Экологические проблемы человечества. Глобальные экологические проблемы современности

Экологическая проблема — одна из глобальных проблем современности. Она тесно связана с вопросами ресурсодефицитности. экологической безопасности и экологического кризиса. Одним из путей разрешения экологической проблемы является путь «устойчивого развития», предложенный в качестве основной альтернативы развития человеческой цивилизации.

Глобальные экологические проблемы

Научно-технический прогресс поставил перед человечеством ряд новых, весьма сложных проблем, с которыми оно до этого не сталкивалось вовсе, или проблемы не были столь масштабными. Среди них особое место занимают отношения между человеком и окружающей средой. В XX столетии на природу легла нагрузка, вызванная 4-кратным ростом численности населения и 18-кратным увеличением объема мирового производства. Ученые утверждают, что примерно с 1960-70-х гг. изменения окружающей среды под воздействием человека стали всемирными, т.е. затрагивающими все без исключения страны мира, поэтому их стали называть глобальными. Среди них наиболее актуальны:

• изменение климата Земли;
• загрязнение воздушного бассейна;
• разрушение озонового слоя;
• истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана;
• загрязнение земель, разрушение почвенного покрова;
• оскудение биологического разнообразия и др.

Изменения окружающей среды в 1970-90-е гг. и прогноз на

2030 г. отражены в табл. 1. Генеральный секретарь ООН Кофи Аннан на встрече глав государств и правительств стран-членов ООН (сентябрь 2000 г.) представил доклад «Мы, народы: роль Организации Объединенных наций в XXI веке». В докладе рассмотрены приоритетные стратегические области, которые встают перед человечеством в новом тысячелетии, и подчеркивается, что «задача обеспечить для последующих поколений экологически устойчивое будущее станет одной из самых сложных».

Таблица 1. Изменения окружающей среды и ожидаемые тенденции до 2030 г.

Характеристика	Тенденция 1970-1990 гг.	Сценарий 2030 г.
Сокращение плошали естественных экосистем	Сокращение со скоростью 0,5- 1,0% в год на суше; к началу 1990-х гг. их сохранилось около 40%	Сохранение тенденции, приближение к почти полной ликвидации на суше
Потребление первичной биологической продукции	Рост потребления: 40% на суше, 25% — глобальный (оценка 1985 г.)	Рост потребления: 80- 85% на суше, 50-60%- глобальный
Изменение концентрации парниковых газов в атмосфере	Рост концентрации парниковых газов от десятых процента до первых процентов ежегодно	Рост концентрации, ускорение роста концентрации СО, и СН 4 за счет ускорения разрушения биоты
Истощение озонового слоя,рост озоновой дыры над Антарктидой	Истощение на 1-2% в год озонового слоя, рост площади озоновых дыр	Сохранение тенденции даже при прекращении выбросов ХФУ к 2000 г.
Сокращение площади лесов, особенно тропических	Сокращение со скоростью от 117 (1980 г.) до 180 ± 20 тыс. км 2 (1989 г.) в год; лесовосстановление относится к сведению лесов как 1: 10	Сохранение тенденции, сокращение плошали лесов в тропиках с 18 (1990 г.) до 9-11 млн км 2 , сокращение площади лесов умеренного пояса
Опустынивание	Расширение площади пустынь (60 тыс. км 2 в год), рост техногенного опустынивания. токсичных пустынь	Сохранение тенденции, возможен рост темпов за счет уменьшения влагооборота на суше и накопления поллютан- тов в почвах
Деградация земель	Рост эрозии (24 млрд т ежегодно), снижение плодородия, накопление загрязнителей, закисление, засоление	Сохранение тенденции, рост эрозии и загрязнения, сокращение сел ьс к охо зя й сг ве н н ы х земель надушу населения
Повышение уровня океана	Подъем уровня океана на 1-2 мм в год	Сохранение тенденции, возможно ускорение подъема уровня до 7 мм в год
Стихийные бедствия, техногенные аварии	Рост числа на 5-7%, рост ущерба на 5-10%, рост числа жертв на 6- 12% в год	Сохранение и усиление тенденций
Исчезновение биологических видов	Быстрое исчезновение биологических видов	Усиление тенденции по мерс разрушения биосферы
Качественное истощение вод суши	Рост объема сточных вод, точечных и площадных источников загрязнения, числа поллютантов и их концентрации	Сохранение и нарастание тенденций
Накопление поллютантов в средах и организмах, миграция в трофических цепочках	Рост массы и числа пол- лютантов, накопленных в средах и организмах, рост радиоактивности среды, «химические бомбы»	Сохранение тенденций и возможное их усиление
Ухудшение качества жизни, рост заболеваний, связанных с загрязнением окружающей среды (в том числе генетических), появление новых болезней	Рост бедности, нехватка продовольствия, высокая детская смертность, высокий уровень заболеваемости, необеспеченность чистой питьевой водой в развивающихся странах; рост генетических заболевай и й, высокий уровень аварийности, рост потребления лекарств, рост аллергических заболеваний в развитых странах; пандемия СПИД в мире, понижение иммунного статуса	Сохранение тенденций, рост нехватки продовольствия, рост заболеваний, связанных с экологическими нарушениями (в том числе генетических), расширение территории инфекционных заболеваний, появление новых болезней

Проблема окружающей среды

Окружающей средой (окружающей природной средой, природной средой) называется та часть природы, с которой человеческое общество непосредственно взаимодействует в своей жизни и хозяйственной деятельности.

Хотя вторая половина XX в. — это время невиданных ранее темпов экономического роста, однако он во все большей мере стат осуществляться без надлежащего учета возможностей окружающей природной среды, допустимых хозяйственных нагрузок на нее. В результате происходит деградация окружающей природной среды.

Нерациональное природопользование

В качестве примера деградации окружающей природной среды в результате нерационального природопользования можно привести обезлесение и истощение земельных ресурсов. Процесс обезлесения выражается в сокращении площади под естественной растительностью, и прежде всего лесной. По некоторым оценкам, во время возникновения земледелия и скотоводства лесами было покрыто 62 млн км 2 суши, ас учетом кустарников и перелесков — 75 млн км 2 , или 56% всей ее поверхности. В результате продолжающегося уже 10 тыс. лет сведения лесов их площадь сократилась до 40 млн км 2 , а средняя лесистость — до 30%. В наши дни сведение лесов продолжается все более быстрыми темпами: ежегодно уничтожается около 100тыс. км 2 . Лесные массивы исчезают по мере расширения запашки земли и пастбищ, роста заготовки древесины. Особенно угрожающее положение сложилось в зоне тропических лесов, прежде всего в таких странах, как Бразилия, Филиппины. Индонезия, Таиланд.

В результате процессов деградации почвы ежегодно из мирового сельскохозяйственного оборота выбывает около 7 млн га плодородных земель. Главными причинами этого процесса являются растущая урбанизация, водная и ветровая эрозия, а также химическая (засорение тяжелыми металлами, химическими соединениями) и физическая (разрушение почвенного покрова при горных, строительных и других работах) деградация. Процесс деградации почв особенно интенсивно протекает на засушливых землях, которые занимают около 6 млн км 2 и в наибольшей мере присущи Азии и Африке. В пределах засушливых земель расположены и главные районы опустынивания, где вследствие высоких темпов роста сельского населении перевыпас скота, сведение лесов и нерациональное орошаемое земледелие приводят к антропогенному опустыниванию (60 тыс. км 2 ежегодно).

Загрязнение природной среды отходами

Другая причина деградации природной среды — загрязнение ее отходами производственной и непроизводственной деятельности человека. Эти отходы делятся на твердые, жидкие и газообразные.

Показательны следующие расчеты. В настоящее время на одного жителя Земли в среднем ежегодно добывается и выращивается около 20 т. сырья. При этом только из недр извлекается 50 км 3 ископаемых пород (более 1000 млрд т), которые с использованием энергетической мощности в 2500 Вт и 800 т воды превращаются в 2 т конечного продукта, из которого 50% выбрасывается сразу, остальное идет в отложенные отходы.

В структуре твердых отходов преобладают промышленные и горно-промышленные отходы. В целом и надушу населения они особенно велики в России, США. Японии. Подушевому показателю твердых бытовых отходов лидерство принадлежит США, где на каждого жителя в год приходится 800 кг мусора (на одного жителя Москвы — 400 кг).

Жидкими отходами загрязняется прежде всего гидросфера, причем главными загрязнителями здесь выступают сточные воды и нефть. Общий объем сточных вод в начале XXI в. составил около 1860 км 3 . Для разбавления единицы объема загрязненных сточных вод до приемлемого к использованию уровня требуется в среднем от 10 до 100 и даже 200 единиц чистой воды. На Азию, Северную Америку и Европу приходится около 90% всего мирового сброса сточных вод.

В итоге деградация водной среды в наши дни приняла глобальный характер. Примерно 1,3 млрд человек пользуется в быту только загрязненной водой, а 2,5 млрд испытывают хронический недостаток пресной воды, что служит причиной многих эпидемических заболеваний. В силу загрязнения рек и морей снижаются возможности рыболовства.

Большую тревогу вызывает загрязнение атмосферы пылевидными и газообразными отходами, выбросы которых непосредственно связаны со сгоранием минерального топлива и биомассы, а также с горными, строительными и другими земляными работами (2 /з всех выбросов приходится на развитые страны Запада, в том числе на США — 120 млн т). Примерами главных загрязнителей обычно служат твердые частицы, диоксид серы, окислы азота и оксид углерода. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 60 млн т твердых частиц, которые способствуют образованию смога и понижают прозрачность атмосферы. Диоксид серы (100 млн т) и оксиды азота (около 70 млн т) являются главными источниками образования кислотных дождей. Масштабным и опасным аспектом экологического кризиса является воздействие на нижние слои атмосферы парниковых газов, прежде всего диоксида углерода и метана. Диоксид углерода поступает в атмосферу в основном в результате сгорания минерального топлива (2 /з всех поступлений). Источниками поступления в атмосферу метана служат сжигание биомассы, некоторые виды сельскохозяйственного производства, утечка газа из нефтяных и газовых скважин. Международное сообщество решило снизить выбросы углекислого газа на 20% к 2005 г. и на 50% к середине XXI в. В развитых странах мира для этого были приняты соответствующие законы и постановления (например, специальный налог на выброс углекислого газа).

Оскудение генофонда

Одним из аспектов проблемы окружающей среды является уменьшение биологического разнообразия. Биологическое разнообразие Земли оценивается в 10-20 млн видов, в том числе на территории бывшего СССР -10-12% общего количества. Урон в данной сфере уже достаточно ощутим. Это происходит из-за разрушения среды обитания растений и животных, чрезмерной эксплуатации сельскохозяйственных ресурсов, загрязнения окружающей среды. По подсчетам американских ученых, за последние 200 лет на Земле исчезло около 900 тыс. видов растений и животных. Во второй половине XX в. процесс сокращения генофонда резко ускорился, и при сохранении существующих тенденций за последнюю четверть века возможно исчезновение 1 / 5 всех видов, населяющих ныне нашу планету.

Экологическая ситуация в России в начале XXI в.

Экологическая обстановка в нашей стране определяется двумя факторами: уменьшением расходов на охрану окружающей среды, с одной стороны, и меньшими, чем ранее, масштабами хозяйственной деятельности — с другой.

Так, например, в 2000 г. в России действовала почти 21 тыс. предприятий, имеющих выбросы в атмосферу. Эти выбросы составили (включая автомобили) более 85 млн т, из них почти 16 млн — без всякой очистки. Для сравнения — в СССР выбросы от стационарных источников и автомобильного транспорта составляли в середине 80-х гг. 95 млн т, в России начала 90-х -около 60 млн т. Наибольшими загрязнителями воздушного бассейна в современных условиях являются Сибирский и Уральский федеральные округа. На них приходилось около 54% общего объема выбросов по стационарным источникам.

Поданным Государственного водного кадастра, в 2000 г. суммарный забор воды из природных объектов составит 86 км 3 (из них более 67 км 3 было использовано на хозяйственно-питьевые, производственные нужды, орошение и сельскохозяйственное водоснабжение). Суммарный объем сброса загрязненных сточных вод в поверхностные превысил 20 км\ из них 25% приходится на Центральный ФО. В СССР этот показатель равнялся 160 км 3 , в России 90-х гг. — 70 км 3 (40% из них неочищенные или недостаточно очищенные).

В 2000 г. в целом по России образовалось более 130 млн т токсичных отходов. Были полностью использованы и обезврежены только 38% отходов. Наибольшее их количество образовалось в Сибирском ФО (31% всей РФ). Если говорить о твердых отходах в целом, то в СССР их образовывалось ежегодно около 15 млрд т, в России начала 90-х гг. — 7 млрд т.

Таким образом, хотя в России 90-х гг. из-за экономического кризиса происходило резкое снижение выбросов всех видов отходов, последующий экономический рост приводит к увеличению объема отходов, загрязняющих окружающую среду.

Экологический кризис характеризуется наличием целого ряда проблем, которые угрожают устойчивому развитию. Рассмотрим только некоторые из них.

Разрушение озонового слоя . Содержание озона в атмосфере

незначительно и составляет 0,004% по объему. Озон образуется в атмосфере под действием электрических разрядов, синтезируется из кислорода под действием космической УФ-радиации. В пределах атмосферы повышенные концентрации озона образуют озоновый слой, имеющий важное значение для обеспечения жизни на Земле. Озоновый экран ослабляет смертоносную УФ-радиацию в слое атмосферы между 40 и 15 км над земной поверхностью примерно в 6500 раз. Разрушение озонового экрана на 50% увеличивает в 10 раз УФ-радиацию, что влияет на зрение животных и человека и может оказать другие губительные воздействия на живые организмы. Исчезновение озоносферы привело бы к непредсказуемым последствиям - вспышке рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира. Впервые появление так называемой озоновой дыры над Антарктидой было зафиксировано наземными и спутниковыми измерениями в середине 199970-х гг. Площадь этой дыры составила 5 млн м², и озона в столбе воздуха было на 30-50% меньше нормы.

Было высказано несколько предположений о причинах разрушения озонового слоя: запуск космических кораблей, сверхзвуковые самолеты, значительные масштабы производства фреонов. Впоследствии на основании научных исследований был сделан вывод, что основной причиной являются фреоны, которые широко используются в холодильной технике и аэрозольных баллончиках.

Международным сообществом был принят ряд мер, направленных на предотвращение разрушения озонового слоя. В 1977 г. Программой ООН по окружающей среде был принят план действий по озоновому слою, в 1985 г. в Вене состоялась конференция, принявшая Конвенцию по охране озонового слоя, был установлен список веществ, отрицательно влияющих на озоновый слой, и принято решение о взаимной информации государств о производстве и использовании этих веществ, о принимаемых мерах.

Таким образом, было официально заявлено о пагубном воздействии изменений озонового слоя на здоровье людей и окружающую среду и о том, что меры по охране озонового слоя требуют международного сотрудничества. Решающим стало подписание Монреальского протокола в 1987 г., согласно которому устанавливается контроль за производством и использование фрео-

нов. Протокол подписали более 70 стран, в том числе обязательства по нему взяла на себя Россия. В соответствии с требованиями этих соглашений производство вредных для озонового слоя фреонов должно быть прекращено к 2010 г.

Парниковый эффект. Выброс в атмосферу многих газов: угарного газа (СО), углекислого газа (СО2), углеводородов, т.е. метана (СН4), этана (С2Н6) и др., которые накапливаются в результате сжигания горючих ископаемых и других производственных и процессов, приводит к появлению парникового эффекта, хотя эти вещества почти не представляют опасности как самостоятельные загрязнители (за исключением высоких концентраций).

Механизм парникового эффекта достаточно прост. Обычное солнечное излучение при безоблачной погоде и чистой атмосфере сравнительно легко достигает поверхности Земли, поглощается поверхностью почвы, растительностью и др. Нагретые поверхности отдают тепловую энергию снова в атмосферу, но уже в виде длинноволнового излучения, которое не рассеивается, а поглощается молекулами этих газов (СО2 поглощает 18% отдаваемой теплоты), вызывая интенсивное тепловое движение молекул и повышение температуры.

Атмосферные газы (азот, кислород, водяные пары) не поглощают тепловое излучение, а рассеивают его. Концентрация СО2 ежегодно повышается на 0,8-1,5 мг/кг. Считается, что при возрастании содержания СО2 в воздухе вдвое среднегодовая температура повысится на 3-5ºС, что вызовет глобальное потепление климата, и через 125 лет можно ожидать массового таяния льдов Антарктиды, подъема среднего уровня Мирового океана, затопления значительной части прибережной территории и других негативных последствий. Кроме парникового эффекта, наличие этих газов способствует образованию смога.

Смоги бывают влажные, сухие и ледяные. Влажный смог (Лондонского типа) - сочетание газообразных загрязняющих веществ, пыли и капель тумана. Так возникает в 100-200-метровом слое воздуха ядовитый густой грязно-желтый туман-влажный смог. Он образуется в странах с морским климатом, где часты туманы и высокая относительная влажность воздуха.

Сухой смог (Лос-Анджелесского типа) - вторичное загрязнение воздуха в результате химических реакций, сопровожда-

ющихся появлением озона. Сухой смог образует не туман, а синеватую дымку.

Ледяной смог (аляскинского типа).Он возникает в Арктике и Субарктике при низких температурах в антициклоне. Образуется густой туман, состоящий из мельчайших кристалликов льда и, например, серной кислоты.

Глобальное потепление - одно из наиболее значимых последствий антропогенного загрязнения биосферы. Оно проявляется в изменении климата и биоты: продукционного процесса в экосистемах, сдвиге границ растительных формаций, изменении урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно сильные изменения касаются высоких и средних широт Северного полушария. Подъем уровня океана за счет потепления составит 0,1-0,2 м, что может привести к затоплению устьев крупных рек, особенно в Сибири. На проходившей в 1996 г. в Риме очередной конференции стран - участниц Конвенции по предотвращению климатических изменений еще раз была подтверждена необходимость скоординированных международных действий для решения этой проблемы.

Уничтожение тропических лесов. За последние 50 лет при участии человека истреблено 2/3 покрывавших Землю лесов. За последние 100 лет безвозвратно утрачено 40% существовавших на Земле лесных массивов. Дождевой тропический лес является одним из важнейших поставщиков кислорода в атмосферу и играет огромную роль в поддержании кислородного баланса. Дождевые тропические леса называют “зеленые легкие планеты”. Проблема заключается в том, что эти леса уничтожены уже на 40%. Ежегодно в мире теряется 15-20 млн га тропического леса, что эквивалентно половине площади Финляндии. Наибольшие потери понесли 10 стран мира, в числе которых Бразилия, Мексика, Индия, Таиланд. Если уничтожение тропических лесов будет продолжаться такими же темпами, то через 30-40 лет его уже не останется на Земле.

По причине сведения тропических лесов количество кислорода в атмосфере уменьшается ежегодно на 10-12 млрд т, а содержание углекислого газа по сравнению с серединой XX в. возросло на 10-12%. Возникает опасность нарушения баланса кислорода.

Основными причинами обезлесения являются: распашка лесных земель под сельскохозяйственные угодья; увеличение спроса на дре-

весное топливо; промышленная вырубка лесов; осуществления крупномасштабных проектов развития.

По данным ООН, примерно 90% сельского и 30% городского населения в странах Азии, Африки и Латинской Америки используют преимущественно древесное топливо. Коммерческие лесозаготови-

тельные работы осуществляются без учета экологических требований и, как правило, не сопровождаются посадками деревьев на вырубках.

После проведения конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992 г) развивающиеся страны подтвердили свою готовность в достижении международного консенсуса по проблеме сохранения лесных ресурсов, намереваясь принять со своей стороны меры по обеспечению устойчивого развития лесного хозяйства.

Дефицит воды. Многие ученые связывают его с непрерывным в последнее десятилетие повышением температуры воздуха из-за роста содержания в атмосфере углекислого газа. Нетрудно составить цепь проблем, порождающих друг друга: большое энерговыделение (решение энергетической проблемы) - парниковый эффект - нехватка воды - недостаток пищи (неурожаи). За последние 100 лет температура возросла на 0,6ºС. В 1995-1998 гг. наблюдался особенно большой ее рост. Углекислый газ, метан и некоторые другие газы поглощают тепловое излучение и усиливают парниковый эффект.

Еще более важный фактор - резкое увеличение расхода воды на промышленные и бытовые цели. Нехватка воды резко ухудшила экологическую обстановку во многих регионах и вызвала продовольственный кризис.

Опустынивание. Так называется совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к разрушению (нарушению) равновесия в экосистемах и к деградации всех форм органической жизни на конкретной территории. Опустынивание происходит во всех природных зонах мира.

Главная причина современного роста опустынивания в различных странах мира - несоответствие сложившейся структуры хозяйственного использования природных ресурсов с потенциальными природными возможностями данного ландшафта, рост народонаселения, увеличение антропогенных нагрузок, несовершенство социально-экономического устройства ряда стран. По данным ЮНЕП *, сейчас пустынями антропогенного происхожде-

ния занято более 9 млн км², и ежегодно выбывает из продуктивного использования до 7 млн га земель.

Загрязнения Мирового океана. Мировой океан, покрывающий 2/3 земной поверхности, - это огромный резервуар, масса воды в котором составляет 1,4·10²¹ кг. Вода океана составляет 97% всей воды на планете. Мировой океан дает 1/6 часть всех белков животного происхождения, потребляемых населением планеты в пищу. Океану, особенно его прибрежной зоне, принадлежит ведущая роль в поддержании жизни на Земле, ведь около 70% кислорода, поступающего в атмосферу планеты, вырабатывается в процессе фотосинтеза планктона. Таким образом, Мировой океан играет огромную роль в поддержании устойчивого равновесия биосферы, и его охрана является одной из актуальных международных экологических задач.

Особое опасение вызывает загрязнение Мирового океана вредными и токсичными веществами , в том числе нефтью и нефтепродуктами, радиоактивными веществами.

Наиболее распространенными веществами, загрязняющими океан, являются нефть и нефтепродукты. В Мировой океан ежегодно поступает в среднем 13-14 млн т нефтепродуктов. Нефтяное загрязнение опасно по двум причинам: во-первых, на поверхности воды образуется пленка, которая лишает доступа кислорода морскую флору и фауну; во-вторых, нефть сама по себе является токсичным соединением, которое имеет большой период полураспада, при содержании нефти в воде 10-15 мг/кг гибнет планктон и мальки рыб. Настоящими экологическими катастрофами можно назвать крупные разливы нефти при крушении супертанкеров.

Особенно опасным является радиоактивное загрязнение при захоронении радиоактивных отходов (РАО). Первоначально основным способом избавления от радиоактивного мусора было захоронение РАО в морях и океанах. Это были, как правило, низкоактивные отходы, которые упаковывали в 200-литровые металлические барабаны, заливали бетоном и сбрасывали в море. Первое такое захоронение РАО произвели США в 80 км от побережья Калифорнии. До 1983 г.12 стран практиковали сброс РАО в открытое море. В воды Тихого океана за период с 1949 г. по 1970 г. было сброшено 560 261 контейнер с РАО.

В последнее время был принят ряд международных документов,

основной целью которых является охрана Мирового океана.

Недостаток пищи. Важная причина нехватки продовольствия - сокращение с 1956 г. пахотных площадей на душу населения из-за эрозии почвы и изъятия плодородных земель на другие цели. Благодаря “зеленой революции” 1970-х гг. удалось компенсировать снижение урожая за счет внедрения новых сортов, орошения, применения удобрений и гербицидов. Однако в Австралии и Африке этого добиться не удалось - не хватило воды для орошения. Теперь ее явно недостает в Азии и в Америке.

Резко сократились рыбные запасы. С 1950 по 1989 г. мировой улов вырос с 19 до 89 млн т, после чего прироста уже не было. Увеличение рыболовецкого флота не ведет к росту улова.

Рост численности населения. Стремительно растущая численность населения - самая серьезная проблема Земли.

Многочисленные попытки сократить рождаемость не увенчались успехом. В настоящее время в странах Африки, Азии и Южной Америки имеет место демографический взрыв. В Российской Федерации неблагоприятная для роста населения ситуация сложилась из-за падения рождаемости.

Вопросы для самопроверки

Какие признаки характеризуют современный экологический кризис?

Назовите основные причины загрязнения биосферы.

Приведите примеры истощения энергетических ресурсов.

Какие глобальные изменения происходят в атмосфере?

В чем причины и каковы последствия разрушения озонового слоя?

В чем причины и каковы последствия парникового эффекта?

Какие вы знаете глобальные континентальные проблемы?

Каковы основные причины уничтожения тропических лесов?

Что является основными источниками загрязнения Мирового океана?

Каковы последствия увеличения численности населения?

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 .

Глобальные экологические проблемы современности

В последние сто лет в результате производственной дея­тельности человека в биосфере произошли такие изменения, которые по масштабам бывают приравнены к природным катаклизмам. Οʜᴎ обусловливают необратимые изменения в экологических системах и составных частях биосферы. Экологические проблемы, решение которых связано с устранением отрицательного влияния человеческой деятельно­сти в масштабе биосферы, называются глобальными экологи­ческими проблемами.

Глобальные экологические проблемы не возникают обособ­ленно и не обрушиваются на природную среду вдруᴦ. Οʜᴎ фор­мируются постепенно в результате накопления отрицательных воздействий промышленного производства на природную среду.

Этапы формирования глобальных экологических проблем можно представить в следующей последовательности: эколо­гические проблемы, возникающие в масштабах отдельного предприятия, промышленного района, региона, страны, конти­нента и земного шара. Такая последовательность вполне зако­номерна, так как промышленные предприятия различных стран мира, производящие одну и ту же продукцию, выбрасывают в окружающую среду одни и те же загрязняющие вещества.

Наиболее актуальными из глобальных экологических про­блем к настоящему времени являются:

Рост численности населœения Земли;

Усиление парникового эффекта;

Разрушение озонового слоя;

Загрязнение Мирового океана;

Сокращение площади тропических лесов;

Опустынивание плодородных земель;

Загрязнение пресных вод.

Рассмотрим глобальные экологические проблемы более подробно.

1. Рост численности населœения Земли

Полагают, что в предстоящие 4-5 десятилетий численность населœения Земли удвоится и стабилизируется на уровне 10-11 млрд. человек. Эти годы будут самыми трудными и осо­бенно рискованными во взаимоотношениях между человеком и природой.

Интенсивный рост населœения в развивающихся странах представляет большую опасность для окружающей природной среды вследствие того, что при создании новых пахотных зе­мель используются варварские методы уничтожения тропиче­ских лесов. Для обеспечения возрастающего населœения продук­тами питания будут применены всœевозможные способы лова и уничтожения диких животных, обитателœей морей и океанов.

Вместе с тем, рост численности населœения Земли сопровожда­ется колоссальным возрастанием объёмов бытовых отходов. Достаточно вспомнить, что на каждого жителя планеты еже­годно образуется одна тонна бытовых отходов, в т.ч. 52 кг трудноразлагающихся полимерных отходов.

Рост численности населœения Земли вызывает крайне важно сть интенсификации воздействия на природную среду при добыче полезных ископаемых, возрастании объёма производства в раз­личных отраслях промышленности, увеличении числа транс­портных средств, повышении потребления энергии, природных ресурсов, каковыми являются вода, воздух, лесные массивы и полезные ископаемые.

2. Усиление парникового эффекта

Одной из важных экологических проблем современности является усиление парникового эффекта. Сущность парниково­го эффекта состоит в следующем. В результате загрязне­ния приземного слоя атмосферы, особенно продуктами сгора­ния углеродного и углеводородного топлива, в воздухе повы­шается концентрация углекислого газа, метана и других газов.

В результате инфракрасное излучение земной поверхности, нагретой прямыми лучами Солнца, поглощается молекушиии углекислого газа и метана, что приводит к повышению их теп­лового движения, а следовательно, и возрастанию температуры атмосферного воздуха приземного слоя. Кроме молекул угле­кислого газа и метана, парниковый эффект наблюдается и при загрязнении атмосферного воздуха хлорфторуглеводородами.

Парниковый эффект играет как положительную, так и отри­цательную роли. Так, прямые лучи Солнца разогревают зем­ную поверхность лишь до 18°С, что недостаточно для нормаль­ной жизнедеятельности многих видов растений и животных. Благодаря парниковому эффекту приземной слой атмосферы нагревается дополнительно на 13-15°С, что существенно рас­ширяет оптимальные условия для жизнедеятельности многих видов. Парниковый эффект также смягчает различия между дневными и ночными температурами. Вместе с тем, он служит защитным поясом, предотвращающим рассеивание тепла при­земного слоя атмосферы в космос.

Отрицательная сторона парникового эффекта состоит по сути в том, что в результате накопления углекислого газа может про­изойти потепление климата Земли, что может привести к таянию арктических и антарктических льдов и по­вышению уровня Мирового океана на 50-350 см, а следова­тельно, затоплению низменных плодородных земель, где про­живает семь десятых населœения планеты.

3. Разрушение озонового слоя

Известно, что озоновый слой атмосферы расположен на вы­соте 20-45 км. Озон представляет собой едкий и ядовитый газ, а его предельно допустимая концентрация в атмосферном возду­хе составляет 0,03 мг/м 3 .

В тропосфере озон образуется при протекании различных физико-химических явлений. Так, во время грозы он образует­ся под действием молнии по следующей схеме:

0 2 + Е м ʼʼ 20; 0 2 + О > 0 3 ,

где Е м - тепловая энергия молнии.

У берегов морей и океанов озон образуется вследствие окис­ления водорослей, выброшенных волной на береᴦ.В хвойных лесах озон образуется в результате окисления со­сновой смолы кислородом воздуха.

В приземном слое озон способствует образованию фотохи­мического смога и оказывает разрушающее действие на поли­мерные материалы. К примеру, под действием озона поверх­ность автомобильных шин быстро растрескивается, резина ста­новится непрочной и ломкой. То же самое происходит и с син­тетической кожей.

В стратосфере озон создает равномерный защитный слой вокруг земного шара толщиной 25 км.

Озон образуется при взаимодействии молекулярного кисло­рода с ультрафиолетовыми лучами Солнца:

0 2 -> 20; 0 2 + О > 0 3 .

В стратосфере образующийся озон выполняет две роли. Первая состоит в том, что озон поглощает большую часть же­стких ультрафиолетовых лучей Солнца, губительных для жи­вых организмов. Вторая важная роль состоит в создании тепло­вого пояса, который образуется:

Из-за выделœения тепла при образовании молекул озона из кислорода под действием солнечных лучей;

Вследствие поглощения молекулами озона жестких ульт­рафиолетовых лучей и инфракрасного излучения Солнца.

Такой тепловой пояс предотвращает утечку тепла из тропос­феры и нижних слоев стратосферы в космическое пространство.

Несмотря на то, что в стратосфере постоянно происходит об­разование озона, его концентрация не увеличивается. В случае если бы озон был сжат под давлением, равным давлению у поверхности Земли, то толщина озонового слоя не превышала бы 3 мм.

Концентрация озона в стратосфере за последние 25 лет сни­зилась более чем на 2%, а над Северной Америкой - на 3-5%. Это результат загрязнения верхних слоев атмосферы азот- и хлорсодержащими газами.

Полагают, что уменьшение концентрации озона в защитном слое является причиной забо­леваний раком кожи и случаев катаракты глаз.

Одними из опасных разрушителœей озонового слоя являются хлорфторуглеводороды (ХФУ), применяемые в пульверизато­рах: и холодильных агрегатах. Широкое применение ХФУ в ка­честве хладагента и распылителя объясняется тем, что они яв­ляются безвредными газами в обычных условиях. Вследст­вие высокой устойчивости в тропосфере молекулы ХФУ нака­пливаются в ней, постепенно поднимаются в стратосферу, не­смотря на более высокую их плотность по сравнению с возду­хом. Установлены следующие пути их подъема в стратосферу:

Поглощение ХФУ влагой и подъем вместе с ней до страто­сферы с последующим выделœением при замораживании влаги в высотных слоях;

Конвекция и диффузия больших масс воздуха вследствие природных физико-химических процессов;

Образование воронок при запуске космических ракет, заса­сывающих большие объёмы воздуха приземного слоя и подни­мающих эти объёмы воздуха до высот озонового слоя.

К настоящему времени молекулы ХФУ уже замечены на вы­соте 25 км.

Молекулы ХФУ будут взаимодейст­вовать с жесткими ультрафиолетовыми лучами Солнца, выде­ляя радикалы хлора:

CC1 2 F 2 >-CClF 2 +Cb

CI- + 0 3 > "СЮ + 0 2

‣‣‣СЮ + О --ʼʼ О + 0 2

Видно, что радикал хлороксида *С10 взаимодействует с атомом кислорода, который должен был бы прореагировать с молекулярным кислородом с образованием озона.

Один радикал хлора разрушае т до 100 тыс. молекул озона. К тому же взаимодействие с атомарным кислородом, кото­рый в отсутствие хлора участвует в реакции с молекулярным кислородом, замедляет процесс образования озона из атмо­сферного кислорода. При этом концентрация озонового слоя может сократиться на 7-13%, что способно стать причиной от­рицательных изменений жизни на Земле. К тому же хлор явля­ется очень стойким катализатором разрушения молекул озона.

Установлено, что причиной возникновения озоновой дыры над Антарктидой является попадание в стратосферу хлорсо- держащих соединœений и оксидов азота в составе выхлопных га­зов высотной авиации и космических ракет для вывода на ор­биту спутников и космических кораблей.

Предотвращение разрушения озонового слоя возможно при прекращении выбросов ХФУ в атмосферный воздух путем его замены в пульверизаторах и холодильных агрегатах другими жидкостями, не представляющими угрозу озоновому слою.

В некоторых развитых странах уже прекращено производст­во ХФУ, в других странах ведутся поиски эффективных заме­нителœей ХФУ в холодильных агрегатах. К примеру, в России холодильники марки ʼʼСтинолʼʼ заправляют не ХФУ, а гексаном - практически безвредным углеводородом. В ᴦ. Казани пред­приятие ʼʼХитонʼʼ для заполнения аэрозольных баллончиков вместо ХФУ использует смесь пропан- бутан и сжатый воздух.

4. Загрязнение Мирового океана

Мировой океан является колоссальным аккумулятором теп­ла, поглотителœем углекислого газа и источником влаги. Он ока­зывает грандиозное влияние на климатические условия всœего земного шара.

В то же время Мировой океан интенсивно загрязняется сбросами промышленных предприятий, нефтепродуктами, ядо­витыми химическими отходами, радиоактивными отходами и кислыми газами, выпадающими в виде кислотных дождей.

Наибольшую опасность представляет загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами. Потери нефти в мире при ее добыче, транспорте, переработке и потреблении превышают 45 млн. т, что составляет около 1,2% годовой добычи. Из них 22 млн. т теряются на суше, до 16 млн. т поступает в атмосферу из-за неполного сгорания нефтепродуктов при работе автомо­бильных и авиационных двигателœей.

Около 7 млн. т нефти теряется в морях и океанах. Установ­лено, что 1 л нефти лишает кислорода 40 м 3 воды и может при­вести к уничтожению большого количества мальков рыб и других мор­ских организмов. При концентрации нефти в воде 0,1-0,01 мл/л икринки рыб погибают за несколько суток. Одна тонна нефти способна загрязнить 12 км 2 водной поверхности.

Космической съемкой зафиксировано, что уже почти 30% по­верхности Мирового океана покрыто нефтяной пленкой, особен­но загрязнены воды Атлантики, Средиземного моря и их берега.

В моря и океаны нефть попадает:

При загрузке и выгрузке нефтеналивных танкеров, способ­ных перевозить одновременно до 400 тыс. т нефти;

При авариях танкеров, приводящих к выливанию в море десятков и сотен тысяч тонн нефти;

При добыче нефти из морского дна и во время аварий на скважинах, расположенных на платформах над водой. Напри­мер, в Каспийском море некоторые платформы по бурению и добыче нефти удалены от берега на 180 км. Следовательно, в случае вытекания нефти на море загрязнение произойдет не только у береговой зоны, удобной для ликвидации последствий загрязнения, но охватит большие площади в серединœе моря.

Последствия загрязнения Мирового океана весьма серьез­ные. Во первых, загрязнение поверхности нефтяной пленкой приводит к уменьшению поглощения углекислого газа и его накоплению в атмосфере. Во-вторых, в морях и океанах гибнут планктон, рыба и другие обитатели водных сред. В третьих, большие нефтяные пятна на поверхности морей и океанов яв­ляются причиной гибели большого количества перелœетных птиц. С высоты птичьего полета эти пятна похожи на поверх­ность суши. Птицы садятся отдохнуть на загрязненную по­верхность воды и тонут.

При этом нефть в океанической воде сохраняется недолго. Ус- тановлено, что за один месяц в океане разрушается до 80% нефтепродуктов, при этом часть из них испаряется, часть эмульгируется (в эмульсиях происходит биохимическое разло­жение нефтепродуктов), а часть подвергается фотохимическо­му окислению.

5. Сокращение площади лесов

Один гектар влажного тропического леса вырабатывает при фотосинтезе 28 т кислорода в год. При этом лес поглощает большое количество углекислого газа и тем самым препятству­ет усилению парникового эффекта. Хотя тропические леса за­нимают всœего 7% земной суши, в них насчитывается 4/5 всœей растительности планеты.

Исчезновение лесов может при­вести к образованию пустынных земель с суровым климатом. Примером тому является пустыня Сахара.

По мнению ученых, 8 тыс. лет тому назад территория пус­тыни Сахары была покрыта тропическими лесами и густой зе­леной растительностью, имелись многочисленные полновод­ные реки. Сахара была земным раем для людей и диких живот­ных. Об этом свидетельствуют наскальные рисунки, изобра­жающие слонов, жирафов и диких животных, сохранившиеся до наших дней.

Интенсивный рост населœения развивающихся стран привел к тому, что ежегодно с поверхности Земли исчезает 120 тыс. км 2 тропических лесов. По мнению ученых и специалистов, в случае если сохранится современный темп вырубки тропических лесов, то они исчезнут в первой половинœе следующего столетия.

Вырубка лесов в развиваюшихся странах преследует сле­дующие цели:

Получение товарной твердой древесины;

Освобождение земель для выращивания сельскохозяйст­венных культур.

Эти цели направлены на преодоление дефицита продуктов питания для возрастающего населœения. В большинстве случаев тропические леса сначала вырубаются, заготавливается товар­ная древесина, объём которой не: превышает 10% от вырублен­ного леса. Далее вслед за лесозаготовителями производится расчистка территории от остатков леса и формируются земель­ные площади для занятия фермерством.

При этом толщина плодородного слоя почвы в тропических лесах не превышает 2-3 см, в связи с этим за два года (или максимум за пять лет) плодородие такой почвы истощается полностью. Восстановление почвы происходит лишь через 20-30 лет. В ре­зультате уничтожение тропических лесов для создания новых пахотных земель не имеет никакой перспективы. В то же время безвыходная ситуация, связанная с интенсивным ростом наро­донаселœения, не позволяет правительствам развивающихся стран запретить вырубку тропических лесов, что должна быть достигнуго лишь усилиями всœего мирового сообщества.

Пути решения проблемы сохранения тропических лесов многочисленны, и среди них наиболее реальными можно счи­тать следующие:

Повышение цен на древесину, поскольку в настоящее вре­мя они находятся на таком низком уровне, что доходы от про­дажи древесины не позволяют финансировать восстановление лесов на вырубленных участках. К тому же древесина высокого качества не превышает 10% от объёма вырубленного леса;

Развитие туризма и получение от него больших доходов, чем от земледелия. При этом для этого крайне важно создать спе­циальные национальные парки, что требует значительных ка­питальных вложений.

6. Опустынивание земель

В целом опустынивание земель происходит по следующим причинам.

Перевыпас. Большое количество крупного рогатого скота на небольшом пастбище может уничтожить всю растительность, оставив обнаженную почву. Такая почва легко подвергается ветровой и водной эрозии.

Упрощение экологических систем. В переход­ной полосœе от пустыни Сахары к саваннам Западной Африки шириной до 400 км пастухи выжигают кустарники, полагая, что после пожара будет расти свежая зелœеная трава. При этом часто получаются отрицательные результаты. Дело в том, что кустарники питаются влагой глубинных слоев почвы и защи­щают почву от ветровой эрозии.

Интенсивная эксплуатация пахотных земель. Фермеры час­то сокращают севооборот за счёт того, что не оставляют поля на отдых. В результате почва истощается, подвергается ветро­вой эрозии.

Заготовка дров. В развивающихся странах дрова применя­ются и для получения тепла, и для приготовления пищи, и для продажи. По этой причине леса интенсивно вырубаются, а на месте бывшего леса начинается быстро распространяющаяся эрозия почвы. Типичным примером является остров Гаити. Некогда он был земным раем для человека и животных, но в последние го­ды на острове из-за резкого роста численности населœения ин­тенсивно истребляли леса, и часть почвы пришла в состояние опустынивания.

Засоление - данный вид опустынивания характерен для оро­шаемых земель. В результате испарения воды из ирригацион­ных систем в них остается вода, насыщенная солями, то есть солевые растворы. По мере их накопления растения прекраща­ют рост и погибают. Вместе с тем, на поверхности почвы обра­зуются твердые солевые корки. Примеры засоления - дельты рек Сенегал и Нигер, долина озера Чад, долина рек Тигр и Ев­фрат, хлопковые плантации в Узбекистане.

Ежегодно из-за опустынивания теряется от 50 до 70 тыс. км 2 пахотных земель.

Последствиями опустынивания являются нехватка продук­тов питания и голод.

Борьба с опустыниванием включает:

Ограничение выпаса крупного рогатого скота и снижение темпов сельскохозяйственной деятельности;

Использование агролесоводства - посадка таких деревьев, которые в сухой сезон имеют зелœеные листья;

Выработка специальной технологии выращивания сель­скохозяйственных продуктов и обучение крестьян эффектив­ной работе.

7. Загрязнение пресной воды

Загрязнение пресной воды вызывает ее дефицит не вследст­вие отсутствия, а из-за невозможности потребления для питья. Вода вообще должна быть дефицитом только в пустыне. При этом в настоящее время чистая пресная вода становится редкой даже в тех регионах, где имеются полноводные, но загрязненные промышленными сбросами реки. Установлено, что 1 м 3 сточной воды способен загрязнить 60 м 3 чистой речной воды.

Основная опасность загрязнения водоемов сточными водами связана с уменьшением концентрации растворенного кислорода ниже 8-9 мг/л. В этих условиях начинается эвтрофикация вод­ного объекта͵ приводящая к гибели обитателœей водных сред.

Различают три вида загрязнения питьевой воды:

Загрязнение неорганическими химическими веществами - нитратами, солями тяжелых мета шов, таких как кадмий и ртуть;

Загрязнение органическими веществами, к примеру, пести­цидами и нефтепродуктами;

Загрязнение болезнетворными микробами и микроорга­низмами.

Меры устранения загрязнений источников питьевой воды включают:

Уменьшение сброса сточных вод в водоемы;

Использование на промышленных предприятиях замкну­тых водооборотных циклов;

Создание эффективно используемых государственных за­пасов воды.

Источники загрязнения окружающей среды

Загрязнением считается привнесение в экологическую сис­тему новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение естественного средне- многолетнего уровня этих агентов в природной среде.

Непосредственными объектами загрязнения служат состав­ные части биосферы - атмосфера, гидросфера и литосфера. Косвенными объектами загрязнения являются составляющие экологических систем, такие как растения, микроорганизмы и животный мир.

Загрязняющими веществами окружающей природной среды являются сотни тысяч химических соединœений. При этом осо­бую опасность представляют токсичные вещества, радиоактив­ные вещества, соли тяжелых металлов.

Загрязняющие вещества из разных источников выбросов бывают одинаковыми по составу, физико-химическим и токсическим свойствам.

Так, диоксид серы выбрасывается в атмосферу в составе дымовых газов тепловых электростанций, сжигающих мазут и уголь; отходящих газов нефтеперерабатывающих предприятий; отходящих газов предприятий металлургической промышлен­ности; отходов сернокислотного производства.

Оксиды азота входят в состав дымовых газов при сжигании всœех видов топлива, отходящих (хвостовых) газов производства азотной кислоты, аммиака и азотных удобрений.

Углеводороды поступают в атмосферу в составе выбросов предприятий нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и неф­техимической промышленности, транспорта͵ теплоэнергетики и газодобывающей промышленности, при добыче каменного угля.

Источники загрязнения бывают природного и антропо­генного происхождения.

К антропогенным относятся загрязнения, возникающие в ре­зультате производственной деятельности людей и в их повсœе­дневной жизни. В отличие от природных антропогенные за­грязнения поступают в природную среду непрерывно, что при­водит к накоплению загрязняющих веществ с образованием высоких локальных концентраций, оказывающих вредное влияние на растительный и животный мир.

В свою очередь, антропогенные загрязнения подразделяют­ся на физические, химические и микробиологические группы. Каждая из этих групп характеризуется разнообразием источни­ков загрязнения и особенностями загрязнителœей природной среды.

1. Физическое загрязнение

Физическое загрязнение включает следующие виды загряз­нений природной среды: тепловое, световое, шумовое, элек­тромагнитное и радиоактивное. Рассмотрим каждый вид более подробно.

Тепловое загрязнение возникает в результате локального по­вышения температуры воздуха, водоема или почвы вследствие промышленных выбросов нагретых газов или воздуха, сбросов в водоемы теплых промышленных или сточных вод, а также прокладки наземных и подземных теплотрасс.

Установлено, что около 90% электроэнергии в мире (в Рос­сийской Федерации - 80%) производится на тепловых электро­станциях. Для этого ежегодно сжигается порядка 7 млрд. т ус­ловного топлива. При этом коэффициент полезного действия тепловых электростанций составляет всœего 40%. Следователь­но, 60% тепла от сжигания топлива рассеивается в окружаю­щей среде, в т.ч. при сбросœе теплой воды в водоемы.

Сущность теплового загрязнения водоемов при производст­ве электрической энергии состоит в следующем. Водяной пар с высокой температурой и давлением, который образуется в печи тепловой электростанции при сжигании топлива, враща­ет турбину тепловой электростанции. После этого одна часть отработанного пара используется для обогрева жилых и произ­водственных помещений, а другая собирается в конденсаторах за счёт отдачи тепла охлаждающей воде, поступающей из во­доема. Конденсат снова подается на получение пара высокого давления для вращения турбины, а нагретая вода сбрасывается в водоем, что приводит к повышению его температуры. По этой причине тепловое загрязнение приводит к уменьше­нию численности разных видов растительных и живых орга­низмов в водоемах.

В случае если рядом с тепловой электростанцией нет водоема, то ох­лаждающая вода, которая нагрелась при конденсации пара, по­дается на градирни, представляющие собой сооружения в виде усеченного конуса для охлаждения горячей воды атмосферным воздухом. Внутри градирен расположены многочисленные вер­тикальные пластаны. По мере стекания воды сверху вниз тонким слоем по пластинам ее температура постепенно уменьшается.

Охлажденная вода вновь подается для конденсации отрабо­тавшего пара. При работе градирен в атмосферный воздух вы­деляется большое количество водяного пара, что приводит к локальному повышению влажности и температуры окружаю­щего атмосферного воз/духа.

Примером теплового загрязнения водных экологических систем является водохранилище Заинской тепловой электро­станции, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ не замерзаег даже в самые сильные морозы вследствие сброса в него промышленной теплой воды в боль­ших количествах.

Световое загрязнение. Известно, что световое загрязнение природной среды нарушает освещенность земной поверхности при смене дня и ночи, а следовательно, - и приспособляемость растений и животных к этим условиям. Искусственные источ­ники света в виде мощных прожекторов по периметрам терри­торий некоторых промышленных предприятий могут оказы­вать отрицательное влияние на жизнедеятельность раститель­ного и животного мира.

Шумовое загрязнение образуется в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума выше природного уров­ня. Адаптация живых организмов к шуму практически невоз­можна.

Шум характеризуется частотой и звуковым давлением. Зву­ки, воспринимаемые человеческим ухом, лежат в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц. Этот диапазон принято называть звуковым диапазоном частот. Звуковые волны с частотой ниже 20 Гц на­зываются инфразвуком, а выше 20000 Гц - ультразвуком. Ус­тановлено, что инфразвук и ультразвук представляют опас­ность для человека и живых организмов. Для практических применений удобным является логарифмическая шкала для измерения уровня звукового давления шума, измеряемая в де­цибелах (дБ).

Известно, что верхним пределом шума, не причиняющим человеку неудобства и не оказывающим вредное воздействие на его организм, является уровень звукового давления, равный 50-60 дБ. Такой шум характерен для улицы средней оживлен­ности, для слабой нормальной работы радио- и телœевизионной аппаратуры. Шум, превышающий эти значения, приводит к шу­мовому загрязнению окружающей среды. Так, шум грузового автомобиля составляет 70 дБ, работа металлорежущего станка, громкоговорителя при максимальной мощности - 80 дБ, шум при включении сирены скорой помощи и в вагоне метрополи­тена имеет звуковое давление 90 дБ. Сильные раскаты грома создают шум в 120 дБ, шум реактивного двигателя, приводя­щий к болевым ощущениям, равен 130 дБ.

Электромагнитное загрязнение - это изменение электро­магнитных свойств природной среды вблизи линий электропе­редач, радиостанций и телœевизиоиных станций, промышленных установок и радарных устройств.

Радиоактивное загрязнение представляет собой повышение естественного фона радиоактивности, вызванное в результате антропогенной деятельности или ее последствий. Так, нор­мальную работу атомной электростанции можно рассматривать как антропогенную деятельность, при этом выделяется безо­пасный для людей радиоактивный газ криптон-85, который имеет период полураспада 13 лет. В то же время он ионизирует воздух и загрязняет окружающую среду.

Аварию на Чернобыльской атомной электростанции можно рассматривать как последствие антропогенной деятельности. При таких авариях опасность представляет радиоактивный иод-131 с периодом полураспада 8 дней, который способен на­капливаться в щитовидной желœезе человека вместо обычного иода.

Другими опасными радиоактивными элементами являются цезий, плутоний и стронций, имеющие длительные сроки пе­риода полураспада и приводящие к радиоактивному загрязне­нию больших территорий. Период полураспада цезия-137 и стронция-95 равен 30 годам.

Основными источниками радиоактивного загрязнения при­родной среды являются ядерные взрывы, атомная энергетика и проведение научных исследований с применением радиоактив­ных веществ.

Радиоактивное загрязнение природной среды приводит к усилению воздействия альфа-, бета- и гамма-излучений на рас­тительный и животный мир.

Альфа-частица (ядро атома гелия) и бета-частица (электрон) могут попасть в организмы человека и животных в составе пы­ли, воды или пищи. Будучи заряженными частицами, они вы­зывают ионизацию в тканях организма. В результате в орга­низме происходит образование свободных радикалов, взаимо­действие которых приводит к биохимическим изменениям. При медленном протекании таких изменений бывают созданы благоприятные условия для возникновения онкологических за­болеваний.

Гамма-излучение обладает очень большой проникающей способностью и без труда пронизывает всю толщу организма человека, повреждая его. Доказано, что наибольшей чувстви­тельностью к радиоактивному излучению обладают млекопи­тающие, в т.ч. и человек. Растения и некоторые низшие позвоночные менее чувствительны к радиоактивному воздей­ствию. Наиболее устойчивы к действию радиоактивных излу­чений микроорганизмы.

2. Химическое загрязнение

Наиболее массовым и наносящим большой вред природной среде является химическое загрязнение биосферы.

Химическое загрязнение, в отличие от других видов загряз­нений, характеризуется взаимодействием загрязняющих ве­ществ с компонентами природной среды. В результате образу­ются вещества, которые бывают более или менее вредными, чем сами загрязнители природной среды.

Среди химически загрязняющих атмосферу веществ наибо­лее распространенными являются газообразные вещества, та­кие как оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота͵ углеводо­роды, пыль, сероводород, сероуглерод, аммиак, хлор и его со­единœения, ртуть.

К химическим загрязнителям гидросферы относятся нефть, сточные воды промышленных предприятий, содержащие фе­нолы и другие высокотоксичные органические соединœения, со­ли тяжелых металлов, нитриты, сульфаты, поверхностно- активные вещества.

Химическими загрязнителями литосферы являются нефть, пестициды, твердые и жидкие отводы химических производств.

К химическим загрязнителям природной среды также отно­сятся отравляющие вещества, или химическое оружие. Разрыв снаряда с химическим оружием покрывает чрезвычайно ток­сичными веществами большие площади и создает угрозу от­равления людей, животных и уничтожения растений.

3. Микробиологическое загрязнение

Под микробиологическим загрязнением природной среды понимают появление большого количества болезнетворных микроорганизмов, связанное с массовым их размножением на антропогенных питательных средах, измененных в ходе хозяй­ственной деятельности человека.

В атмосферном воздухе могут находиться различные бакте­рии, а также вирусы и грибки. Многие из этих микроорганиз­мов бывают патогенными и вызывать инфекционные забо­левания, такие как грипп, скарлатина, коклюш, ветряная оспа и туберкулез.

В воде открытых водоемов также встречаются различные микроорганизмы, в т.ч. и патогенные, вызывающие, как правило, кишечные заболевания. В водопроводной воде цен­трализованного водоснабжения содержание бактерии группы кишечной палочки регламентируется Санитарными правилами и нормами ʼʼПитьевая вода. Гигиенические требования к каче­ству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качестваʼʼ (СанПин 2.1.4.1074-01).

В почвенном покрове содержится большое количество мик­роорганизмов, особенно сапрофитов и условно патогенных. В то же время в сильно загрязненной почве бывают и бакте­рии, вызывающие газовую гангрену, столбняк, ботулизм и т. д. Наиболее устойчивые микроорганизмы могут находиться в почве долгое время - до 100 лет. К ним также относятся возбудители сибирской язвы.

Глобальные экологические проблемы современности - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Глобальные экологические проблемы современности" 2017, 2018.

Глобальные экологические проблемы – это проблемы, негативное воздействие которых ощущается в любой точке земного шара и влияет на всю структуру, строение и части биосферы. Это всеобъемлющие и всеохватывающие проблемы. Сложность их восприятия отдельным человеком заключается в том, что он их может не ощущать или ощущать в недостаточной степени. Это проблемы, которые делят на себя все жители Земли, все живые организмы и природная среда. Всем понемногу. Но здесь воздействие проблемы нельзя делить или распределять между всеми. В случае с глобальными проблемами эффект от них надо складывать и последствия от такого сложения будут гораздо большими.

Эти проблемы можно условно разделить на два вида, которым соответствуют два этапа в истории существования нашей планеты. Первые – природные. Вторые – искусственные. Первый вид относится к существованию Земли до появления на ней человека или, точнее, до совершения им некоторых научных открытий. Вторые, это проблемы, которые возникли сразу же по внедрению этих открытий. С первыми природа, как система, стремящаяся к стабильному существованию, справлялась сама. Она адаптировалась, приспосабливалась, сопротивлялась, изменялась. Со вторыми тоже некоторое время могла бороться, но со временем ее возможности практически исчерпались.

Современные проблемы и их отличия

Современные экологические проблемы – это проблемы, возникшие в результате активного влияния человека на естественные процессы, происходящие в природе. Такое влияние стало возможно в связи с развитием научно-технического потенциала человечества, направленного на обеспечение жизни людей. При этом существование окружающей живой и неживой природы во внимание не принимается. Их последствием будет то, что биосфера постепенно превратится из природной системы в искусственную. Для человека это означает только одно, что, как и любая созданная им экосистема, она не сможет существовать без человека, без его помощи и пристального внимания. Экологические проблемы современности превратятся, если еще не превратились, в экологические проблемы человечества. Сможет ли человек справиться с такой задачей?

Техногенные катастрофы и аварии – это примеры, глобальные экологические проблемы от которых не вызывают ни у кого сомнения. Эти происшествия получают международное осуждение. Они становятся толчком для усовершенствования систем безопасности. Проводятся мероприятия по ликвидации разрушений и других последствий. Экологические проблемы современности состоят в том, что пытаются бороться с последствиями, которые произошли в непосредственной близости от эпицентра аварии. Ликвидировать последствия, возникшие в результате у биосферы, никто не может. Если биосферу Земли сравнить со стеклом, а аварию, такую как на Чернобыльской АЭС, с отверстием от попавшего в него камня, то разошедшиеся от него трещины – это последствия, которые все равно приводят в непригодность всего стекла. Человек может и должен повысить безопасность, но не может ликвидировать последствия. В этом и заключается ключевое отличие искусственной экосистемы от природной. Природная может ликвидировать последствия и делает это сама.

Глобальные и их виды

Относится к глобальным экологическим проблемам и сокращение запасов природных ископаемых, в первую очередь тех, которые являются основными источниками производства энергии. Количество необходимой для существования человечества энергии растет, а альтернативы природным источникам энергии в достаточном количестве пока не создано. Существующие энергетические комплексы – гидро-, тепло- и атомные станции не только зависимы от природных источников сырья – воды, угля, газа, химических элементов, но и несут в себе опасность для окружающей среды. Загрязняют воду, воздух и почву, изменяют или уничтожают прилегающие экосистемы, тем самым вносят свой вклад в расшатывание и дестабилизацию всей биосферы Земли. И это касается не только катастроф и аварий, периодически происходящих на станциях, последствия которых известны всему миру. Гидросооружения, изменяющие естественный водооборот рек, технологические теплые воды, сливаемые в водохранилища при станциях и многое другое, что внешне может показаться незначительным и мелким с точки зрения проблем всей планеты, но все же вносит свой вклад в дисбаланс биосферы. Изменяя экосистему пруда, реки, водохранилища или озера, изменяется составная часть целостной экосистемы Земли. А так как это не разовое явление, а массовое, то и эффект получается глобальный.

«Глобальные экологические проблемы» понятие, требующее не только общечеловеческого понимания и научных исследований, но и действий, совместных и таких же глобальных.

Считают, что основные экологические проблемы современности – это глобальное потепление, вызванное «парниковым эффектом» и появлением «озоновых дыр», «кислотные» дожди, уменьшение количества лесов и увеличение площадей пустынь, сокращение количества природных ресурсов, в первую пресной воды.

Последствиями потепления будет изменение климата, ускорение таяние ледников, повышение уровня Мирового океана, затопление суши, увеличенное испарение поверхностных вод, «наступление» пустынь, изменение видового разнообразия живых организмов и их баланса в пользу теплолюбивых и так далее. Потепление вызывает, с одной стороны, уменьшение количества озона в верхних слоях атмосферы, за счет чего на планету начинает поступать большее количество ультрафиолетового излучения. А с другой, тепло, выделяемое Землей и живыми организмами, в излишнем количестве задерживается в нижних слоях атмосферы. Появляется эффект «излишней» энергии. Вопрос в том, являются ли последствия, описанные и предполагаемые учеными, всеми возможными, или есть «трещинки», о которых мы не знаем и даже не предполагаем.

Загрязнения

Экологические проблемы человечества всегда были и будут связаны с загрязнением окружающей среды. Особую роль в этом играет не только количество загрязняющих веществ, но и их «качество». В некоторых регионах, где по тем или иным причинам, процесс попадания инородных элементов в окружающую среду прекращается, природа постепенно «наводит» порядок и восстанавливается. Хуже обстоит дело с так называемыми ксенобиотиками — веществами, которые не встречаются в природной среде и потому естественным путем переработаны быть не могут.

Наиболее очевидные экологические проблемы современности уменьшение количества лесов, которое происходит при непосредственном участии человека. Вырубки для добычи древесины, освобождения территорий под строительство и для сельскохозяйственных нужд, уничтожение леса из-за неосторожного или небрежного поведения людей, — все это в первую очередь ведет к уменьшению зеленой массы биосферы, а значит к возможному кислородному дефициту. Это становится все более возможным, благодаря активному сжиганию кислорода в процессе промышленного производства и транспортными средствами.

Человечество все более и более становится зависимым от искусственно произведенной энергии и пищи. Под сельскохозяйственные угодья отводятся все новые земли, а существующие все обильнее наполняются минеральными удобрениями, пестицидами, веществами для борьбы с вредителями и тому подобными химическими веществами. Эффективность такого наполнения почвы редко превышает 5%. Остальные 95% смываются ливневыми и талыми водами в Мировой океан. Азот и фосфор являются основным компонентом этих химических веществ, попадая в природные экосистемы, они стимулируют увеличение зеленной массы, прежде всего водорослей. Нарушение биологического баланса водных объектов ведет к их исчезновению. Кроме того, химические элементы, содержащиеся в средствах защиты растений, с водяным паром поднимаются в верхние слои атмосферы, там соединяются с кислородом и превращаются в кислоты. А затем выпадают «кислотными» дождями на почвы, которые кислотности могут не требовать. Нарушение pH баланса приводит к разрушению почв и потери ими плодородия.

Можно ли в основные экологические проблемы современности включить процесс урбанизации? Все большая концентрация людей в ограниченных местах, должна была бы дать больше простора для дикой природы. То есть могла появиться надежда на то, что экосистема Земли сможет приспособиться к таким внутренним переменам. Но городские «аквариумы», а по сути, экосистема городов, особенно больших, мегаполисов и агломераций, является не чем иным, как искусственной экосистемой, требуют огромного количества энергии и воды. Обратно они «выбрасывают» из себя не меньшее количество отходов и стоков. Все это включает в «аквариумную» экосистему городов окружающие земли. В итоге дикая природа существует на незначительных территориях, временно не вовлеченных в сферу обеспечения «аквариумов». А это значит, что у природы нет ресурса для своего восстановления, видового богатства, достаточной энергии, полноценной пищевой цепи и так далее.

Таким образом, основные экологические проблемы современности — это совокупность всех проблем, возникших у природы в связи с активной деятельностью человека по своему жизнеобеспечению.

Видео — Проблемы экологии. Химическое оружие. Пожары