Экологический кризис. 4

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 
 
 
 

Введение 3

1. Экосистема. Её структура и законы. 5

2. Экологический кризис. Его признаки 7

3. Классификация и формы загрязнения и загрязнители 13

4. Последствия и пути решения экологического кризиса   22

Заключение 28

Список  использованной литературы  30

      Введение.

      Без изучения современного состояния взаимоотношений  человека и природы, как и без изучения, их истории, невозможно создание социально-экологической теории, которая необходима для того, чтобы природопреобразовательная практика человека была успешной. Изучение современного состояния (эмпирического базиса социальной экологии) вместе с изучением истории (исторического базиса социальной экологии) и экологии как науки о взаимодействии живых организмов с окружающей средой составляют три краеугольных камня, на которых строятся социально-экологические концепции.

      Антропогенный период, т.е. период, в котором возник человек, является революционным в истории Земли. Человечество проявляет себя как величайшая геологическая сила по масштабам своей деятельности на нашей планете. А если вспомнить о непродолжительности времени существования человека по сравнению с жизнью планеты, то значение его деятельности предстанет еще яснее.

        Технические возможности  человека изменять природную среду  стремительно возрастали, достигнув своей высшей точки в эпоху научно-технической революции. Ныне он способен осуществить такие проекты преобразования природной среды, о которых еще сравнительно недавно не смел и мечтать.

        Экологический кризис – кризис взаимоотношений общества и природы, сохранения окружающей среды. На протяжении тысячелетий человек постоянно увеличивал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о необходимости поддержания в ней биологического равновесия.

      Становление и развитие человеческого общества сопровождались локальными и региональными экологическими кризисами антропогенного происхождения. Можно сказать, что шаги человечества вперед по пути научно-технического прогресса неотступно, как тень, сопровождали негативные моменты, резкое обострение которых приводило к экологическим кризисам. Но ранее имели место локальные и региональные кризисы, поскольку само воздействие человека на природу носило преимущественно локальный и региональный характер, и никогда не было столь значительным, как в современную эпоху. Древние охотники могли, истребив животных на какой-либо территории, перейти на другое место; древние земледельцы могли, если почва подвергалась эрозии и продуктивность ее снижалась, освоить новые земли. Правда, такие переселения зачастую сопровождались социальными потрясениями (которые с каждой новой эпохой становились все более драматичными), но, тем не менее, теоретически и практически они были осуществимы.

      В настоящее время представляется обоснованной точка зрения, согласно которой плотность заселения Земли приближается к критической. Население земного шара растет по экспоненте, о чем предупреждал еще Мальтус. В начале нашей эры на Земле находилось 250 млн. человек. Понадобилось 1,5 тыс. лет до того, чтобы оно удвоилось. К началу XIX в. население планеты достигло 1 млрд. а уже в 1987 г. на Земле жило 5 млрд человек, причем на прибавление последнего миллиарда ушло всего 12 лет. Сейчас население Земли более 6 млрд.

ЭКОСИСТЕМА. ЕЁ СТРУКТУРА И  ЗАКОНЫ.

      Экосистемой называют совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.

      Экосистемы  состоят из живого и неживого компонентов, называемых соответственно биотическим  и абиотическим. Совокупность живых  организмов биотического компонента называется сообществом. Исследование экосистем  включает, в частности, выяснение и описание тесных взаимосвязей, существующих между сообществом и абиотическим компонентом.

      Биотический компонент можно подразделить на автотрофные и гетеротрофные организмы. Таким образом, все живые организмы попадут в одну из двух групп. Автотрофы синтезируют необходимые им органические вещества из простых неорганических и делают, за исключением хемотрофных бактерий, с помощью фотосинтеза, используя свет как источник энергии. Гетеротрофы нуждаются в источнике органического вещества и (за исключением некоторых бактерий) используют химическую энергию, содержащуюся в потребляемой пище. Гетеротрофы в своем существовании зависят от автотрофов, и понимание этой зависимости необходимо для понимания экосистем.

      Неживой, или абиотический, компонент экосистемы в основном включает 1) почву или воду и 2) климат. Почва и вода  содержат смесь неорганических  и органических веществ. Свойства почвы зависят от материнской породы, на которой она лежит, и из которой частично образуется.  В понятие климата входят такие параметры, как освещенность температура и влажность, в большой степени определяющий видовой состав организмов, успешно развивающихся в данной экосистеме. Для водных экосистем очень существенна также степень солености. 
 

      Характерные особенности биотических отношений:

      1) отношения между живыми организмами  являются одним из основных  регуляторов численности и пространственного  распределения организмов в природе; 

      2) негативные взаимодействия между  организмами проявляются на начальных  стадиях развития сообщества  или в нарушенных природных условиях; в недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях;

      3) в процессе эволюции и развития  экосистем обнаруживается тенденция  к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.

      Организмы в экосистеме связаны общностью  энергии и питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить  единому механизму, потребляющему  энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими циклами.

      Абиотический, т.е. неживой, компонент экосистемы подразделяется на эдафические (почвенные), климатические, топографические и другие физические факторы, в том числе воздействие волн, морских течений и огня. 

      Экологический кризис. его признаки.

      Экологическим кризисом называют ту стадию взаимодействия общества и природы, при которой до предела обостряются противоречия между хозяйственной деятельностью человека и экологией, экономическими интересами общества в освоении природных богатств и экологическими требованиями по охране окружающей среды. Понятие «экологический кризис» впервые появилось в научной литературе в середине 70-х годов применительно к социально-экономической системе развитых капиталистических стран. В то время в нашей стране считалось, что в эпоху развитого социализма не могут возникнуть диспропорции между развитием производительных сил и сохранением окружающей среды. Давалась исключительно социально-классовая оценка этого явления.

      С точки зрения экологии представляет интерес рассмотрение воздействия человека на экологические системы под углом зрения соответствия или противоречия действий человека объективным законам функционирования природных экосистем. Исходя из взгляда на биосферу как глобальную экосистему, все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к изменениям: состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих ее веществ; энергетического баланса биосферы; биоты. Направленность и степень этих изменений таковы, что самим человеком им дано название экологического кризиса.

      Экологический кризис – нарушение равновесия в экосистеме, неравновесное, нестационарное преобразование окружающей среды, следствием которого является потеря устойчивости (потеря равновесия) в результате изменения собственных параметров и/или быстрого изменения внешних переменных. Таким образом, экологический кризис является стационарным, относительно постепенным, обратимым или необратимым ухудшением состояния окружающей среды.

        Экологический кризис переводит  окружающую среду в область  равновесия с меньшими, в сравнении  с исходным уровнем сложности,  энергетическим и экологическим  потенциалом. Экологический кризис проявляется в виде упрощения структуры экосистемы, снижении ее энергетического или экологического потенциала. Экологический кризис возникает нередко на основе прямого или косвенного антропогенного воздействия, а также неблагоприятного и опасного природного явления, например, вследствие изменения климата.

      Критериями  для классификации степени нарушенности экосистем были: для ненарушенных территорий – наличие естественных растительных покровов (естественных экосистем) и очень низкая плотность населения (менее 10 человек на 1 кв. км и менее 1 человека на 1 кв. км в пустынях, полупустынях и тундре); для частично нарушенных территорий – наличие сменяемых или постоянных сельскохозяйственных земель, вторичной, но естественно восстанавливающейся растительности повышенная плотность домашнего скота, превышающая возможности пастбищ, другие следы деятельности человека (например, вырубки леса) и невозможность отнесения к первому и третьему классам классификации; для нарушенных территорий – наличие постоянных сельскохозяйственных территорий и городских поселений, отсутствие естественной растительности, отличие существующей растительности от естественной растительности, присущей данному региону, проявления опустынивания и других видов постоянной деградации. На основе этой классификации построена карта нарушений глобальной экосистемы человеком с разрешением 100 тыс. гектаров.

      В наибольшей степени экосистемы разрушены  в развитых странах – в Европе, Северной Америке и Японии. Здесь  естественные экосистемы сохранились на небольших площадях, они представляют собой в основном небольшие пятна, окруженные со всех сторон нарушенными хозяйственной деятельностью человека территориями и поэтому подвержены сильному антропогенному давлению.

      Такое состояние с разрушением экосистем сложилось исторически. Экосистемы в Западной, Центральной и на юге Восточной Европы были разрушены еще в средневековье, когда интенсивно развивалось сельское хозяйство при быстром сведении лесов, вырубавшихся для пополнения сельскохозяйственных территорий, строительства домов и флота, получения древесного угля для выплавки железа. Известным примером служит Великобритания: развитие суконной промышленности требовало все больше шерсти, и пастбища для овец создавались за счет сведения лесов. Лес шел также на создание флота. Недаром известно выражение о Великобритании: «овцы съели Англию». С тех пор Великобритания преимущественно безлесная страна, леса сейчас занимают только 12 % ее территории, в основном в горах Шотландии.

      Промышленная  революция сохранила и усугубила процесс разрушения естественных экосистем в Европе, добавив в этот процесс мощный поток химических веществ. Это привело к деградации и изменению всего региона – воздушной, водной, почвенной среды – и оказало сильное давление на естественные и искусственные ценозы, а также на самого человека. В средние века и в период промышленной революции в ХVIII и ХIХ веках численность населения Земли увеличивалась в первую очередь за счет роста населения Европы, часть которого эмигрировала на другие континенты.

      Развивающиеся страны с высокой плотностью населения  и высоким уровнем рождаемости  также внесли существенный вклад  в разрушение экосистемы и дестабилизацию окружающей среды.

      На  суше Земли сформировалось три центра дестабилизации окружающей среды. В каждом из них сформировалось единое пространство с практически полностью разрушенными экосистемами площадью в несколько миллионов квадратных километров. Все они находятся в Северном полушарии.

      Североамериканский  центр включает в основном США, частично Канаду и Мексику. Основными биогеографическими провинциями, разрушенными здесь человеком, являются: восточные леса и прерии, а также горные экосистемы. Общая площадь территории, на которой сохранилось меньше 10 % площади, занятой естественными экосистемами, превышает 6 млн. кв. км.

      Европейский центр дестабилизации окружающей среды включает Западную, Центральную и Восточную Европу (в последнюю входят республики бывшего СССР, в том числе страны Балтии) без Скандинавии и значительную часть Европейской территории России. Здесь разрушены или антропогенно изменены лесные экосистемы и степи всех биогеографических провинций, на территориях которых сохранилось не более 1 – 8 % естественных экосистем. Общая площадь этого центра превышает 7 млн. кв. км.

      Азиатский центр включает страны субконтинента Индостан, Цейлон, Малайзию, Бирму, Индонезию (без о. Суматры), Китай с Тайванем (за исключением Тибета и пустынь Такла-Макан и Гоби), Японию, Корейский полуостров, Филиппины. Общая площадь этого центра превышает 7 млн. кв. км. Здесь сохранилось значительно меньше 5 % естественных экосистем.

      Вместе  с тем, в Северном полушарии сохранились  и достаточно крупные единые территории с естественными экосистемами, которые  можно назвать центрами стабилизации окружающей среды на суше.

      Крупнейшим  центром стабилизации является Северный Евроазиатский. Он включает биогеографические  провинции Скандинавии, Севера Европейской  части России, значительную часть  Западной Сибири, почти всю Восточную  Сибирь и Дальний Восток за исключением  южных районов. Площадь этого центра составляет примерно 13 млн. кв. км и включает около 9,5 млн. кв. км восточной евразийской и восточносибирской тайги, а остальную часть занимают лесотундра, высокоарктическая тундра и арктические пустыни.

      Другим  центром является Североамериканский, занимающий Канаду и Аляску. Площадь центра превышает 9 млн. кв. км, из  которых около 6,5 млн. кв. км занимают канадская и юконская тайга, а остальная часть относится к тундре и лесотундре.

      В Южном полушарии также сохранилось  два центра стабилизации. Южноамериканский центр включает Амазонию и прилегающие к ней территории, а также горные биогеографические провинции. Общая площадь центра приближается к 10 млн. кв. км, где значительную долю составляют тропические леса. Второй центр – Австралийский, включает территорию Австралии за исключением интенсивно освоенных Восточной и Южной частей. Площадь центра превышает 4 млн. кв. км, но почти половину его занимает Центральная пустыня.

      Вне суши самым мощным центром стабилизации окружающей среды служит Мировой океан с его пока сохранившимися естественными экосистемами.

      Все перечисленные глобальные изменения  на суше нашей планеты зафиксированы  как наземными, так и спутниковыми наблюдениями. Построены карты этих изменений и отрицать их антропогенный  характер, как это делается в отношении климатических изменений, невозможно. Эти изменения нельзя не признать драматическими, к тому же с ними связан и ими обусловлен целый комплекс других изменений, начиная от генетических и до глобальных биогеохимических.

      Современный экологический кризис характеризуется  следующими проявлениями:

      - постепенное изменение климата  планеты вследствие изменения  баланса газов в атмосфере; 

      - общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение  биосферного озонового экрана;

      - загрязнение Мирового океана  тяжелыми металлами, сложными  органическими соединениями, нефтепродуктами,  радиоактивными веществами, насыщение  вод углекислым газом; 

      - разрыв естественных экологических  связей между океаном и водами  суши в результате строительства плотин на реках, приводящий к изменению твердого стока, нерестовых путей и т.п.;

      - загрязнение атмосферы с образованием  кислотных осадков, высокотоксичных  веществ в результате химических  и фотохимических реакций; 

      - загрязнение вод суши, в том числе речных, служащих для питьевого водоснабжения, высокотоксичными веществами, включая диоксиды, тяжелые металлы, фенолы;

      -    опустынивание планеты; 

      - деградация почвенного слоя, уменьшение  площади плодородных земель, пригодных  для сельского хозяйства;

      - радиоактивное загрязнение отдельных  территорий в связи с захоронением  радиоактивных отходов, техногенными  авариями и т.п.;

      - накопление на поверхности суши  бытового мусора и промышленных  отходов, в особенности практически  не разлагающихся пластмасс;

      - сокращение площадей тропических  и северных лесов, ведущее к  дисбалансу газов атмосферы, в  том числе сокращению концентрации  кислорода в атмосфере планеты; 

      - загрязнение подземного пространства, включая подземные воды, что делает  их непригодными для водоснабжения и угрожает пока еще мало изученной жизни в литосфере;

      - массовое и быстрое, лавинообразное  исчезновение видов живого вещества;

      - ухудшение среды жизни в населенных  местах, прежде всего урбанизированных  территориях; 

      - общее истощение и нехватка природных ресурсов для развития человечества;

      - изменение размера, энергетической  и биогеохимической роли организмов, переформирование пищевых цепей,  массовое размножение отдельных  видов организмов;

      - нарушение иерархии экосистем,  увеличение системного однообразия на планете.

Классификация и  формы загрязнения. загрязнители.

      Загрязнение атмосферы. Если принять за единицу загрязненность воздуха над океаном, то над селами она выше в 10 раз, над небольшими городами - в 35 раз, а над большими городами - в 150 раз. Толщина слоя загрязненного воздуха над городом составляет 1,5 - 2 км.

            Наиболее опасными загрязнителями являются бенз-а-пирен, диоксид азота, формальдегид, пыль. В Европейской части России и  на Урале в среднем в течение  года на 1 кв. км выпадало свыше 450 кг атмосферных загрязнителей. По сравнению с 1996 г. количество выбросов диоксида серы выросло в 1.5 раза; 19 млн. т атмосферных загрязнителей выбросил в атмосферу автомобильный транспорт.

            Сброс сточных вод  в реки составил 68,2 куб. км при постпотреблении 105,8 куб. км. Потребление воды промышленностью составляет 46%. Доля неочищенных сточных вод уменьшается и составляет 28%.

            Вследствие преобладания западных ветров Россия получает от западных соседей в 8-10 раз больше атмосферных  загрязнителей, чем отправляет к ним.

            Кислотные дожди отрицательно повлияли на половину лесов Европы, начался процесс усыхания лесов и в России. В Скандинавии из-за кислотных осадков, поступающих из Великобритании и ФРГ, погибло уже 20.000 озер. Под влиянием кислотных дождей гибнут памятники архитектуры.

            Вредные вещества, выходящие  из дымовой трубы высотой 100 м, рассеиваются в радиусе 20 км, высотой 250 м - до 75 км. Труба-чемпион построена на медно-никелевом  комбинате в г. Садбери (Канада) и  имеет высоту более 400 м.

            Разрушающие озоновый слой хлорфторуглероды (ХФУ) попадают в атмосферу из газов охладительных  систем (в США - 48%, а в остальных  странах - 20%), от использования аэрозольных  баллончиков (в США - 2%, а несколько  лет назад их продажу запретили; в других странах - 35%), растворителей, используемых в химчистках (20%) и при производстве пенопластов, включая стайроформ (25-30%).

            Основной источник фреонов, разрушающих озоновый слой - промышленные холодильники - рефрижераторы. В обычном бытовом холодильнике 350 г фреона, а в промышленных - десятки килограммов. Рефрижераторное хозяйство только в Москве ежегодно использует 120 т фреона. Значительная часть его из-за несовершенства оборудования оказывается в атмосфере.

            Загрязнение пресноводных экосистем. В Ладожское озеро - резервуар питьевой воды для шестимиллионного Санкт-Петербурга – в 1997 г. было сброшено со сточными водами 1,8 т фенолов, 69,7 т сульфатов, 116,7 т синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ).

      Загрязняет  водные экосистемы и речной транспорт. На озере Байкал, например, плавают 400 судов разного размера, они сбрасывают в воду около 8 т нефтепродуктов в год.

      На  большинстве предприятий России токсичные отходы производства или  сбрасывают в водоемы, отравляя их, или накапливают, не перерабатывая, нередко в огромных количествах. Эти скопления смертоносных отходов можно назвать «экологическими минами», при прорыве дамб они могут оказаться в водоемах. Пример такой «экологической мины» - Череповецкий химический комбинат «Аммофос». Его отстойник занимает площадь 200 га и содержит 15 млн. т отходов. Дамбу, которая огораживает отстойник, ежегодно поднимают на 4 м. К сожалению «череповецкая мина» - не единственная.

      В развивающихся странах ежегодно умирает 9 млн. человек. К 2008 г. питьевой воды не будет хватать более чем 1,5 млрд. человек.

      Загрязнение морских экосистем. В Мировой океан сброшено около 20 млрд. т мусора - от бытовых стоков до радиоактивных отходов. Каждый год на каждый 1 кв. км водной поверхности добавляют еще по 17 т мусора.

      Ежегодно  в океан выливается более 10 млн. т нефти, которая образует пленку, покрывающую 10-15% его поверхности; а 5 г нефтепродуктов достаточно, чтобы затянуть пленкой 50 кв. м водной поверхности. Эта пленка не только уменьшает испарение и поглощение диоксида углерода, но и вызывает кислородное голодание и гибель икры и молоди рыб.

      Пестициды.

           Пестициды составляют  группу  искусственно  созданных  веществ,  используемых для борьбы с  вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие  группы:   инсектициды - для борьбы  с вредными насекомыми,   фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений,   гербициды  -  против сорных растений.  Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями.

      Синтетические поверхностно-активные вещества.

            Детергенты (СПАВ)  0относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное  натяжение  воды.  Они входят в состав синтетических моющих средств ( СМС) , широко применяемых в быту и промышленности.  Вместе  со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. Наиболее распространенными среди СПАВ являются  анионоактивные вещества.  На их долю приходится более  50%  всех производимых в мире СПАВ.  Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано  с  использованием  их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий,  получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

      Соединения  с канцерогенными свойствами.

      Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую  активность  и способность вызывать  канцерогенные,   тератогенные  (нарушение  процессов  эмбрионального развития) или мутагенные  изменения в  организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить

      к ингибированию роста,  ускорению  старения, нарушению индивидуального  развития  и  изменению генофонда  организмов.  К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся   хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид,  и особенно,  полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ  в  окружающей среде  - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

      Тяжелые металлы.

      Тяжелые металлы (ртуть,  свинец,  кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу  распространенных  и  весьма  токсичных  загрязняющих веществ. Они широко применяются  в различных промышленных производствах,  поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных  сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть,  свинец и кадмий.  Ртуть  переносится  в океан с материковым стоком и через атмосферу. Около половины годового промышленного производства  этого металла различными путями  попадает  в  океан. Заражение морепродуктов  неоднократно  приводило  к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в  горных породах, почвах,  природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец,  свинец  активно рассеивается в окружающую среду в процессе  хозяйственной  деятельности  человека.  Это выбросы с  промышленными и бытовыми стоками,  с дымом и пылью промышленных предприятий,  с  выхлопными  газами   двигателей внутреннего сгорания.  Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу.