Современное состояние биосферы и экологическая политика Колесник Ю. А.
9.1. Результаты антропогенных влияний на биосферу
В настоящее время от постиндустриальной эпохи человечество быстро стало переходить к постчеловеческой эре. Об этом свидетельствует ускоренное развитие биотехнологий, компьютеризация всего общества, освоение и внедрение новых – нанотехнологий. Продолжается освоение космического пространства и дальнейшее совершенствование высокоразвитых стран, требующих для развития своей экономики новых видов ресурсов. В то же время, несмотря на достигнутые успехи научно-технического прогресса, нарастает угроза всепланетарной социально-экологической катастрофы.
Каковы же ее признаки ?
Об этом хорошо сказано в законе РФ об охране природы, суть которого отражена в следующем тексте:
«…в результате хозяйственной (либо иной) деятельности произошли глубокие необратимые изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, нарушение природного равновесия, разрушение естественных экологических систем, деградацию флоры и фауны».
Здесь речь идет о такой степени, которая стала угрозой существованию человека как биологического вида.
К природным катастрофам, способным привести к гибели биосферу, можно отнести космические или внутриземные. Данные науки свидетельствуют, что пока нет признаков (кроме феномена глобального потепления) наступления «конца света». Тогда единственным фактором, способным уничтожить биосферу, является человек. Имеются сведения (Ханжин, 2006, с. 5–6), что в ХХ в. человек нанес природе больше вреда, чем за всю предыдущую историю. Оставляя пока в стороне угрозу загрязнения окружающей среды вредными отходами производства, к усвоению которых организмы эволюционно не выработали механизмы их утилизации, отметим, что главной причиной, способной погубить человечество и биосферу, является хищническое уничтожение основ жизни – травянистых и древесных сообществ, т. е. растительности в полном понимании этого смысла.
Так ли это?
К XXI в. человечество уничтожило около 80 % всех лесов планеты (и продолжает эту гибельную практику) и 2 / 3 когда-то пригодных для земледелия земель. Учитывая высокие темпы прироста людей (каждую минуту население планеты увеличивается на 150–170 человек), параллельно идет уничтожение лесов по 11 га/мин, по 10 га/мин – сельскохозяйственных площадей и один биологический вид (согласно данным экспертов) теряется на планете безвозвратно. Почему же общественность многих стран реагирует на очевидную надвигающуюся экологическую катастрофу спокойно? Оказывается, что большинство людей, например, не замечают этого процесса потому, что отмечают исчезновение того или иного вида растений или животных лишь немногие. Интересен факт, что чем более редким становится то или иное животное, тем меньше внимания оно привлекает, и полное исчезновение его проходит незамеченным большинством людей (Захаров, 1984, с. 12–13). По данным экспертов ЮНЕСКО, к началу ХХ1 столетия с лица Земли исчезнут 1 млн видов животных, растений и микробов, по более «оптимистическим» – 500 тыс.
Подобных темпов вымирания видов история Земли никогда в прошлом не знала.
Из книги Поведение волка (сборник статей) автораРезультаты Положительной реакцией волка на собаку мы называем активное подчинение: приветствие, просьба отрыжки, игровое поведение. Негативной реакцией мы называем избегание, замирание, агрессию, т. е. все виды оборонительного поведения. Пассивное подчинение:
Из книги Основные положения концепции Лоренца автора Крушинский Леонид ВикторовичРезультаты Из 28 наблюдавшихся нами волков они ни разу не проявили выраженной агрессии на человека. 5 из них, несмотря на попытки приручения, проявляли только некоторую степень социализации и отказывались от контактов.17 волков проявили во всех или в некоторых ситуациях
Из книги Волк [Вопросы онтогенеза поведения, проблемы и метод реинтродукции] автора Бадридзе Ясон КонстантиновичМногообразие влияний, контролирующих поведение Школой Тинбергена проведен ряд исследований, показавших, что признаки поведения формируются и контролируются комплексом разнообразных и иногда противоположно направленных давлений отбора, (например, удаление скорлупы
Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк РупертПолученные результаты и их обсуждение В свое время мы показали, что «реакция массажа лапками молочной железы» во время сосания в постлактационный период трансформируется в манипуляторную активность при разделке пищи (Бадридзе, 1982, 1983 б, 1985, 1987 а, б. Рис. 4 А, Б). Рисунок
Из книги Эволюционно-генетические аспекты поведения: избранные труды автора Крушинский Леонид ВикторовичПолученные результаты и их обсуждение Эксперименты показали, что при предъявлении новорожденных щенков 5-месячным волчатам, у которых не сформировано хищническое поведение, у последних развивается типичное исследовательское поведение с «пробой на зуб». У волчат же,
Из книги Диагностика и коррекция отклоняющегося поведения у собак автора Никольская Анастасия ВсеволодовнаПолученные результаты и их обсуждение Прежде чем изложить материалы, полученные в результате наблюдения за животными, целесообразно привести таблицу коэффициентов, отражающих уровень браконьерства в изученных нами регионах (таблица 16). Таблица 16.Коэффициент уровня
Из книги Основы психофизиологии автора Александров ЮрийРЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА После того как в журнале “Буллетин оф инститьют оф ноуэтик сайенс” появилась моя статья на соответствующую тему, многие инвалиды с ампутированными конечностями стали присылать мне сообщения. Одно из них пришло из города
Из книги Стой, кто ведет? [Биология поведения человека и других зверей] автора Жуков. Дмитрий АнатольевичРезультаты исследований Влияние фенамина на остроту обоняния. У собак предварительно оценивалась острота обоняния при помощи дифференцировочных ящиков. Сразу же после этого им давался фенамин (в таблетках) в дозах от 0,01 до 0,02 г. Через разные промежутки времени (от 40 мин
Из книги Проблемы лечебного голодания. Клинико-экспериментальные исследования [все четыре части!] автора Анохин Петр КузьмичГлава 4 Результаты исследования В процессе подготовки к написанию данной работы было обследовано 590 собак, из которых 91 собака либо содержатся в питомнике, принадлежащем автору, либо являются потомками породных линий, разводимых в питомнике. 189 собак было обследовано по
Из книги Энергия и жизнь автора Печуркин Николай Савельевич4.5. Значение эфферентных влияний Связь активности ганглиозных клеток сетчатки с поведением при закрытых глазах обусловлена уже упоминавшимися эфферентными влияниями. Ещё в начале нынешнего столетия С. Рамон-и-Кахал высказал предположение о том, что эфферентные влияния
Из книги Психопаты. Достоверный рассказ о людях без жалости, без совести, без раскаяния автора Кил Кент А.Механизмы гормональных влияний на поведение Взаимодействие гормонов имеет большое практическое значение, поскольку, как уже говорилось, любая функция организма находится под контролем нескольких гормонов (рис. 2.9). Рис. 2.9. Множественность регуляции функций ткани и
Из книги автораАнализ физиологических механизмов восходящих активирующих влияний на кору мозга у голодных животных методом аппликации различных фармакологических веществ А. И. ТУРЕНКО (Москва) Многочисленные исследования показали, что основным регулятором потребления пищи является
Из книги автора10.1. Воздействие на биосферу в прошлом Первое серьезное воздействие человека на окружающую среду непосредственно связано с его «энергетическими достижениями»: с овладением огнем и выработкой простых, но эффективных орудий охоты и лова. Уже более 250 тыс. лет назад первой
Из книги автораПервые результаты За два года до сканирования Ричи мы разработали задачи, с помощью которых хотели изучить дисфункцию мозга у психопатов. В частности, мы хотели создать такие задачи, которые бы задействовали лимбическую систему мозга, которая в основном связана
Из книги автораРезультаты На следующее утро, дожидаясь в аэропорту обратного рейса, я залогинился на сервере, чтобы проверить статус анализа данных Брайана Дугана. Анализ плотности мозга приближался к завершению; четыре анализа данных функциональной томографии были сделаны всего
Из книги автораРезультаты: часть вторая В понедельник утром я устроился в своем домашнем кабинете, чтобы просмотреть анализ плотности мозга Брайана. Я вошел в защищенную сеть и стал извлекать результаты. Я планировал закончить за утро три проверки. Сначала надо было сделать
Является постоянная динамика эволюционного и циклического характера, которая происходит под воздействием различных экологических факторов. Наряду со способностью к изменениям, биосфера обладает свойством саморегуляции, что способствует и нейтрализации негативных процессов. Динамическая устойчивость биосферы на протяжении всего периода ее существования достигалась за счет сложнейших межвидовых связей объектов естественной биоты, структурно организованной в виде природных экосистем.
С началом активной деятельности человека вносимые им в биосферу изменения стали настолько катастрофичными для нее, что экологи выделяют особую группу экологических факторов – антропогенные (или антропические). Антропические факторы - разнообразные формы влияния человеческой деятельности на организмы, их сообщества или на экосистемы в целом. Они нередко оказываются более существенными в жизни организмов, чем абиотические или биотические факторы в самых отрицательных их проявлениях. Человек воздействует на природные объекты комплексно и двумя способами: прямым (сведение лесов, распашка, промысел) и косвенным, путем изменения условий среды. Антропогенные факторы по силе их отрицательного воздействия на природу сравнивают с мощными геологическими катаклизмами, в результате которых существенным образом изменялся облик Земли. Антропогенные факторы оказывают отрицательное воздействие и на абиотические компоненты природы.
Замечание 1
Закон биосферный В.И. Вернадского: по мере развития человеческого общества, роста населения и усиления интенсивности воздействия человека на природные компоненты происходит нарушение природных связей, снижается устойчивость экосистем, что приводит к деградации биосферы в целом. Единственный выxод из создавшейся ситуации - гармонизация (оптимизация) человеческой деятельности и закономерностей природы.
Считается, что антропогенные воздействия обычно целенаправлены, т. е. производятся человеком сознательно для достижения определенных целей. Стихийные, непроизвольные, антропогенные воздействия носят характер последействия и связаны с неожиданными эффектами. Однако, поскольку даже ученые еще далеки от исчерпывающего познания природных законов, не говоря уж об основной массе населения, можно считать почти все антропогенные действия стихийными, что доказывается существованием их неожиданных последствий.
Американский эколог Б. Коммонер (1974) объединил все разнообразие антропогенных факторов в пять основных видов:
- снижение биоразнообразия, упрощение структуры сообщества, разрыв биологических циклов;
- тепловое загрязнение биотопа;
- загрязнение экосистемы ядовитыми отходами промышленности;
- внедрение в структуру экосистемы несвойственных ей видов;
- генетическая трансформация растений и животных.
К числу наиболее опасных факторов дестабилизации экосистем относятся:
- увеличение потребления природных ресурсов при снижении их запасов;
- демографический взрыв человечества при сокращении для жизни территорий;
- деградации всех компонентов экосистем, уменьшение их способности к самоподдержанию;
- антропогенное воздействие на климат и озоновый слой Земли;
- рост ущерба от стихийных бедствий и техногенных катастроф;
- слабая координация усилий мирового сообщества в плане экологических проблем.
Загрязнение – главнейший вид негативного воздействия на биосферу
Загрязнение – это попадание в естественные экосистемы любых веществ, организмов или энергий наносящих вред человеку, животным, растениям или экосистемам в целом.
Классификация загрязнений может проводиться по действующему фактору, объекту загрязнения, его территориальным масштабам, интенсивности и т.д.
Замечание 2
В настоящее время интенсивность воздействия человека на биосферу и локальные экосистемы достигло невиданных прежде размеров. Негативные тенденции этих воздействий на человека и биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер, что свидетельствует о все возрастающем давлении на всю планету.
Особенно это касается ингредиентных загрязнений (соединениями, чуждыми для естественных экосистем) и параметрических (нарушающих естественные параметры абиотической среды, т.е. тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное), причем растет не только их количество, но и разнообразие.
Утрата биоразнообразия
Наиболее опасным вследствие своей принципиальной необратимости является уменьшение биоразнообразия под действием антропогенного фактора. Вымирание видов - исчезновение с эволюционной арены видов или таксономических групп, представляющее собой естественно-исторический процесс в масштабах геологического времени. В популярной литературе и разговорной речи часто употребляется в качестве синонима «истребление», что не соответствует истине. Во всяком случае, за последние 200-300 лет ни один вид не вымер, а если где и исчез, то при самом активном участии человека:
- уничтожение туров,
- бизонов,
- зубров,
- стеллеровой коровы,
- бескрылой гагарки,
- дронта,
- и т.д.
Замечание 3
За последние 40-50 лет с территории Европы исчезло около 50% видов цветковых растений, опыляемых насекомыми. Последние погибли из-за пестицидов и выбросов отходов предприятии, что обусловило косвенное истребление растений человеком. В неделю в мире исчезает один вид животного и растения (по данным ЮНЕП). Отрицательное воздействие человека на природу резко возрастает и практически не остается территорий с девственной природой.
Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы
4 закона
Барри Коммонера
1. Всё связано со всем
- в законе отражён экологический принцип холизма (целостности), он основан на законе больших чисел.
2. Всё должно куда-то деваться
- закон говорит о необходимости замкнутого круговорота веществ и обеспечения стабильного существования биосферы.
3. Природа знает лучше
- закон имеет двойной смысл - одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами.
4. Ничто не даётся даром
- закон говорит о том, что каждое новое достижение неизбежно сопровождается утратой чего-то прежнего.
Антропогенное воздействие в 20 веке .
1
. Потребление чистой воды за это же время возросло с 360 до 4000 куб. км, потребление чистой первичной продукции биоты (в %%) с 1 до 40. Площадь зеленых насаждений Земли сократилась на 57 , 49 млн. кв. км, площадь пустынь же, напротив, возросла на 156 млн. га. Площадь, нарушенная хозяйственной деятельностью на суше, составила 60% против 20% в начале столетия. На планете осталось всего 94 млн. кв. км территорий с ненарушенными экосистемами, если же вычесть участки, покрытые ледниками, обнаженными землями и скалами, то этот показатель уменьшится до 52 млн. кв.км. по данным ООН в одних лишь промышленно-развитых странах, под бетоном троящихся автострад, населенных пунктов, промышленных предприятий и других построек ежегодно исчезает более 3 тысяч км естественных ландшафтов, а возникают ландшафты антропогенные.
2.
Человек потребляет продукцию суши, уменьшая долю естественных потребителей
- Биомасса человечества и домашних животных составляет 15-20 % к биомассе наземных животных, однако человек и домашние животные потребляют 1/ 4 растительной продукции суши
3.
Человек истощает запасы энергии, накопленные в “тупиках” биосферы, т. е. полезные ископаемые:
- Современное человечество расходует потенциальную энергию биосферы почти в 10 раз быстрее, чем происходит ее накопление деятельность организмов, связывающих солнечную энергию на Земле.
- Для удовлетворения своих потребностей человек в год извлекает около 100 млрд. тонн руды, горючих ископаемых и другого сырья, что составляет 25 тонн на каждого жителя планеты. При этом 96-98% добываемого сырья идет в отходы;
- производит 1 тонну мусора (пищевого и бытового);
- выбрасывает в океан 6 млрд. тонн твердых отходов, от 69-90 млн. тонн нефти и нефтепродуктов в биосферу, 20 млрд. тонн углекислого газа в атмосферу, что ведет к концентрации опасных химических элементов в воздухе, почве, воде. Вывод очевиден, человек, используя ресурсы Земли, глобально загрязняет биосферу.
Человек сокращает территории, занимаемыми естественными экосистемами:
9-12 % поверхности суши распаханы;
22-25% поверхности суши составляют полностью или частично окультуренные пастбища;
458 экваторов - такова длина дорог на планете;
24 км на каждые 100 км2- такова густота дорог;
Основная часть
Основные данные о работе
Антропогенное воздействие на биосферу ….........................................................3
В настоящее время последствия антропогенного воздействия на биосферу можно свести к изменениям структуры земной поверхности, химического состава биосферы, состава биоты, теплового баланса планеты.
Изменение структуры земной поверхности - последствие преобразования природных ландшафтов в антропогенные: распашка земель, рубка леса, мелиорация, создание искусственных водоемов, открытая разработка полезных ископаемых. Изменение химического состава биосферы - последствие антропогенного загрязнения воздуха, гидросферы и почв. Изменения в характере земной поверхности и атмосферное загрязнение отразились на тепловом балансе планеты Изменения в составе биоты являются следствием культивирования новых сортов растений и пород сельскохозяйственных животных, географических перемещений видов за пределы их ареалов и т. д.
Антропогенное действие на естественную среду может существовать разрушительным (деструктивным), стабилизирующим и конструктивным. Разрушительное действие приводит часто к необратимой потере свойств естественной среды. Так, приведение дождевых тропических лесов под пастбища делается предпосылкой такого, что лишенные защитного лесного полога земли за 2-3 года утрачивают плодородие, и надежда сотворения продуктивного пастбища пойдет на нет. Неконтролируемая рекреация в лесопарках ведет к необратимой деградации лесного общества. Под стабилизирующим антропогенным действием понимается целенаправленное, с просчетом вероятных отрицательных последствий и обмысленным расписанием их предотвращения, действие на естественные комплексы. Например, активное зонирование и облагораживание особенно оберегаемых естественных территорий с целью хранения естественных экологически ценных рельефов; комплексное озеленение городских новостроек с введением в состав зеленоватых насаждений древесно-кустарниковых пород, устойчивых к атмосферному загрязнению и т. п. Конструктивное антропогенное действие предполагает целенаправленное возобновление утраченных свойств находящейся вокруг среды: лесовосстановительные работы, очистка водоемов, воспроизведение разрушенных местообитаний редкостных видов растений и животных и т. п.
Антропогенные изменения в природе - изменения, происходящие в природе в итоге хозяйственной деловитости человека или общения людей с находящейся вокруг природной средой.
Воздействие человека на природу - нужное условие его существования. В итоге этого действия вероятны постоянное снабжение людей жизненными благами и воспроизводство человечного сообщества.
Все атмосферные изменения в природе разрешено поделить на две категории: преднамеренные преображения - это усвоение земель под сельскохозяйственные угодия, сооружения водохранилищ, стройку городов, индустриальных компаний, высушивание топких мест. Попутные конфигурации - это конфигурации газового состава атмосферы, марание находящейся вокруг среды, образование фотохимических туманов (смогов), убыстрение коррозии металлов.
Воздействие человека воздействует, по существу, на всех ресурсах и компонентах биосферы (почвенном покрове, гидросфере, атмосфере, животном и растительном мире, литосфере). Даже труднодоступные районы земного шара - Арктика, Антарктида, высокогорья, глубины океанов, околоземное место - оказались в той или другой мере затронуты хозяйственной деловитостью человека, а неизбежно тянет за собой изменения в экологических системах, рельефах, естественных комплексах. Человечество в данный момент деятельно употребляет около 55 % суши, 12 % речной воды, половину ежегодного прироста бора, любой год извлекается из недр наиболее 100 миллиардов тонн руды и сжигается 7 миллиардов тонн относительного горючего. Наиболее заметны изменения и преображения почвенного покрова. По существу, все земли, подходящие для применения в сельском хозяйстве, потеряли натуральные экосистемы.
На всех континентах планеты изменяется режим водотоков, возникают новейшие водоемы (водохранилища), каналы, осушаются топкого места, вырубаются и заменяются искусственными насаждениями натуральные бора, изменяется газовый состав атмосферы, увеличивается загрязнение гидросферы и атмосферы, количество одних видов миниатюризируется, а остальных видов животных и растений возрастает; изменяется климат отдельных районов, городов. Ежегодно пропадает 5-7 млн. га разных земель. Возникла проблема так называемого теплового загрязнения планеты; раз в год в биосферу выбрасывается 142. 8 #215; 10 кДж тепла и 1 миллиардов тонн товаров недостаточного сгорания.
Можно выделить четыре главных формы воздействия человека на биосферу:
1. Изменение структуры земной поверхности - распашка целинных земель, вырубка лесов, осушение болот, создание искусственных водоемов и другие изменения поверхностных вод.
2. Изменение состава биосферы, круговорота и баланса входящих в него веществ - добыча ископаемых, создание отвалов выработанных пород, выбросы различных веществ в атмосферу и гидросферу, изменение влагооборота.
3. Изменение энергетического и, в частности, теплового баланса
отдельных регионов и планеты в целом.
4. Изменения, выносимые в быту - совокупность живых организмов, истребление некоторых организмов, создание новых пород животных и растений, перемещение организмов в новые места.
К более принципиальным формам антропогенного действия на природу относятся: переэксплуатация и бессилие естественных ресурсов, и техногенное загрязнение среды.
Во 2-ой половине xx в. возросшие темпы применения минерально-сырьевых ресурсов вызвали резкое повышение масштабов добычи нужных ископаемых и расширили географию добычи минерального сырья. В 1913 г. на 1-го обитателя Земли добывалось 5 т минерального сырья, в 1940 г. - 7, 4, в 1960 г. - 14, 3, в конце 70-х гг. - 25 т. При сохранении современных темпов применения минерального сырья эта размер вырастет к 2000 г. в 1, 8 раза.
В 1998 г. по сопоставлению с 1950 г. затраты лесоматериалов в мире возросли наиболее чем в 2 раза, бумаги - в 6, воды - в 3, зерна - практически в 3, а внедрение каменного угля как горючего возросло в 4 раза. Также в 4 раза возросло создание стали.
За крайние 50 лет мир растерял практически половину собственного лесного массива. Чрезмерное рыболовство привело к тому, что популяции рыб находятся на границы крушения. Продолжающееся ограничение биоразнообразия на планете ведет к предстоящей дестабилизации равновесия в биосфере. Эрозия земли стала суровой неувязкой во почти всех странах мира. В США, Европе, Китае, Индии, на Ближнем Востоке и в Африке сокращаются запасы воды. Нехватка воды значит и нехватку продуктов питания. 70% глобальных водных ресурсов употребляются на выращивание урожая.
Использование естественных ресурсов возрастет в движение следующих 50 лет. Ожидается, что народонаселение нашей планеты возрастет к этому времени на 60%.
Техногенное загрязнение разных естественных сред оказывает плохое действие на живые организмы, условия жизни человека и его самочувствие. Антропогенное загрязнение находящейся вокруг среды за крайние десятилетия получило вселенский характер, что привело к резкому ухудшению состояния естественных экосистем и значительно уменьшило доступные эксплуатационные ресурсы на Земле. Кроме такого, разные виды техногенного загрязнения являются предпосылкой почти всех экологических проблем современности(поражение озонового экрана, модифицирование климата, неувязка отходов, ограничение биоразнообразия).
Воздействие человека на находящуюся вокруг среду в современную эру стало причиной геологического или даже космического масштаба, превосходящим все естественные силы, какие когда – то влияли на эволюцию жизни, эволюцию биосферы.
Практическая деятельность человека на современном этапе развития биосферы приводит к нарушению разных телесных законов, связанных с экологическим равновесием в природе, в частности принципа Ле Шателье - Брауна.
Поскольку в биосфере устройство воплощения принципа Ле Шателье - Брауна базируется на функционировании систем живого, оно, это функционирование, как постулировал В. И. Вернадский, служит главным регулятором общеземных действий. В настоящее время действие принципа Ле Шателье - Брауна в рамках биосферы нарушено. (Считается, что этот принцип не соблюдается в возмущенной биоте суши и продолжает соблюдаться в невозмущенной биоте океана.)
Сегодня происходит отклонение круговорота углерода от равновесного доиндустриального состояния. Если в конце прошлого века еще происходило увеличение биологической продуктивности и биомассы в ответ на возрастание концентрации углекислого газа в атмосфере, то с начала нашего века это явление не обнаруживается. Наоборот, биота выбрасывает углекислый газ, и поэтому биомасса ее автоматически снижается. (В биоте суши происходит сокращение массы органического углерода со скоростью 1,1 ГтС/год. Биота океана поглощает органический углерод со скоростью 2,3 ГтС/год.)
Из-за роста масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека), в особенности в последнее столетие, нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это соединено с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли. Уже сейчас перед человечеством взошли серьезные экологические проблемы, которые требуют незамедлительного решения.
Последствия вмешательства человека во все сферы природы игнорировать больше нельзя. Без решительного поворота будущее человечества непредсказуемо.
«Природа не храм, а мастерская, и человек в ней работник...». Великий русский писатель И. Тургенев, который обладал удивительным даром видеть и чувствовать природу, вкладывал в эту фразу особый смысл. Он глядел в будущее. Можно лишь восторгаться прозорливостью великого писателя. Да, природа - это мастерская, где создаются все блага, нужные для существования человека. Она требует бережного к себе отношения.
Мы стараемся на основе познанных закономерностей в природе прийти к гармонии наших отношений с природой, но отчего же, тем не менее, в природопользовании так часто случается «разлад» с ней?
Когда мы противопоставляем себя природе, тешась иллюзией «свободы» от нее, то мы неизбежно вступаем в конфликт с природой. Считается, что в результате хозяйственной деятельности людей за последние 50 лет наша планета изменилась в большей степени, чем за те 800 тысяч лет, которые отделяют нас от начала овладения человечества огнем.
Биосфера, динамичная планетарная экосистема, во все периоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных природных процессов. В результате длительной эволюции биосфера выработала способность к саморегуляции и нейтрализации негативных процессов. Достигалось это посредством сложного механизма круговорота веществ.
Главным событием эволюции биосферы признавалось приспособление организмов к изменившимся внешним условиям. Гарантом динамической устойчивости биосферы в течение многих лет служила естественная биота в виде сообществ и экосистем в необходимом объеме.
Однако по мере возникновения, совершенствования и распространения новых технологий (охота - земледельческая культура - промышленная революция) планетарная экосистема, адаптированная к воздействию природных факторов, все в большей степени стала испытывать влияние новых небывалых по силе, мощности и разнообразию воздействий. Вызваны они человеком, а потому называются антропогенными. Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую природную среду.
Известный эколог Б. Коммонер (1974) выделял пять, по его мнению, основных видов вмешательства человека в экологические процессы:
Упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;
Концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;
Рост ядовитых отходов от химических производств;
Введение в экосистему новых видов;
Появление генетических изменений в организмах растений и животных.
Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т. е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей.
Нарушение основных систем жизнеобеспечения биосферы связаны в первую очередь с целенаправленными антропогенными воздействиями. По своей природе, глубине и площади распространения, времени действия и характеру приложения они могут быть различными.
Анализ экологических последствий антропогенных воздействий позволяет разделить всеих виды на положительные и отрицательные (негативные). К положительным воздействиям человека на биосферу можно отнести воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и некоторые другие мероприятия.
Отрицательное (негативное) воздействие человека на биосферу проявляется в самых разнообразных масштабных акциях: вырубке леса на больших площадях, истощении запасов пресных подземных вод, засолении и опустынивании земель, резком сокращении численности, а также видов животных и растений, и т. д.
Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство экологических ситуаций в мире так или иначе связаны с загрязнением окружающей природной среды (кислотные дожди, опасные отходы и т. д.). Поэтому понятие «загрязнение» рассмотрим подробнее.
Загрязнением называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем.
Более развернутую характеристику этого понятия приводит известный французский ученый Ф. Рамад: «Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества)».
По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение почв и т. д. В последние годы актуальными стали и проблемы, связанные с загрязнением околоземного космического пространства.
Источниками антропогенного загрязнения, наиболее опасного для популяций любых организмов, являются промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и др.), теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и другие технологии. Под влиянием урбанизации загрязнены территории крупных городов и промышленных агломераций. Природными загрязнителями могут быть пыльные бури, вулканический пепел, селевые потоки и др.
По видам загрязнений выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение (рис.10.1). По своим масштабам и распространению загрязнение может быть локальным , региональным и глобальным.
Количество загрязняющих веществ в мире огромно, и число их по мере развития новых технологических процессов постоянно растет. В этом отношении «приоритет», как в локальном, так и в глобальном масштабе, ученые отдают следующим загрязняющим веществам:
- диоксиду серы (с учетом эффектов вымывания диоксида серы из атмосферы и попадания образующихся серной кислоты и сульфатов на растительность, почву и в водоемы);
- тяжелым металлам: в первую очередь свинцу, кадмию и особенно ртути (с учетом ее миграции и превращения в высокотоксичную метилртуть);
Некоторым канцерогенным веществам, в частности бенз(а)пирену;
- нефти и нефтепродуктам в морях и океанах;
Хлорорганическим пестицидам (в сельских районах);
- оксиду углерода и оксидам азота (в городах).
Под видами загрязнений понимают также любые нежелательные для экосистем антропогенные изменения
ингредиентное (минеральное и органическое) загрязнение как совокупность веществ, чуждых естественным биогеоценозам (например,
Рис. 10.1. Виды загрязнения окружающей среды
бытовые стоки, ядохимикаты, продукты сгорания и т. д);
параметрическое загрязнение, связанное с изменениями качественных параметров окружающей среды (тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное);
биоценотическое загрязнение, вызывающее нарушение в составе и структуре популяций живых организмов (перепромысел, акклиматизация видов и т. д.);
стациалъно-деструкционное загрязнение (стация - место обитания популяции, деструкция - разрушение), связанное с нарушением и преобразованием ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (регулирование водотоков, урбанизация, вырубка лесных насаждений и пр.).
Можно отметить, что воздействие человека на биосферу в целом и на отдельные ее компоненты (атмосферу, гидросферу, литосферу и биотические сообщества) достигло к настоящему времени беспрецедентных размеров. Современное состояние планеты Земля оценивается как глобальный экологический кризис. Негативные тенденции этих воздействий человека на биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер.