и дешевле, чем при производстве, не учитывающем негативные последствия для экологии. А такие социально-экономические отношения не могут существовать без человека, который находит и рационально распределяет ресурсы, максимально защищает природную среду от загрязнений и дальнейшей деградации, максимально заботится о прогрессе и здоровье людей; без человека, который одновременно совершенствует самого себя… Основу для такого общественного действия наряду с остальным создает и осознание все большим числом людей иррациональности системы, в которой погоня за богатством по крайней линии излишества оплачивается отбрасыванием более существенных вещей, например, гуманного темпа жизни, созидательного труда, необезличенных общественных отношений. Человечество все больше понимает то, что часто растрачиваемые ресурсы слишком дорого оплачиваются теми ресурсами, которых становится все меньше, - чистой водой, чистым воздухом и т.п.
Сегодня защита среды человека от деградации согласуется с требованием улучшения качества жизни и качества среды. Эта взаимосвязь требований (и общественных действий) - защита среды человека и улучшение его качества является предпосылкой улучшения качества жизни, что находит отражение в теоретических осмыслениях отношений человека и природы и в столкновениях идеи, сопровождающих это осмысление.
Экологические проблемы городов мира, главным образом наиболее крупных изних, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольшихтерриториях населения, транспорта и промышленных предприятий, собразованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состоянияэкологического равновесия. Темпы роста населения мира в 1.5-2.0 раза ниже роста городскогонаселения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. За период 1939 –1979 гг. население крупных городов выросло в 4, в средних – в 3 и малых – в2 раза. Социально-экономическая обстановка привела к неуправляемости процессаурбанизации во многих странах. Процент городского населения в отдельныхстранах равен: Аргентина – 83, Уругвай – 82, Австралия – 75, США – 80,Япония – 76, Германия – 90, Швеция – 83. Помимо крупных городов-миллионеровбыстро растут городские агломерации или слившиеся города. Таковы Вашингтон-Бостон и Лос-Анжелес-Сан-Франциско в США; города Рура в Германии; Москва,Донбасс и Кузбасс в СНГ. Круговорот вещества и энергии в городах значительно превосходиттаковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потокаэнергии Земли – 180 Вт/м2, доля антропогенной энергии в нем – 0.1 Вт/м2. Вгородах она возрастает до 30-40 и даже до 150 Вт/м2 (Манхэттен). Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей ив 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения даетавтомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит кувеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижениена 10-20% солнечной радиации и скорости ветра. При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватываютслои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6(С.С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенномузагрязнению, туманам и смогу. Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигаеткатастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки наодного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицитводных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников. Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результатенепрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены назначительную глубину. Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городскихтерриторий. На больших площадях, под магистралями и кварталами, онфизически уничтожается, а в зонах рекреаций – парки, скверы, дворы – сильноуничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами изатмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствуетводной и ветровой эрозии. Растительный покров городов обычно практически полностью представлен“культурными насаждениями” – парками, скверами, газонами, цветниками,аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным ирегиональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленыхнасаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянноподдерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются вусловиях сильного угнетения.
на мировом уровне относятся:
Рост потребления природных ресурсов при сокращении их запасов;
увеличение численности населения планеты при сокращении территорий, пригодных для проживания людей;
Деградация основных компонентов биосферы, включая сокращение биологического разнообразия, связанное с этим снижение способности природы к саморегуляции и как следствие - невозможность существования человеческой цивилизации;
возможные изменения климата и истощение озонового слоя Земли;
возрастание экологического ущерба от стихийных бедствий и техногенных катастроф;
недостаточный для перехода к устойчивому развитию человеческой цивилизации уровень координации действий мирового сообщества в области решения экологических проблем и регулирования процессов глобализации; продолжающиеся военные конфликты и террористическая деятельность.
К числу основных факторов деградации природной среды
Российской Федерации относятся:
Преобладание ресурсодобывающих и ресурсоемких секторов в структуре экономики, что приводит к быстрому истощению природных ресурсов и деградации природной среды;
Низкая эффективность механизмов природопользования и охраны окружающей среды, включая отсутствие рентных платежей за пользование природными ресурсами;
Резкое ослабление управленческих, и прежде всего контрольных, функций государства в области природопользования и охраны окружающей среды;
высокая доля теневой экономики в использовании природных ресурсов;
низкий технологический и организационный уровень экономики, высокая степень изношенности основных фондов;
Последствия экономического кризиса и невысокий уровень жизни населения;
низкий уровень экологического сознания и экологической культуры населения страны.
Для решения современных экологических проблем необходимо изменение индустриальной цивилизации и создание новой основы общества, где ведущим мотивом производства равномерное и гуманное распределение природных и созданных трудом богатств.
Загрязнение окружающей среды, истощение природных ресурсов и нарушения экологических связей в экосистемах стали глобальными проблемами. И если человечество будет продолжать идти по нынешнему пути развития, то его гибель, как считают ведущие экологи мира, через два – три поколения неизбежна.