Лекция 5

 Лекция 5: ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1. Главные экологические проблемы.

Безудержный экономический рост и техногенный тип мирового хозяйства привели к возникновению глобальных экологических проблем: опустыниванию, обезлесению, истощению природных ресурсов, разрушению озонового слоя, парниковому эффекту, кислотным дождям, дефициту пресной воды, загрязнению Мирового океана, исчезновению видов животных и растений, деградации земель и др. Все эти проблемы так или иначе связаны с будущим человеческой цивилизации.

Природа в целом сама по себе не знает экологических проблем. Если они и возникали у некоторых групп организмов, то решались, как правило, медленным эволюционным путем на протяжении очень больших промежутков времени, когда замена одних форм другими для всей природы была почти незаметна. В отличие от этого экологические проблемы человека стали заметными проблемами всей природы на Земле.

Объем антропогенного воздействия  на природу и окружающую человека среду стал слишком велик и приблизился к пределу устойчивости биосферы, а по некоторым параметрам и превзошел его. Проявления и свидетельства этого многообразны.

q Резкое сокращение площади ненарушенных естественных экосистем, их существенная деградация на остальной площади суши, уменьшение биологического разнообразия ослабляют и нарушают природные потоки вещества и энергии, вызывают необратимое количественное и качественное обеднение биосферы.

q Потребление и изъятие возобновимых природных ресурсов - пресной воды, почвенного гумуса, биомассы и продукции растений - достигло критической скорости или превысило темпы их естественного воспроизводства.

q Отходы человеческого хозяйства загрязняют среду, так как они содержат множество веществ и материалов, не утилизируемых в естественных природных круговоротах; загрязнение ведет к химической деформации окружающей среды и неблагоприятным геоклиматическим изменениям, создает угрозу здоровью людей, вызывает деградацию экосистем.

q На потоках веществ и энергии в природе стала сказываться существенная разомкнутость антропогенного круговорота веществ; появились признаки нарушения биосферного равновесия, ослабления средообразующей и средорегулирующей функций биосферы.

q Резко сократились и продолжают быстро уменьшаться запасы многих невозобновимых, главным образом минеральных и топливных ресурсов Земли, что в свою очередь создает серьезные экономические проблемы.

В геологической истории Земли и раньше происходили значительные изменения растительного покрова, ландшафтной структуры суши, химического состава атмосферы и климата. Негативное воздействие человека на природу также имеет длительную историю. Но никогда еще эти изменения и нарушения не наступали с такой быстротой, как в наше время. Все это означает наступление глобального экологического кризиса.

Природа отвечает на возрастающее антропогенное давление часто непредвиденными изменениями, создающими экологическую опасность.

q Химическое и радиационное загрязнение среды ускоряет мутации и приводит к появлению новых биологических форм, обладающих повышенной устойчивостью, адаптивностью, а иногда и опасными для человека свойствами.

q Избирательное воздействие на отдельные виды микроорганизмов, растений или животных, исключение этих организмов из природных сообществ вызывают неконтролируемые цепные реакции, которые затрагивают многие виды, нарушают устойчивость экосистем и ведут к разрушению многих из них.

q Антропогенное преобразование ландшафтов и загрязнение среды часто имеет неконтролируемое последействие, приводящее к возникновению зон повышенного экологического риска, экологических бедствий и экономических потерь. Ответы природы относятся непосредственно и к природе человека.

Человек оказался в ловушке противоречия между своей консервативной биологической сущностью и нарастающим отчуждением от природы. Используя изобретенные им технологии и средства жизнеобеспечения, человек в большой степени освободился от давления естественного отбора и межвидовой конкуренции. Он на несколько порядков превысил биологическую видовую численность и еще в десятки раз - объем использования веществ и энергии для удовлетворения надбиологических потребностей.

q Огромное увеличение и продолжение роста численности людей отнюдь не связано с повышением их биологического качества. Наоборот, для людей в целом характерны совершенно немыслимые в природе: груз наследственных заболеваний, наследственная предрасположенность к болезням, низкий иммунобиологический статус и огромное число инфекций, возрастная хронизация болезней. Проблемы экологии человека все больше становятся проблемами здравоохранения.

q Человечество приобрело черты цивилизации потребления, экономика которой поддерживается преимущественно за счет провокации большого числа вторичных, факультативных потребностей. Именно их удовлетворение ведет в основном к избыточной техногенной нагрузке на природу и на окружающую человека среду.

Экологические проблемы человечества тесно сопряжены с экономическими и социальными. Региональные экологические проблемы часто становятся прямым источником имущественного неравенства, социальных и геополитических коллизий. Перечисленные выше проблемы сохраняют свое значение и для России. Исключение составляет разве что отсутствие перенаселенности. Как крупная страна Россия вносит существенный вклад в планетарную экологическую ситуацию. Вместе с тем некоторые экологические проблемы приобрели в России своеобразие и остроту, особенно в связи с переменами в политике и экономике.

 

2. Экологические кризисы и катастрофы.

В истории планеты многочисленны примеры экологических кризисов и катастроф различного масштаба. Они неоднократно потрясали биосферу, несли гибель многим видам живого и существенно меняли генотипический состав биоты. Нарастание негативных последствий антропогенного воздействия на биосферу привело к современной кризисной ситуации в ней.

Кризисы, бедствия и катастрофы - это нарушения природного экологического равновесия, потеря устойчивости биологическими системами. При этом кризисы, не разрушают систему полностью, а приводят ее в состояние неустойчивости, из которого возможен выход к изменению уровня функционирования или управления системой, либо к гибели системы. Таким образом,

Катастрофа - комплекс изменений в системе, которые ведут к ее исчезновению. При катастрофе нарушается одновременно большое количество взаимосвязей, прекращает функционировать системообразующий фактор, и система, как таковая, перестает существовать.

В предыстории и истории человечества выделяют ряд экологических кризисов (табл. 8.1) и катастроф (табл. 8.2)

Таблица 8.1

Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизации (Н.Ф. Реймерс, 1992 г.)

№ п/п	Название кризиса	Время	Причины кризиса	Пути выхода из кризиса
1.	Предантропогенный (аридизации)	3 млн. лет назад	Наступление засушливого периода (аридизация климата)	Возникновение прямоходящих антропоидов
2.	Обеднение ресурсов собирательства и промысла для человека	30-50 тыс. лет назад	Недостаток доступных первобытному человеку ресурсов	Простейшие биотехнические мероприятия типа (выжигание растительности для обновления экосистем)
3.	Перепромысел крупных животных (кризис консументов)	10-50 тыс. лет назад	Уничтожение доступных крупных животных человеком – охотником	Переход к примитивному земледелию и скотоводству
4.	Кризис примитивного поливного земледелия	1,5-2,0 тыс. лет назад	Примитивный полив и сопутствующие ему истощение и засоление почв	Переход к неполивному (богарному) земледелию
5.	Недостаток растительных ресурсов и продовольствия (кризис продуцентов)	150-250 лет назад	Истощительное землепользование, отсталые технологии	Промышленная революция, новые технологии в сельском хозяйстве
6.	Глобальное загрязнение среды и угроза истощение ресурсов (кризис редуцентов)	30-50 лет назад по настоящее время	Истощительное природопользование, многоотходные технологии	Энергосберегающие технологии, безотходное производство, поиск экологически приемлемого решения
7.	Глобальный термодинамический (кризис теплового загрязнения)	Начался и прогнози-руется	Выделение в среду большого количества тепла, особенно из внутренних источников, парниковый эффект	Ограничение использования энергии, предотвращение парникового эффекта
8.	Глобальное исчерпание надежности экологических систем	Первые признаки и прогноз	Нарушение экологического равновесия в масштабах планеты	Приоритет экологических ценностей перед всеми другими

 

Таблица 8.2

Некоторые масштабные техногенные катастрофы XX века

Место и дата катастрофы	Характер катастрофы	Погибло, чел.	Травмировано, чел.	Нанесенный ущерб
1	2	3	4	5
г. Оппау, Германия, 21.09.1921 г.	Взрыв 3 тыс. т аммонийной селитры	567	1500	Осталось без крова 7 тыс. жителей (10-20 млн ф. ст.)
г. Дзержинск, СССР. 1942 г.	Взрыв на заводе «Капролактам», выброс иприта	160	2000	–
г. Людвигсхафен. Германия, 28.07.1948г.	Взрыв газо-воздушного облака	207	3818	–
Кыштым, СССР, конец 1957 г.	Взрыв емкости хранения и выброс радионуклидов	Сведения скрыты		Радиационное загрязнение территории в 15 тыс. км2 с населением 10 тыс. человек
г. Севезо, Италия, 10.07.1976г.	Выброс щелочного материала, содержащего диоксин	Нет	447	773 чел. эвакуированы: сильное загрязнение почвы в радиусе 4 км; уничтожены тысячи голов скота (20 млн ф. ст.)
Три-Майл-Айленд, США, 28.03.1979г.	Расплавление активной зоны ядерного реактора АЭС	Нет	Нет	Тысячи людей эвакуированы (1000 млн ф.ст.)
Массисауга, Канада, 11.11.1979г.	Выброс хлора в результате железнодорожного крушения	Нет	Нет	Из района площадью 125 км эвакуировано 240 тыс. чел. (1 млн ф.ст.)
Мехико, Мексика, 19.11.1984г.	Горение 6 тыс. т. сжиженного нефтяного газа	500	7097	39 тыс. чел. эвакуировано, уничтожены сотни домов в радиусе 300 м (13 млн ф.ст.)
Бхопал, Индия, 03.12.1984г.	Выброс в атмосферу 2000 метилизоционата	2000	200000	(100 млн ф.ст.)
Чернобыль, СССР, 26.04.1986г.	Неисправность ядерного реактора АЭС, пожар и взрыв с разрушением здания станции	531	244	Эвакуировано 116 тыс. чел.; сильное радиоактивное загрязнение местности на площади свыше 100 тыс. км2 (1500-2000 млн ф.ст.)
Базель, Швейцария, 01.11. 1986г.	Пожар на складе химической продукции	Нет	Нет	Заражение р. Рейн на протяжении 250 км (20 млн ф.ст.)
г. Арзамас, СССР, 04.06.1988г.	Взрыв железнодорожного грузового поезда с тремя вагонами взрывчатых веществ	91	744	Разрушение пристанционных сооружений и жилых домов. Сброс неочищенных сточных вод в р. Теша (120 млн руб.)
г. Илнава, Литва, 20.03.1989г.	Авария на изотермическом хранилище ПО «Азот»	7	64	Выброс 7 тыс. т сжиженного аммиака, возгорание склада с нитрофоской. Химическое заражение местности с глубиной распространения до 40 км
Норвежское море, 07.04.1989г.	Гибель атомной подводной лодки «Комсомолец» с ядерным оружием на борту	42	–	Разрушение АПЛ, потенциальная опасность утечки радиоактивных веществ и радиоактивного загрязнения одного из наиболее продуктивных районов Мирового океана
Башкирия, СССР, 03.06.1989г.	Взрыв на продуктопроводе и железнодорожная катастрофа	800	484	Разрушены 2 поезда и 350 м железнодорожного пути
г. Кливленд, США. 20.10.1994г.	Пожар. Сгорело 3 тыс. т сжиженного газа	128	200-400	Разрушено 80 жилых домов (20млнф.ст.)
Республика Башкортостан. Россия, 07.08.1994г.	Прорыв плотины Тирлянского водохранилища Белорецкого металлургического комбината	39	–	Разрушены жилые дома и производственные здания, автомобильный и железнодорожный мосты
Республика Коми, Россия, 17.08.1994г.	Авария на нефтепроводе Харьяга-Усинск	Нет	Нет	Утечка на рельеф местности 79 тыс. т нефти. Площадь загрязнения - 69 га (62 млрд руб.)
г. Аберфан, Великобритания, 21.10.1996г.	Обвал продуктов угледобычи на здание школы и жилые дома	147 (в том числе 116 детей)	–	–
Японское море, 02.01.1997г.	Катастрофа российского танкера «Находка»	1	–	Разлив 19 тыс. т нефтепродуктов, загрязнение Японского моря и побережья
Саратовская обл., п. Терновка, Россия, 16.02.1997г.	Прорыв нефтепровода Самара-Тихорецкая	–	–	Утечка нефти на рельеф - местности -1500т, в водные объекты - 600 т

 

Изменения состояния окружающей среды представлены в таблице 3:

 

Таблица 3

Изменение окружающей среды в 1972-1992 годы и тенденции ее изменений к 2030 году (В.М. Константинов, 2010 г.)

№ п/п	Основные показатели	Изменения в 1972-1992 гг.	Тенденции изменений в 2030 г.
1.	Сокращение площадей естественных природных экосистем	Сокращение со скоростью 0,5-1,0 % в год на суше. К началу 1990-х гг. их сохранилось около 40 %	Усиление тенденций, приближение к полному исчезновению на суше естественных природных экосистем
2.	Сокращение площадей лесов	Сокращение со скоростью от 117 (1980) до 180-200 тыс. км2 (1989) в год; лесовосстановление относится к сведению лесов как 1:10	Сохранение тенденции. Сокращение площадей лесов с 8 (1990) до 9-11 млн. км2 , сокращение площадей лесов умеренного пояса
3.	Опустынивание	Расширение площадей пустыней (60 тыс. км2 в год), рост техногенного опустынивания, токсичных пустынь	Сохранение тенденции, возможно увеличение темпов за счет уменьшения влагооборота и накопления поллютантов
4.	Деградация земель	Рост ускоренной эрозии (до 24 млрд. т ежегодно), снижение плодородия, накопление загрязнителей, закисление и засоление почв	Сохранение тенденции, рост эрозии и загрязнения почв, существенное сокращение сельскохозяйственных культур на душу населения
5.	Потребление первичной биологической продукции биосферы	Рост потребления: 40 % суши и до 25 % - глобальный	Рост потребления: 80 -85 % суши и до 50 - 60 % - глобальный
6.	Изменение концентрации парниковых газов в атмосфере	Рост концентрации парниковых газов от десятых долей до единиц процентов ежегодно	Ускорение роста концентрации СО2 и аммиака за счет ускорения разрушения биоты
7.	Истощение защитного озонового слоя	Истощение озонового экрана на 1-2 % в год, увеличение площадей «озоновых дыр»	Сохранение тенденции даже при полном прекращении выбросов фреонов в атмосферу
8.	Повышение уровня океана	Подъем уровня океана на 1-2 мм/год	Сохранение тенденции, возможно ускорение подъема до 7 мм/год
9.	Стихийные бедствия и техногенные аварии	Рост числа на 5-7- %, рост ущерба на 5-10 %, рост количества жертв на 6-12 % в год	Усиление тенденции
10.	Исчезновение видов	Быстрое исчезновение редких видов животных и растений, увеличение числа видов, находящихся на грани исчезновения	Усиление тенденции по мере разрушения биосферы
11.	Качественное истощение пресных вод	Рост объемов сточных вод, увеличение источников загрязнений, числа и количества поллютантов	Сохранение и нарастание тенденций
12.	Накопление поллютантов во всех средах и организмах, рост их концентраций на вершинах трофических пирамид	Рост массы и числа поллютантов, накапливающихся в окружающей среде и организмах, рост радиоактивного загрязнения среды	Сохранение тенденций и возможное их усиление
13.	Ухудшение качества жизни, рост числа заболеваний, связанных с загрязнением окружающей среды	Рост бедности, нехватка продовольствия, чистой питьевой воды, высокая детская смертность, рост заболеваний, в том числе генетических, аллергических, пандемы СПИДа, понижение иммунного статуса населения, высокий уровень аварийности	Сохранений тенденций, рост нехватки продовольствия, рост заболеваний, связанных с экологическими нарушениями, появление новых болезней
14.	Перенаселение	Более 6 млрд. человек	Более 10 млрд. человек