ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

- демографическая;

- продовольственная;

- энергетическая;

- проблемы урбанизации;

- результаты антропогенного воздействия на биосферу:

-парниковый эффект;

- разрушение озонового экрана;

- кислотные осадки;

- обезлесение;

- деградация земель (эрозия, засоление, заболачивание) и их опустынивание;

- загрязнение Мирового океана и пресноводных водоемов;

- утрата биоразнообразия;

- дефицит природных ресурсов;

- дефицит пресной воды;

- радиоактивные отходы;

- стихийные бедствия и техногенные аварии;

- ухудшение качества жизни; рост заболеваний, связанных с загрязнением ОПС; появление новых болезней.

Причины экологических проблем. Человек с незапамятных времен оказывал влияние на природу. Обладая разумом, он последовательно и неуклонно подчинял своим потребностям природные ресурсы и изменял окружающую среду. Качественный скачок науки и техники в 20 столетии привел к тому, что антропогенные воздействия на биосферу стали сопоставимы с природными экологическими факторами. Преобразования природных ландшафтов в города, промышленные комплексы и сельскохозяйственные системы охватили около 20% суши. Антропогенный расход кислорода достиг 10% от получаемого кислорода при фотосинтезе. В некоторых странах (США, ведущие страны Западной Европы) техногенное потребление кислорода стало превышать его производство растениями, расположенными на территории этих стран. Всемирная встреча на высшем уровне по устойчивому развитию, санкционированная ООН и состоявшаяся в Йоханнесбурге в августе- сентябре 2002 г., отметила дальнейшее обострение проблемы нищеты и ухудшение экологической обстановки.

В.И. Вернадский по этому поводу писал: «Долгие десятки тысяч лет косное вещество биосферы затрагивалось человеком лишь в степени несравнимой с резким изменением окружающей его живой среды. … Сейчас изменение проявляется все более резко с каждым десятилетием».

В результате сложилась парадоксальная ситуация: современная цивилизация достигла небывалых высот и в то же время оказалась на краю пропасти. Экологические проблемы в современном мире стали особенно острыми и вышли на первое место. Приобретя неограниченную власть над природой, люди по-варварски используют ее ресурсы. Сегодня в массовом сознании прочно утвердился идеал, к которому стремится большинство людей мира. Это идеал материального благополучия. Для жителей государств «золотого миллиарда» - это уровень жизни мультимиллионера с собственными яхтами, самолетами, виллами и даже собственными островами, для жителей остальных стран – это уровень жизни, достигнутый представителями среднего слоя западных стран. Такая философия усиленно насаждается американскими и западноевропейскими средствами массовой информации, часто – и российскими. Построение и развитие общества потребления стало глобальной идеей, к сожалению, овладевшей массами. Вместе с тем это глобальная фикция, самый грандиознейший обман в истории человечества. Следование по этому пути способно привести к разрушению цивилизации.

Во-первых, рост уровня потребления неизбежно ведет к увеличению вредных выбросов в окружающую среду. Так, на долю США приходится почти половина всех вредных выбросов на планете, хотя там проживает менее 5% населения Земли. Следует отметить, что развитые страны дают более 75% всех вредных выбросов, хотя в этих странах, как ни странно, называемых «цивилизованными», тратятся огромные средства на решение экологических проблем.

Во-вторых, наша планета имеет конечные размеры и соответственно объем природных ресурсов не является бесконечным. Запасы полезных ископаемых сокращаются значительно быстрее, чем прогнозировалось ранее. По оценкам крупнейших ученых мира (экспертов ООН), нынешний образ жизни приведет через 50-70 лет к исчерпанию ряда важнейших ресурсов, необходимых для жизнеобеспечения людей, таких как нефть, природный газ, чистая пресная вода и чистый воздух. Отсутствие альтернативы нынешнему образу жизни при острой нехватке жизненно важных ресурсов неизбежно приведет к глобальному противоборству. Зачатки таких явлений (например, война в Ираке) начинают наблюдаться уже в начале 21 века.

Локальные войны имеют опасность перехода к широкомасштабным войнам с применением ядерного оружия. История развития человечества, к сожалению, неразрывно связана с войнами. В период с 1900 по 1938 год было 24 войны, а с 1946 по 1979 г – уже 130. В период наполеоновских войн погибло около 3,7 млрд. человек, в Первой мировой войне – примерно 10 млн., во Второй – около 55 млн (из них более половины приходится на долю стран бывшего СССР), а за все войны прошлого века – более 100 млн. человек.

В настоящее время на планете накоплено столько ядерных боезарядов, что их достаточно для многократного превращения нашей планеты в безжизненную пустыню. Последствия глобальной ядерной войны катастрофичны не только для всего живого. Произойдет изменение климата, состава атмосферы, изменится циркуляция воздушных и водных масс.

Еще в 1976 году крупнейший ученый 20 века лауреат Нобелевской премии П.Л. Капица, выступая перед учеными Англии, привел перечень важнейших проблем, от решения которых зависит судьбы цивилизации. К ним он отнес рост народонаселения, потребности в энергоресурсах, потребности в промышленном сырье и рост загрязнения окружающей среды.

Помимо глобальных экологических проблем, имеется множество специфических локальных видов антропогенного воздействия, так или иначе ухудшающих качество природной среды.

В атмосфере таковыми являются:

а) высокий уровень загрязнения воздушного бассейна в городах и промышленных центрах, в том числе теплового и радиоактивного;

б) отрицательное влияние механического, химического, бактериального загрязнения на человеческий организм, животных и растения на отдельных территориях;

в) ухудшение качества воздуха за счёт трансграничного и транслокального переноса загрязнителей;

г) химическое взаимодействие поллютантов, обуславливающих усиление токсического действия;

д) фотохимический и термический смог;

е) вторичное загрязнение среды из-за выдувания и выветривания твёрдых пород.

В гидросфере:

а) деградация прибрежных зон океанов и морей;

б) рост объёмов сточных вод, особенно в промышленных центрах;

в) перенос и накопление поллютантов по пищевым цепям;

г) снижение биологической продуктивности водных экосистем;

д) возникновение мутагенеза и канцерогенеза в загрязнённой водной среде;

е) прогрессирующее снижение поверхностного стока;

ж) обмеление, пересыхание, загрязнение и исчезновение малых рек и водоёмов;

з) негативные последствия зарегулирования стока рек и строительства водохранилищ; и) негативные последствия осушения болот, мелиорации и орошения.

В литосфере:

а) нерациональное использование земельных ресурсов (в т.ч. отчуждение земель);

б) ветровая и водная эрозия почв;

в) снижение плодородия почв и резкое уменьшение количества гумуса;

г) загрязнение почв вредными веществами и накопление их в продуктах питания;

д) заболачивание и вторичное засоление почв при нарушениях режима орошения;

е) негативные экологические последствия при освоении недр (нарушения рельефа, сдвиги и осадка горных порол, выбросы пыли и газов и др.);

ж) активизация оползней, селей, карстов, подтопления и прочих геологических процессов гравитационного переноса;

з) безвозвратные потери минерального и энергетического сырья, рост свалок и отвалов;

и) усиление геохимической миграции элементов вблизи месторождений полезных ископаемых и в промышленных зонах;

к) изменение альбедо земной поверхности в городах, местах разработки и транспортировки полезных ископаемых.

В биотических сообществах:

а) упрощение структуры экосистем, их деградация и разрушение;

б) накопление опасных соединений в живых организмах и появление мутантов;

в) лесные пожары и выжигание растительности;

г) нарушения естественных процессов самоочищения;

д) нарушения механизмов средообразующей и средорегулирующей функций биосферы.

В среде обитания в целом можно отметить ряд особых воздействий:

- рост объёмов при низкой безопасности хранения производственных и бытовых отходов, в том числе – особо опасных: пестицидов, тяжёлых металлов, диоксинсодержащих, радиоактивных;

- увеличение радиологической нагрузки на биосферу в связи с развитием ядерной энергетики, проведением ядерных испытаний, захоронении радиоактивных отходов;

- негативные физиологические последствия для человека и животных, вызванные параметрическими физическими воздействиями (шумом, вибрацией, электромагнитными полями и др.);

- случайные и преднамеренные воздействия на окружающую среду во время военных действий;

- рост крупных техногенных аварий и катастроф на энергетических, химических, транспортных и других объектах, приводящих к усиленному загрязнению среды;

- общая дестабилизация экологической обстановки, вызванная усилением стихийных природных бедствий, вероятность которых увеличивается по мере снижения устойчивости биосферы и возможных климатических изменений.

Лекция 12, 13 (4 часа) Человек и биосфера. Функции ОПС по отношению к человеку. Антропогенные воздействия на биосферу. Источники и виды загрязнения ОПС. Экозащитная техника и технологии

Биосфера как совокупность всех природных экосистем постоянно меняется не только под воздействием антропогенной деятельности, но в результате длительной эволюции она выработала определённые механизмы саморегуляции и нейтрализации негативных воздействий. Палеогеография и палеонтология демонстрируют нам множество последствий глобальных (например, обледенение) и локальных экологических кризисов природного происхождения. Локальные экологические катастрофы нередки и в наше время: вулканические извержения, наводнения, землетрясения, засухи, лесные пожары и т.д. В основе природных экологических катастроф лежат, как правило, геофизические причины – процессы активной тектонической деятельности в глубинах Земли. Однако благодаря активному круговороту веществ и энергии в биосфере их последствия быстро ликвидируются.

По мере возникновения, совершенствования и распространения научных достижений и передовых технологий, особенно во второй половине ХХ века, биосфера Земли стала испытывать влияние небывалых по силе, мощности и разнообразию воздействий, вызванных человеческой деятельностью. Во многих случаях степень этого негативного давления на природные экосистемы превосходит пределы их устойчивости и происходит разрушение экосистем. В некоторых регионах Земли природные экосистемы превратились в пустыни.

Под антропогенными воздействиями понимается деятельность, связанная с реализацией экономических, военных, культурных, рекреационных и других интересов человека, вносящих физические, химические, биологические изменения в ОПС. Ни один из экологических факторов не оказывает столь существенного воздействия на экосистемы и биосферу, как антропогенная деятельность.

АВ могут быть классифицированы:

А) по территории воздействия: глобальные, масштабные и точечные

Б) по скорости протекания процессов: постоянные и периодические, длительные и кратковременные;

В) по воздействию: статистические и динамические; глубинные, приповерхностные; прямые и косвенные;

Г) по факторам воздействия: механические, физические, химические, биологические.

Изменения, производимые человеком в природной среде, могут быть для неё благоприятными или неблагоприятными; сознательными или случайными; а виды воздействия – прямыми или косвенными. Воздействие человека на природные сообщества и экосистемы имеет, как правило, и положительные, и отрицательные стороны, хотя любые формы вмешательства в природные циклы с позиций экологии считаются неблагоприятными, поскольку их последствия далеко не всегда продуманы и определимы.

Благоприятными для ОПС (с позиций интересов человека) следует считать:

- все формы охраны окружающей природной среды и создание особо охраняемых природных территорий; сохранение биоразнообразия;

- «мягкое» преобразование природных комплексов и конструирование искусственных экосистем на экологических принципах, свойственных живой природе;

- создание оптимальных условий для видов, представляющих важное значение для выживания человечества;

- рекультивация земель, создание зелёных зон, агролесомелиорация и другие формы восстановления нарушенных экосистем;

- искусственное воспроизводство ценных видов;

- создание сортов растений и пород животных с новыми свойствами и качествами, обеспечивающими высокую продуктивность и выживание в природной среде.

Гораздо чаще человеческая деятельность является потенциально и фактически опасной для ОПС. Воздействие человека на биосферу может быть прямым и косвенным.

Прямое воздействие состоит в непосредственном потреблении человеком ресурсов биосферы – растений, животных, почвы, водоемов, атмосферного воздуха, полезных ископаемых и др. Чрезмерная интенсивность эксплуатации этих ресурсов приводит к их истощению и деградации.

К тому же кроме непосредственного воздействия на среду обитания деятельность человека имеет косвенные следствия, часто во много раз превосходящие по масштабам прямой ущерб, наносимых биосфере. Например,

Основными негативными следствиями воздействия человека на биосферу являются:

- уменьшение площадей природных экосистем (вырубка лесов, осушение болот, распашка степей), деградация оставшихся, негативные изменения биоценозов, ландшафтов, что ведет к нарушению средообразующей функции биосферы;

- снижение биологического разнообразия на всех уровнях, замена многовидовых природных сообществ упрощенными или монокультурами – агроценозами;

- нарушение естественного хода биогеохимических круговоротов веществ и потоков энергии;

- загрязнение окружающей среды, неблагоприятные изменения климата, истощение озонового слоя;

- уменьшение запасов невозобновимых ресурсов;

- неблагоприятные изменения почвенного покрова Земли: истощение гумусового слоя, эрозия почв, их засоление, загрязнение;

- строительство искусственных урбоэкосистем – городов, селений и др.

В настоящее время человечество приобрело слишком большую значимость для емкости биосферы, что превышает пределы ее устойчивости, приводит в состоянии кризиса. Еще в 19 веке об этом писал Ж.-Б. Ламарк: «Человек создан для того, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав Землю непригодной для существования».

Для устойчивого существования в биосфере человечество должно пересмотреть курс своего развития и свои отношения с биосферой.