Человек и окружающая среда. 2

Человек и окружающая среда 

За время своего существования и особенно в XX веке человечество ухитрилось уничтожить около 70 процентов всех естественных экологических (биологических) систем на планете, которые  способны перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности, и продолжает их "успешное" уничтожение. Объем  допустимого воздействия на биосферу в целом превышен сейчас в несколько  раз. Более того, человек выбрасывает  в окружающую среду тысячи тонн веществ, которые в ней никогда не содержались  и которые зачастую не поддаются  или слабо поддаются переработке. Все это приводит к тому, что  биологические микроорганизмы, которые  выступают в качестве регулятора окружающей среды, уже не способны выполнять  эту функцию.

Как утверждают специалисты, через 30 - 50 лет начнется необратимый  процесс, который на рубеже XXI - XXII веков  приведет к глобальной экологической  катастрофе. Особо тревожное положение  сложилось на Европейском континенте. Западная Европа свои экологические  ресурсы в основном исчерпала  и соответственно использует чужие.

В европейских странах  почти не осталось нетронутых биосистем. Исключение составляет территория Норвегии, Финляндии, в какой-то степени Швеции и, конечно, евразийской России.

На территории России (17 млн. кв. км) имеется 9 млн. кв. км нетронутых, а значит, работающих экологических  систем. Значительная часть этой территории - тундра, которая биологически малопродуктивна. Зато российская лесотундра, тайга, сфагновые (торфяные) болота - это экосистемы, без которых невозможно представить  нормально действующую биосистему всего земного шара.

Человек и окружающая среда в прошлом 

С какой стороны  ни смотри, но говорить о том, что  все серьезные изменения, произошедшие в природной среде за время  существования планеты, - дело рук  человека, было бы верхом самоуверенности. Никто сегодня не будет спорить  с тем, что воздействие человека на природу происходит на фоне естественных изменений, масштабы которых порой  бывают очень значительны.

Так за последние  десятки тысячелетий одним из главных факторов подобных "фоновых" перестроек ландшафтов был климат: существование гигантских ледников на пространствах Северной Евразии  и Северной Америки влекло за собой  серьезные климатические изменения  практически по всей Земле. Исследователи  также отмечают наличие определенных циклов для этих самых перестроек.

Например, для Европы или даже, как считают некоторые  ученые, для всего северного полушария  отмечено общее потепление и увлажнение климата, начавшееся примерно 11-12 тысячелетий  назад, после таяния ледникового  покрова (с волной общего похолодания - около 9 тысячелетий назад). Так  продолжалось до времени атлантического потепления между 8-5-м тысячелетием тому назад, когда широко распространилась теплолюбивая растительность. В последующий  период из-за общего похолодания ландшафтные  зоны сместились к югу. Наконец, около 2,5 тыс. лет назад началось некоторое  потепление климата. Выделяется нередко  и так называемый малый ледниковый период - волна общего похолодания, прокатившаяся сравнительно недавно, несколько столетий назад.

Хотя никто не станет спорить и с тем, что  в последние десятки тысячелетий  с антропогенным воздействием на природу планете приходится считаться.

Интересно, что многие исследователи сам факт появления  и значительного распространения  человека на Земле называют одной  из крупнейших экологических катастроф  древности.

Так известно, что  формирование и становление кроманьонского человека завершилось в течение  считанных тысячелетий. Сравнительно быстро это событие вызвало экологические  последствия. И, прежде всего - небывалое  в геологической истории распространение  одного биологического вида практически  на всей обитаемой суше. Никогда - за миллионы, миллиарды лет - ни один вид  не имел такого распространения.

Именно тогда и  зародилось неразрешимое до сих пор  противоречие между катастрофически  быстро развивающимся биологическим  видом-потребителем природных ресурсов и самой природной средой - между  человеком и породившей его природой.

Всё (если и не абсолютно  всё, то многое) начиналось, как и  водится, с огня. Доказательства варварского  истребления лесов первобытными племенами поступают даже не из такого уж давнего прошлого - что особо  ценно. Голландский мореплаватель  А. Я. Тасман и его команда, первыми  из европейцев увидевшие берега Тасмании, аборигенов не обнаружили, хотя обратили внимание на клубы дыма, поднимавшиеся  в разных местах над лесом. Последующие  исследователи острова постоянно  сталкивались с лесными пожарами или с обилием костров, разводимых аборигенами. И хотя тасманийцы занимались охотой, рыболовством, собирательством, главным "рычагом", с помощью  которого они "переворачивали" свою землю - перестраивали ландшафты  радикально, - был огонь.

В результате подобной "природопреобразующей деятельности" на обширных пространствах Тасмании произошла смена растительности; произошли изменения в характере  почвы, изменился климат.

Многие исследователи  сходятся на том, что до появления  человека, в частности, в Исландии до 40% площади острова были заняты березовыми лесами с примесью ивы, рябины и можжевельника. Со времени освоения Исландии викингами леса стали быстро сокращаться, и ныне их площадь не превышает 0,5%.

В других регионах к  подобным же результатам привела  система первобытного земледелия, предполагавшего  выжигание огромных лесных пространств  регулярно - раз в несколько земледельческих  сезонов.

Интересен тот факт, что учеными доказана большая  продуктивность нетронутых человеком  естественных природных комплексов чем экосистем, искусственно им созданных. И это актуально даже для сегодняшнего уровня развития сельского хозяйства. А, следовательно, и собирательство и охота на начальном этапе  должны были быть более эффективны, чем земледелие и скотоводство. Но только в том, случае, если окружавшая человека природа не переживала очередную  экологическую катастрофу. Именно разрушающее  воздействие человека на окружающую среду стимулировало, как ни странно  это звучит, развитие цивилизации - в поисках новых ресурсов человечество постепенно переходило от присваивающего хозяйства к производящему.

Однако вслед за одной бедой спешила другая. Созданная  примитивными способами новая природная  среда чрезвычайно хрупка, быстро истощает почву и нежизнеспособна  в обычных условиях (будучи оставленной  человеком после истощения). Выжигание  растительности, рыхление поверхности  земли в сочетании с уничтожением деревьев и кустов наносит значительный ущерб почве, приводит к эрозии. Поэтому  осваиваемые первобытным человеком  участки земли вскоре приходили  в полную непригодность и люди вынуждены были искать новые территории. Следами тех экологических катастроф  древности, выглядящими сегодня  в наших глазах, как извечные степи  и пустыни, планета покрыта до сих пор.

Именно так человечество прошло с окружающей его природной  средой бок о бок сквозь десятки, сотни тысячелетий - борясь с миром  за существование и создавая себе победами в этой борьбе только всё  новые и новые проблемы… 

За прошедшие тысячелетия  цивилизация и технологии сделали  заметный скачок в своём развитии. Изменился вид человеческих поселений, канули в Лету языки древности, сам  внешний облик "человека разумного" изменился до неузнаваемости. Но одно в жизни человека осталось неизменным: все, что цивилизация способна собрать  в своих амбарах, складировать за высокими заборами специальных баз, распихать по полкам домашних шкафов и холодильников - все это взято  из окружающей среды. И весь ритм жизни  человечества, как в прошедшие  эпохи, так и сегодня, определялся  одним - возможностью доступа к тем  или иным природным ресурсам.

Классификация проблем 

По масштабам распространения  экологические проблемы можно подразделить на:

- локальные: загрязнение  подземных вод токсичными веществами,

- региональные: повреждение  лесов и деградация озер в  результате атмосферных выпадений  загрязнителей,

- глобальные: возможные  климатические изменения вследствие  увеличения содержания углекислого  газа и других газообразных  веществ в атмосфере, а также  истощения озонового слоя.

Совокупное воздействие  интенсивного сельского хозяйства, возросшей добычи полезных ископаемых и урбанизации значительно усилило  деградацию потенциально возобновимых ресурсов - верхнего почвенного слоя, лесов, пастбищ, а также популяций диких  животных и растений.

Индустриализация  значительно увеличила власть людей  над природой и в то же время  уменьшила численность населения, живущего в непосредственном контакте с ней. В результате люди, особенно в промышленно развитых странах, еще сильнее уверились в том, что их назначение состоит в покорении  природы. Многие серьезные ученые убеждены, что, пока будет сохраняться подобное мироощущение, будут продолжать разрушаться  и системы жизнеобеспечения Земли.

Загрязнение почвы

Охрана почв от человека является одной из важнейших задач  человека, так как любые вредные  соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.

Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений  в открытые водоемы и грунтовые  воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд.

Во-вторых, эти загрязнения  из почвенной влаги, грунтовых вод  и открытых водоемов попадают в организмы  животных и растений, употребляющих  эту воду, а затем по пищевым  цепочкам опять-таки попадают в организм человека.

В-третьих, многие вредные  для человеческого организма  соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях.

По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твердых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в  виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера - около 1 млрд. т. И всё это меньше чем  на 6 млрд. человек!

Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные  почвенные загрязнения, большинство  из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику  поступления этих загрязнений.

С атмосферными осадками. Многие химические соединения (газы - оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу  в результате работы предприятий, затем  растворяются в капельках атмосферной  влаги и с осадками попадают в  почву. 

Осаждающиеся в  виде пыли и аэрозолей. Твердые и  жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно  в виде пыли и аэрозолей. 

При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно  поглощаться почвой, особенно влажной. 

С растительным опадом. Различные вредные соединения, в  любом агрегатном состоянии, поглощаются  листьями через устьица или оседают  на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают  в почву. 

Загрязнения почвы  трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая картина  загрязнения почвы:

мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами, тяжелыми металлами, пестицидами, микотоксинами, радиоактивными веществами.

Воздух 

Существуют природные  ресурсы, необходимые человечеству, как воздух. Но нет, пожалуй, такого ресурса, кроме самого воздуха, отсутствие которого становилось бы неразрешимой проблемой для человека уже менее  чем через минуту.

Известно, что загрязнение  атмосферы происходит в основном в результате работы промышленности, транспорта и т. п., которые в совокупности выбрасывают ежегодно выбрасывают "на ветер" более миллиарда  твердых и газообразных частиц.

Основными загрязнителями атмосферы на сегодняшний день являются окись углерода и сернистый газ. Но, конечно, нельзя забывать и о  фреонах, или хлорфторуглеводородах. Именно их большинство ученых считают  причиной образования так называемых озоновых дыр в атмосфере. Фреоны широко используются в производстве и в быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, а  также в аэрозольных упаковках. А именно с понижением содержания озона в верхних слоях атмосферы  медики связывают рост количества раковых  заболеваний кожи.

Известно, что атмосферный  озон образуется в результате сложных  фотохимических реакций под воздействием ультрафиолетовых излучений Солнца. Хотя его содержание невелико, его  значение для биосферы огромно. Озон, поглощая ультрафиолетовое излучение, предохраняет все живое на земле  от гибели. Фреоны же, попадая в атмосферу, под действием солнечного излучения  распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон.

Благодатные капли  дождя - еще один дар небес - всегда радовали человека. Но в некоторых  районах земного шара дожди превратились в серьезную опасность. Возникла сложная и трудная в своем  решении проблема кислотных дождей, которая на международном уровне была впервые поднята Швецией  на конференции ООН по окружающей среде. С тех пор она превратилась в одну из главных природоохранных  проблем человечества.

Кислотные дожди  губительно действуют на природу  водоёмов, наносят ущерб лесной растительности и сельскохозяйственным культурам, наконец, все эти вещества представляют определенную опасность для жизни  человека.

В последние годы происходит некоторое изменение  баланса азота в атмосфере  за счет хозяйственной деятельности людей. Возросла фиксация азота, включение  атмосферного азота в сложные  химические соединения при производстве азотных удобрений. Уменьшается  поступление его в атмосферу  из-за нарушения почвообразовательных процессов на больших территориях, например в Западной Сибири.

Однако из-за огромного  количества азота в атмосфере  проблема его баланса не так серьезна, как баланс кислорода и углекислого  газа. Известно, что около 3,5-4 млрд. лет  назад содержание кислорода в  атмосфере было в тысячу раз меньше, чем сейчас, так как не было основных продуцентов кислорода - зеленых  растений.

Жизнедеятельность живых организмов поддерживается современным  соотношением в атмосфере кислорода  и углекислого газа. Естественные процессы потребления углекислого  газа и кислорода и их поступление  в атмосферу сбалансированы.

С развитием промышленности и транспорта кислород используется на процессы горения. Так, на сжигание разных видов топлива сейчас требуется  от 10 до 25% кислорода, производимого  зелеными растениями. Уменьшается поступление  кислорода в атмосферу из-за сокращения площадей лесов, саванн, степей и увеличения пустынных территорий. Сокращается  число продуцентов кислорода  и в водных экосистемах из-за загрязнения  рек, озер, морей и океанов. Ученые полагают, что в ближайшие 150-180 лет  количество кислорода в атмосфере  может сократиться на 1/3 по сравнению  с современным его содержанием.

Увеличение потребления  кислорода происходит одновременно с увеличением выделения в  атмосферу диоксида углерода. Некоторое  увеличение углекислого газа в атмосфере  положительно сказывается на продуктивности растений. Например, насыщение углекислым газом воздуха теплиц повышает урожайность  овощей за счет интенсификации процессов  фотосинтеза. Однако общее увеличение содержания СО2 в атмосфере приводит к сложным глобальным явлениям. Углекислый газ свободно пропускает коротковолновое  солнечное излучение, но задерживает  тепловые лучи, идущие от нагретой земной поверхности. Это явление получило название парникового эффекта. Дополнительный нагрев нижних слоев атмосферы дает сжигание топлива. Это особенно заметно  на территории крупных городов, где  температура центральных их частей на 2-4°С выше среднегодовой для данного  района. Повышение среднегодовой  температуры нижних слоев атмосферы  Земли может вызвать таяние ледников Антарктиды и Гренландии, что приведет к повышению уровня Мирового океана, затоплению низменных участков материков, усилению тектонических процессов, изменению климата.

Загрязнение атмосферы  может быть естественным и искусственным (или антропогенным). Естественное загрязнение  атмосферы происходит при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, выносе в атмосферу кристалликов солей. Природные источники не вызывают существенных загрязнений атмосферы.

Источниками искусственного загрязнения служат промышленные, транспортные и бытовые выбросы. Основным поставщиком  загрязнений служат промышленные предприятия. Они выделяют в атмосферу несгоревшие  частицы топлива, пыль, сажу, золу. В  индустриальных районах выпадает свыше 1 т пылевых частиц на 1 км2 в сутки. Мощными поставщиками тончайшей  пыли в атмосферу служат цементные  заводы.

По данным изучения пузырьков газа во льдах Антарктиды, содержание метана в атмосфере за последние 200 лет увеличилось. Измерения  в начале 1980-х годов содержания угарного газа в воздушном бассейне штата Орегон (США) в течение 3,5 лет  показали, что оно возрастало в  среднем на 6 % в год. Имеются сообщения  о тенденции повышения в атмосфере  Земли концентрации углекислого  газа и связанной с ней угрозы парникового эффекта и потепления климата. В ледниках вулканического района Камчатки обнаружены как современные, так и древние канцерогены. В  последнем случае они имеют, по-видимому, вулканическое происхождение.

Главный химический загрязнитель атмосферы - сернистый  газ выделяющийся при сжигании каменного  угля, сланцев, нефти, при выплавке железа, меди, производстве серной кислоты  и др. Сернистый газ служит причиной выпадения кислотных дождей.

При высокой концентрации сернистого газа, пыли, дыма во влажную  тихую погоду в промышленных районах  возникает смог - ядовитый туман, резко  ухудшающий условия жизни людей. В Лондоне во время такого смога из-за обострения легочных и сердечных заболеваний с 5 по 9 декабря 1952 г. умерло на 4000 человек больше, чем обычно.

Под воздействием интенсивного солнечного излучения химические вещества, выбрасываемые в атмосферу промышленными  предприятиями и транспортом, могут  вступать в реакции друг с другом, образуя высокотоксичные соединения. Такой вид смога получил название фотохимического. 
 

Вода 

Третий, не менее  важный, чем небо над головой и  земля под ногами, фактор существования  цивилизации - водные ресурсы планеты.

На свои нужды  человечество использует главным образом  пресные воды. Их объём составляет чуть больше 2% гидросферы, причём распределение  водных ресурсов по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где  проживает 70% населения мира, сосредоточено  лишь 39% речных вод. Общее же потребление  речных вод возрастает из года в  год во всех районах мира. Известно, например, что с начала нынешнего  века потребление пресных вод  возросло в 6 раз, а в ближайшие  несколько десятилетий возрастёт  еще, по меньшей мере, в 1,5 раза.

Недостаток воды усугубляется ухудшением её качества. Используемые в промышленности, сельском хозяйстве и в быту воды поступают  обратно в водоёмы в виде плохо  очищенных или вообще неочищенных  стоков.

Таким образом, загрязнение  гидросферы происходит, прежде всего, в результате сброса в реки, озера  и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод. Согласно расчетам ученых, в конце ХХ века для разбавления этих самых сточных  вод может потребоваться 25 тыс. кубических км. пресной воды, или практически  все реально доступные ресурсы  такого стока! Нетрудно догадаться, что  именно в этом, а не в росте  непосредственного водозабора - главная  причина обострения проблемы пресной  воды.

В настоящее время  к числу сильно загрязненных относятся  многие реки - Рейн, Дунай, Сена, Огайо, Волга, Днепр, Днестр и др. Растет загрязнение  мирового океана. Причем здесь существенную роль играет не только загрязнение  стоками, но и попадание в воды морей и океанов большого количества нефтепродуктов. В целом, наиболее загрязнены внутренние моря - Средиземное, Северное, Балтийское, Внутреннее Японское, Яванское, а также Бискайский, Персидский и  Мексиканский заливы.

Кроме того, человек  осуществляет преобразование вод гидросферы путем строительства гидротехнических сооружений, в частности водохранилищ. Крупные водохранилища и каналы оказывают серьезное отрицательное  воздействие на окружающую среду: изменяют режим грунтовых вод в прибрежной полосе, влияют на почвы и растительные сообщества, в конце концов, их акватории  занимают большие участки плодородных  земель.

Наиболее важными  антропогенными процессами загрязнения  воды являются стоки с промьшленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы  и внутренние моря, водотоки), но и  подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности  акватории и шельфы). На континентах  наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые  и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Аварии нефтеналивных  танкеров, нефтепроводов могут быть существенным фактором резкого ухудшения  экологической обстановки на морских  побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных  водных системах. Отмечается тенденция  увеличения этих аварий в последнее  десятилетие.

Набор веществ, загрязняющих воду, очень широкий, а формы их нахождения разнообразны. Главные загрязнители, связанные с природными и антропогенными процессами загрязнения водной среды, во многом сходны. Отличие заключается  в том, что в результате антропогенной  деятельности в воду могут поступать  значительные количества таких чрезвычайно  опасных веществ, как пестициды, искусственные радионуклиды. Кроме  того, искусственное происхождение  имеют многие патогенные и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии.

На сельскохозяйственных территориях с высокой агронагрузкой  выявлено заметное увеличение в поверхностных  водах соединений фосфора. Отмечается также возрастание в поверхностных  и грунтовых водах устойчивых пестицидов.

Фауна 

Изменяя свой мир, человек, желает он того или нет, существенно  вмешивается в жизнь своих  соседей по планете. По данным Международного союза охраны природы, с 1600 г. на Земле  вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Кроме того, уменьшаются в количестве и исчезают редкие насекомые, что  связано как с реакцией на применение различного рода пестицидов, так и  с уничтожением их коренных мест обитания.

Механизм гибели вида гораздо проще, чем его можно  себе представить. Зоологи поняли это, когда им удалось проанализировать большое число неудачных случаев  акклиматизации животных в угодьях, безусловно, подходящих для завозимых  видов. Оказалось, что неудачами  кончался завоз малых групп животных. Выяснилось, что 2-3 пары животных при  отсутствии постоянных, пусть даже сравнительно редких контактов с  себе подобными, не могут обжить территорию. В большинстве случаев у них  подавляется способность к размножению  или они гибнут от так называемого "стресса", или болезни напряжения. Подобное же положение возникает  при большом разряжении естественной популяции. Совершенно необязательно  уничтожать всех до одного животных, чтобы  обречь вид на исчезновение, достаточно сильно сократить его численность, уменьшить или разрознить участки  обитания, в чем человечество, особенно в последние столетия, заметно  преуспевает. 

Острота современных  экологических проблем требует  участия в их решении широких  масс населения. Любые технологические, организационные и экономические  меры могут дать должный эффект лишь в том случае, если экологическая  идея овладеет массами. Массовое экологическое  образование призвано формировать  экологическое мировоззрение, нравственность и экологическую культуру людей. Для достижения этих целей нужна  интеграция всех знаний, как о природных, так и общественных законах функционирования окружающей среды.

В настоящее время  во всём обширном многообразии задач, стоящих перед человечеством, большое  значение и остроту приобрели  глобальные геоэкологические проблемы. Это отчётливо продемонстрировала Международная конференция по проблемам  окружающей среды и развитию в  Рио-де-Жанейро. Решение глобальных проблем требует единства международных  усилий, скоординированных действий многих государств. Ни одна из стран  мира, даже самая развитая и богатая, не в состоянии собственными силами предотвратить или хотя бы смягчить глобальные экологические следствия  деятельности людей.

Формирование экологического мировоззрения опирается на осознание  необходимости ограничения потребления. Но при этом вовсе не отвергается  известная социальная формула: "от каждого по способностям, каждому - по потребностям". Она точно отражает острейшие социально-экологические  проблемы современности. Под потребностями  подразумевается нужда в чём-либо объективно необходимом для поддержания  жизнедеятельности и развития организма.

А это, прежде всего, полноценное питание и благоприятные  для жизни экологические качества окружающей природной среды.

Два - три десятилетия  назад популяризаторы экологических  идей видели свою главную задачу в  том, чтобы вызвать обеспокоенность  общества состоянием природной среды. К концу 80-х годов казалось, что  в нашей стране эта цель достигнута. В 1991 году экологические проблемы, по мнению россиян, занимали второе место  среди проблем, стоящих перед  человечеством. В настоящее время  рейтинг экологических проблем  на порядок понизился и продолжает падать.

Перспективы развития и решения экологических проблем 

Говоря о возможных  вариантах развития экологической  ситуации на планете, наиболее осмысленным, кажется разговор о некоторых  из существующих сегодня направлениях природоохранной деятельности. Иначе  пришлось бы говорить исключительно  об ужасах истощения природных ресурсов.

В 1982 году ООН приняла  специальный документ - Всемирную  хартию охраны природы, а затем создала  специальную комиссию по окружающей среде и развитию. В 1983 году в ООН  была создана комиссия по окружающей среде и развитию, которая издала в 1987 году доклад "Наше общее будущее". Лейтмотивом доклада стала знаменитая фраза: "Человечество способно сделать  развитие устойчивым - обеспечить, чтобы  оно удовлетворяло нужды настоящего, не подвергая риску способность  будущих поколений удовлетворять  спои потребности". Хотя как это  сделать - не разъяснялось.