Экологический кризис - особый тип экологической ситуации, когда среда обитания одного из видов или популяции изменяется так, что ставит под сомнение его дальнейшее выживание.

Основные причины кризиса:

Биотические: качество окружающей среды деградирует по сравнению с потребностями вида после изменения абиотических экологических факторов (например, увеличение температуры или уменьшение количества дождей).
- биотические: окружающая среда становится сложной для выживания вида (или популяции) из-за увеличенного давления со стороны хищников или из-за перенаселения.

Под экологическим кризисом в настоящее время понимают критическое состояние окружающей среды, вызванное деятельностью человечества и характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных – отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.

Понятие глобального экологического кризиса сформировалось в 60 – 70 годы ХХ века.

Революционные изменения в биосферных процессах, которые начались в XX веке, привели к бурному развитию энергетики, машиностроения, химии, транспорта, к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост.

Кризис может быть глобальным и локальным.

Становление и развитие человеческого общества сопровождались локальными и региональными экологическими кризисами антропогенного происхождения. Можно сказать, что шаги человечества вперед по пути научно-технического прогресса неотступно, как тень, сопровождали негативные моменты, резкое обострение которых приводило к экологическим кризисам.

Но ранее имели место локальные и региональные кризисы, поскольку само воздействие человека на природу носило преимущественно локальный и региональный характер, и никогда не было столь значительным, как в современную эпоху.

Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным. Решение этой проблемы можно достигнуть только минимизацией загрязнений, произведенных человечеством, до уровня, с которым экосистемы будут в состоянии справиться самостоятельно.

В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.

Сейчас уже очевидно для всех, что экологический кризис - понятие общеглобальное и общечеловеческое, касающееся каждого из населяющих Землю людей.

Последовательное решение насущных экологических проблем должно привести к снижению негативного воздействия общества на отдельные экосистемы и природу в целом, включая человека.

Свидетелями первых великих кризисов - возможно, самых катастрофических - были только микроскопические бактерии, единственные обитатели океанов в первые два миллиарда лет существования нашей планеты. Одни микробные биоты погибали, другие - более совершенные - развивались из их остатков. Около 650 миллионов лет назад в океане впервые зародился комплекс крупных многоклеточных организмов - Эдиакарская фауна. Это были странные мягкотелые существа, непохожие ни на кого из современных обитателей моря. 570 миллионов лет назад, на рубеже протерозойской и палеозойской эр, эта фауна была сметена очередным великим кризисом.

Вскоре сформировалась новая фауна - кембрийская, в которой впервые основную роль стали играть животные с твердым минеральным скелетом. Появились первые рифостроящие животные - загадочные археоциаты. После короткого расцвета археоциаты бесследно исчезли. Только в следующем, ордовикском периоде начали появляться новые рифостроители - первые настоящие кораллы и мшанки.

Еще один великий кризис наступил в конце ордовика; затем еще два подряд - в позднем девоне. Каждый раз при этом вымирали самые характерные, массовые, господствующие представители подводного мира, в том числе рифостроители.

Крупнейшая катастрофа произошла в конце пермского периода, на рубеже палеозойской и мезозойской эр. На суше тогда произошли сравнительно небольшие перемены, но в океане погибло почти все живое.

Всю следующую - раннетриасовую - эпоху моря оставались практически безжизненными. В раннетриасовых отложениях до сих пор не обнаружено ни одного коралла, а такие важные группы морских обитателей, как морские ежи, мшанки и морские лилии представлены мелкими единичными находками.

Только в середине триасового периода подводный мир начал понемногу восстанавливаться.

Экологические кризисы случались как до появления человечества, так и во время его существования.

Первобытные люди жили племенами, занимались собирательством плодов, ягод, орехов, семян и другой растительной пищи. С изобретением орудий труда и оружия они стали охотниками и начали употреблять мясную пищу. Можно считать, что это был первый в истории планеты экологический кризис, поскольку началось антропогенное воздействие на природу - вмешательство человека в естественные трофические цепи. Иногда его называют кризисом консументов. Однако биосфера выдержала: людей было еще мало, а освободившиеся экологические ниши заняли другие виды.

Следующим шагом антропогенного воздействия было одомашнивание некоторых видов животных и выделение пастушеских племен. Это было первое историческое разделение труда, которое давало людям возможность более стабильно, по сравнению с охотой, обеспечивать себя пищей.

Но одновременно преодоление этой ступени эволюции человека было и следующим экологическим кризисом, поскольку одомашненные животные вырывались из трофических цепей, их специально охраняли, чтобы они давали больший, чем в естественных условиях, приплод.

Около 15 тыс. лет назад возникло земледелие, люди перешли к оседлому образу жизни, появились собственность и государство. Очень быстро люди сообразили, что наиболее удобным способом очистки земель от леса для распашки было выжигание деревьев и прочей растительности. К тому же зола является хорошим удобрением. Начался интенсивный процесс обезлесения планеты, который продолжается и поныне. Это был уже более крупный экологический кризис - кризис продуцентов. Стабильность обеспечения людей пищей возросла, что позволило человеку преодолеть действие ряда лимитирующих факторов и выиграть в конкурентной борьбе с другими видами.

Примерно в III веке до н.э. в древнем Риме возникло поливное земледелие, изменившее гидробаланс естественных водных источников. Это был очередной экологический кризис. Но биосфера снова выстояла: людей на Земле все же было сравнительно мало, а площадь поверхности суши и число пресноводных источников было еще довольно велико.

В ХVII в. началась промышленная революция, появились машины и механизмы, которые облегчили физический труд человека, однако это привело к быстро возрастающему загрязнению биосферы отходами производства. Однако биосфера все еще имела достаточный потенциал (его называют ассимиляционным), чтобы противостоять антропогенным воздействиям.

Но вот пришел ХХ век, символом которого стала НТР (научно-техническая революция); вместе с этой революцией ушедший век принес и небывалый ранее глобальный экологический кризис.

Экологический кризис ХХ в. характеризует колоссальный масштаб антропогенного воздействия на природу, при котором ассимиляционного потенциала биосферы уже не хватает для его преодоления. Нынешние экологические проблемы имеют не национальное, а планетарное значение.

Во второй половине ХХ в. человечество, которое до сих пор воспринимало природу только как источник ресурсов для своей хозяйственной деятельности, постепенно начало осознавать, что дальше так продолжаться не может и надо что-то предпринимать для сохранения биосферы.

Глобальный экологический кризис

В самом кратком определении глобальная экологическая проблема (или кризис) – это нарушение равновесия между человеческим обществом и окружающей его природной средой во всем многообразии последней: с землей, водой, лесами, животным миром, воздухом. Чрезмерное вмешательство человека, ведущее к уничтожению части естественной среды обитания, как оказалось, ведет к деградации окружающей среды, необратимым последствиям, когда восстановление естественной природной среды замедляется, а затем и останавливается.

Основные причины экологического кризиса. Экологическая проблема имеет многовековую историю, однако обостряется она с необычайной быстротой со второй половины XIX в., по мере индустриализации планеты. За последние 100 лет было уничтожено около 1/4 обрабатываемой в мире земли и около 2/3 лесов нашей планеты. Каждое десятилетие в мире теряется 7% земель с плодородными почвами. Ежегодно с полей выносится 26 млрд. плодородного слоя. Кризисный характер проблема приобрела уже с конца 1950-х – начала 1960-х гг. Вот всего лишь несколько цифр, иллюстрирующих масштабы надвигающейся катастрофы. Каждые два года прибавляется 12 млн. га опустошенных земель. Интенсифицируется массовое сведение лесов на планете: каждую секунду их площадь сокращается на полгектара, а каждые два года – на площадь, равную всей Финляндии. Если этот процесс будет продолжаться такими же темпами, то для полного выведения земли из оборота не понадобится и 50 лет, а оставшиеся леса могут быть полностью уничтожены еще до 2020 г. Нарастание экологического кризиса идет высокими темпами во всех странах мира, на всех континентах, затрагивая "ледовые" (Антарктику и Антарктиду).

Масштабы взаимодействия современного общества с природой оказались настолько велики, что возникла реальная угроза нарушения сбалансированности обмена между ними, привнесения серьезных изменений в этот обмен с нежелательными последствиями для человека и мирового развития. Угрожающих масштабов достиг и "парниковый эффект" как следствие выбросов в атмосферу загрязняющих веществ и углекислого газа.

Угроза всеобщей безопасности, которая может возникнуть из-за нарушения экологического равновесия или экономических потрясений, столь же реальна и столь же серьезна, как и угроза ядерной войны. Всевозрастающая интенсивность воздействия человека на окружающую среду и на структуру жизнеобеспечения нашей планеты вызывает к жизни такой риск, который, в конечном счете, может быть даже более опасным и трудным для устранения, чем ядерная угроза. Если возможность избежать ядерной войны всегда будет сохраняться до момента, пока не нажата кнопка, то разрушение окружающей среды, подобно раковому заболеванию, тихо распространяется по всему телу нашей планеты; его можно сдержать, лишь приняв меры раньше, чем дето зайдет слишком далеко.

По существу, обострение экологической проблемы означает переход на качественно новую зависимость населения мирового сообщества от оскудевающей окружающей природы в результате варварского воздействия на нее человеческой деятельности.

К числу важнейших глобальных экологических проблем относятся:

1) глобальные изменения климата как часть всеобщих изменений природной среды на Земле, обусловленная изменениями теплового баланса атмосферы, циркуляции вод океана и круговорота воды. В этом аспекте огромное значение придается парниковому эффекту, учитывая взаимосвязь между содержанием углекислого газа в атмосфере и средней температурой на Земле;
2) выброс парниковых газов – предположительно одна из главных причин глобального потепления, поскольку выбросы задерживают тепловое излучение Земли, создавая так называемый парниковый эффект;
3) использование возобновляемых природных ресурсов (лесов, пресной воды, биологических ресурсов и пр.) в масштабах, превосходящих способность природы к возобновлению;
4) истощение природных ресурсов, нарастающее загрязнение вредными для природы веществами (ксенобиотиками), огромное превышение количества обычных вредных веществ свыше предельно допустимых концентраций (ПДК) – все это ведет к деградации природных систем (почвенного покрова, природных вод, ландшафта);
5) стремительное сокращение биологического разнообразия, т.е. невосполнимая гибель многих животных и растений;
6) сведение лесов, этих "легких планеты", что быстро разрушает атмосферный баланс планеты;
7) истощение озонового слоя мира (в последние годы в этом слое вдруг стали появляться своеобразные дыры и, соответственно, на Землю стали проникать повышенные дозы ультрафиолетового излучения, оказывая крайне вредное воздействие на человека). Исследователи считают, что за последние 15 лет среднегодовая концентрация озона в средних и высоких широтах на высоте около 20 км снизилась примерно на 12–13%. Считается, что самую разрушительную роль в появлении и расширении "озоновых дыр" играет фреон;
8) перенаселенность планеты, нерациональное и избыточное использование человечеством природных ресурсов и неразумная урбанизация территорий планеты.

Особенно сложной задачей является определение приоритетов международной экологической политики. Расплачиваться за бездействие одних правительств часто приходится другим странам, а те, кто принимает наиболее трудные и ответственные решения, часто оказываются в роли проигравших. Ясно, однако, и то, что эти проблемы следует учитывать на всех уровнях. Некоторые проблемы, такие как истощение озонового слоя, выбросы парниковых газов, являются глобальными. Трансграничные промышленные загрязнения почвы, воды и воздуха могут быть региональными. Загрязнение питьевой воды может по своим последствиям носить локальный характер, а может – региональный и глобальный (загрязнения Мирового океана).

Антропогенное воздействие человеческой деятельности на природу подошло к своей критической отметке. Экология планеты все более ухудшается, чему в немалой степени способствуют радиационные, шумовые, химические и прочие загрязнения, бытовые отходы.

Парниковые газы. Наибольшую и непосредственную опасность для человечества ныне представляет выброс парниковых газов, на 80% порождаемый современной энергетикой. (Вклад различных стран в общую массу выброса парниковых газов в атмосферу различен, наибольшая доля приходится на США, Китай, Россию, Германию, Японию – почти 50% всех парниковых газов.) Эта проблема долгие годы разрабатывалась ООН, и наконец в Киото (Япония) был подписан Киотский протокол, предусматривающий сокращение соответствующих выбросов парниковых газов. Возможно, если бы правительство США во главе с президентом Бушем не отказалось подписать этот протокол, он послужил бы базой для принятия в последующем более серьезных природоохранных мер. Провалом закончилась еще одна попытка ООН подписать аналогичный документ в Копенгагене – на этот раз несогласие с ним высказал Китай, ссылаясь на то, что он окажет негативное воздействие на экономическое развитие страны.

Специалисты выяснили, что нормальный "парниковый эффект" необходим в природе, поскольку без него температура на поверхности планеты стояла бы на отметке минус 18°С. Но дело в том, что со времен промышленной революции объемы выброса парниковых газов и отходов цивилизации постепенно достигли таких масштабов, что содержащиеся в них элементы, прежде всего углерод, уже не могут в нужных размерах поглощаться Мировым океаном или процессами фотосинтеза – слишком велик объем. Более половины из них ныне остается в атмосфере. В итоге ее загрязненность выбросами углекислого газа с 1950 г. возросла на треть, метана – на 170–175%, закиси азота - на 170–175%. И если раньше в палеоклиматических циклах концентрация загрязнений следовала за ростом температуры, то ныне преобладает обратная ситуация.

Атмосфера Земли уже потеплела на 0,76°С по сравнению с серединой XIX в., а имеющиеся прогнозы оценивают ее возможный дальнейший прогрев в +2°С к середине XXI в. и даже до +4–6°С к его концу. Такая эволюция грозит необратимыми катастрофическими последствиями для погоды и климата (засухи, бури, повышение уровня океана из-за таяния льдов, сокращение урожайности, болезни людей и животных и т.д.). Прежде всего, последствия скажутся на территориях с высокой плотностью населения и активной хозяйственной деятельностью. В зоне риска находятся страны всех континентов; за последние полтора века климат в Европе потеплел уже на целый градус, что больше, чем где-либо в мире.

Причины экологического кризиса

В настоящее время многие противоречия, конфликты, проблемы перерастают локальные рамки и приобретают глобальный общемировой характер.

Главные причины возникновения кризиса:

1. Изменение климата Земли в результате естественных геологических процессов, усиленных парниковым эффектом, вызываемым изменениями оптических свойств атмосферы выбросами в нее главным образом СО, СО2 и других газов.
2. Сокращение мощности стратосферного озонового экрана с образованием так называемых "озоновых дыр", снижающих защитные возможности атмосферы против поступления к поверхности Земли опасной для живых организмов жесткой коротковолновой ультрафиолетовой радиации.
3. Химическое загрязнение атмосферы веществами, способствующими образованию кислотных осадков, фотохимического смога и других соединений, опасных для объектов биосферы, включая человека.
4. Загрязнение океана и изменение свойств океанических вод за счет нефтепродуктов, насыщения их углекислым газом атмосферы, в свою очередь загрязненной автотранспортом и теплоэнергетикой, захоронения в океанических водах высокотоксичных химических и радиоактивных веществ, поступления загрязнений с речным стоком, нарушения водного баланса прибрежных территорий в связи с регулированием рек.
5. Истощение и загрязнение вод суши.
6. Радиоактивное загрязнение среды.
7. Загрязнение почв вследствие выпадения загрязненных осадков, использования пестицидов и минеральных удобрений.
8. Изменение геохимии ландшафтов в связи с перераспределением элементов между недрами и поверхностью Земли.
9. Продолжающее накопление на поверхности Земли всякого рода твердых отходов.
10. Нарушение глобального и регионального экологического равновесия.
11. Усиливающееся опустынивание планеты.
12. Сокращение площади тропических лесов и северной тайги - основных источников поддержания кислородного баланса планеты.
13. Абсолютное перенаселение Земли и относительное демографическое переуплотнение отдельных регионов, крайняя дифференциация бедности и богатства.
14. Ухудшение среды жизнеобитания в перенаселенных городах.
15. Исчерпание многих месторождений минерального сырья.
16. Усиление социальной нестабильности, как следствия все большей дифференциации богатой и бедной части населения многих стран, возрастания уровня вооруженности их населения, криминализации.
17. Снижение иммунного статуса и состояния здоровья населения многих стран мира, многократное повторение эпидемий, имеющих все более массовый и тяжелый по последствиям характер. Одной из основных глобальных проблем является сохранение окружающей среды. Начало ее лежит в далеком прошлом. Около 10000 лет назад возникла земледельческая культура неолита. Расширение площади возделываемых земель, рубка деревьев для хозяйственных целей, распространение подсечно-огневого земледелия - все это вело к замене естественного ландшафта культурным, усилению влияния человека на среду обитания. Начался быстрый прирост населения - демографический взрыв - резкое увеличение народонаселения, связанное с улучшением социально-экономических или общеисторических условий жизни. Численность населения Земли растет в геометрической прогрессии.

Промышленная революция началась около 200 лет назад и за последние 100-150 лет полностью изменился облик Европы и Северной Америки. Возникла неразрывная связь природы и общества, которая носит взаимный характер. С одной стороны, природная среда, географические и климатические особенности оказывают значительное воздействие на общественное развитие. Эти факторы могут ускорять или замедлять темп развития стран и народов, влиять на общественное развитие труда. С другой стороны, общество влияет на естественную среду обитания человека. История человечества свидетельствует как о благотворном влиянии деятельности людей на естественную среду обитания, так и о пагубных её последствиях. Человек осуществил такие химические реакции, которых не было раньше на Земле. Были выделены в чистом виде железо, олово, свинец, алюминий, никель и многие другие химические элементы. Количество добываемых и выплавляемых человеком металлов достигает колоссальных размеров и возрастает с каждым годом. Еще более значительна добыча горючих полезных ископаемых. Пpи горении каменного угля и другого топлива идет образование оксидов углерода, азота, серы и других продуктов. Земная поверхность превращается в города и культурную землю и резко меняет свои химические свойства.

Загрязнение атмосферного воздуха превзошло все допустимые пределы. Концентрация вредных для здоровья веществ в воздухе превышает медицинские нормы во многих городах в десятки раз. Кислотные дожди, содержащие двуокись серы и окись азота, являющиеся следствием функционирования тепловых электростанций, транспорта и заводов, несут гибель озёрам и лесам. Авария на Чернобыльской АЭС показала экологическую угрозу, которую создают аварии на атомных электростанциях, они эксплуатируются в 26 странах мира.

Принципы естественного устройства, которые нарушены человеком и ведут к экологическому кризису:

1. Использование человеком в своей хозяйственной деятельности внутренних по отношению к биосфере источников энергии (органическое топливо). Это приводит к росту энтропии биосферы, нарушению экологических циклов двуокиси углерода, оксидов серы и азота, тепловому загрязнению.
2. Разомкнутость хозяйственных циклов приводит к большому числу отходов, загрязняющих окружающую среду. Использование наряду с естественными множества искусственно синтезированных веществ вызывает нарушение экологического равновесия, приводит к возрастанию токсичности окружающей среды.
3. При непосредственном участии человека происходят уничтожение структурного многообразия биосферы, гибель многих видов. Отмечается чрезмерное увеличение давления на биосферу человека, что ведет к серьезным нарушениям экологической стабильности и снижению устойчивости биосферы.

Современный экологический кризис

Понятие "экологический кризис" впервые появилось в 1972 г. на страницах первого доклада Римского клуба - авторитетной международной ассоциации по изучению глобальных проблем современности.

В докладе, озаглавленном "Пределы роста", авторский коллектив под руководством американского кибернетика Д. Медоуза построил прогностическую модель мира, используя в качестве переменных факторов рост населения, капиталовложения, занятое человеком земное пространство (степень нарушенности экосистем), степень использования природных ресурсов, загрязнения биосферы. Выводы доклада сводились к следующему: при сохранении темпов роста и тенденции развития экономики человечество придет к катастрофе и погибнет в 2100 г. К этому времени большая часть населения вымрет от голода и истощения. Природных ресурсов не хватит на производство необходимых материальных благ; из-за загрязнений окружающая среда станет непригодной для обитания в ней человека.

Действительно, в последние десятилетия XX и начале XXI вв. мировая экономика, балансируя на грани самого глубокого и затяжного спада за всю историю, переживает непростые времена. Ее буквально сотрясают энергетический, сырьевой и продовольственный кризисы, грандиозные социально-политические перемены планетарного масштаба. В этих условиях сохранение природы и рациональное природопользование стали одними из наиболее важных проблем, затрагивающих жизненные интересы всех народов. Они отражаются на многих сторонах современных международных политических и экономических отношений.

Природа в широком смысле слова - сложная саморегулирующаяся система земных предметов и явлений. Для человека природа - среда жизни и единственный источник существования. Как биологический вид он нуждается в определенных температуре, давлении, составе атмосферного воздуха, природной воде с примесью солей, растениях и животных.

Человек пользуется природными ресурсами с момента своего появления. Поскольку в течение долгих тысячелетий это потребление было незначительным и ущерб, наносимый природе, незаметным, в обществе укоренилось представление о неисчерпаемости ее богатств - ведь своей жизнедеятельностью человек влияет на окружающую среду не больше, чем другие живые организмы. Однако их влияние несравнимо с тем огромным воздействием, которое оказывает его трудовая деятельность, дающая ему возможность удовлетворять свои нужды на уровне гораздо более высоком, чем другие биологические виды.

В XX в. человечество достигло во всех областях науки и техники больших успехов, чем за всю историю своего развития. Это создало реальную возможность вовлекать в производство со все уменьшающимися затратами огромную массу природных ресурсов. Естественно, что в условиях роста населения громадный объем их использования без достаточно широкого воспроизводства приводит к их истощению. Речь идет в первую очередь о богатствах недр, которые извлекаются во много раз быстрее, чем идет естественное их накопление. Оказались загрязненными промышленными и бытовыми отходами атмосферный воздух, поверхностный воздух, почвы. Вредные вещества накапливаются в растениях, организмах животных и вместе с пищей попадают в организм человека, создавая опасность для его здоровья.

Неумеренное, хищническое изъятие ресурсов оборачивается катастрофическим обеднением запасов недр и органического мира, вызывает нарушение структуры почвенного покрова, ухудшение состояния воздуха и воды. Сейчас эти явления стали типичными для многих стран, приобрели глобальный характер. В результате разрушается иллюзорное представление о бесконечности природных богатств. На смену ему приходит понимание, что необходимо расходовать их более бережно, что природе нужна охрана.

Экологический кризис (по И. И. Дедю) - ситуация, которая возникает в экологических системах (биогеоценозах) в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение человеком атмосферы, гидросферы, разрушение естественных экосистем, природных комплексов, лесные пожары, зарегулирование рек, вырубка лесов и др.).

Экологический кризис современности - это напряженное состояние взаимоотношений между обществом и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. В результате биосфера начинает угрожать самой жизни на Земле. Решение проблемы - в восстановлении баланса, что представляет собой сложную, глобального масштаба задачу. И чем раньше человечество осознает ее, тем вероятнее будет его выживание на Земле.

Вопрос о сохранении природы незаметно для человечества перерос в проблему выживания цивилизации. На планете все меньше остается дикой природы, т.е. территорий, не нарушенных хозяйственной деятельностью. Площадь ойкумены (заселенной и используемой людьми части земной поверхности) на протяжении исторического развития постоянно расширялась. По разным оценкам, в конце XX в. она занимает 50-75% суши. Поэтому термины "природа" и "природная среда" (означающие совокупность естественных условий существования человеческого общества, на которую оно прямо или косвенно влияет и с которой связано в хозяйственной деятельности) все чаще заменяется термином "географическая среда", т.е. используемая и изменяемая человеком природная среда.

К общепланетарным проблемам относятся: экологические проблемы (загрязнение атмосферы и гидросферы, парниковый эффект, разрушение озонового слоя, деградация наземных экосистем и др.), бурный рост населения, обострение энергетического кризиса, нехватка продовольствия, нищета в слаборазвитых странах и др.

Экологические проблемы в современном мире вышли на первое место. Получив неограниченную власть над природой, люди варварски используют ее. Ресурсы планеты иссякают, катастрофически быстро загрязняются воздух и вода, превращаются в пески плодородные земли, на глазах сокращаются площади лесов. На планету буквально вываливаются горы отходов, человек провоцирует природные катастрофы. Возможное потепление, истощение озонового слоя, кислотные дожди, накопление токсичных и радиоактивных отходов представляют угрозу для выживания. Есть страны, для которых эти проблемы не так остры, но в целом все человечество озабочено ими, и поэтому они являются глобальными.

Экологические кризисы и катастрофы

Нерациональное природопользование является причиной экологических кризисов и экологических катастроф. Экологический кризис - это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие. Проявление экологического кризиса нередко называют «эффектом бумеранга». Известен ряд экологических кризисов: относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловивший стихийные биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для ее лучшего и более раннего роста (с наступлением весны, влажного периода года); перепромысла крупных позвоночных животных (50-10 тыс. лет назад); современный кризис глобального загрязнения, которому, по мнению ученых, соответствует высший этап научно-технической революции. Человек выступает при экологическом кризисе активно действующей стороной. История цивилизации доказывает, что вслед за экологическим кризисом следует революционное изменение во взаимоотношениях общества и природы.

В предистории и истории человечества выделяют ряд экологических кризисов и революций:

1. Изменение среды обитания живых существ, вызвавшее возникновение прямоходящих антропоидов - непосредственных предков человека.
2. Кризис относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловившего стихийные биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для лучшего и более раннего роста.
3. Первый антропогенный экологический кризис - массовое уничтожение (перепромысел) крупных животных («кризис консу-ментов»), связанный с последовавшей за ним сельскохозяйственной экологической революцией.
4. Экологический кризис засоления почв и деградация примитивного поливного земледелия, недостаточность его для растущего народонаселения Земли, что привело к преимущественному развитию неполивного земледелия.
5. Экологический кризис массового уничтожения и нехватки растительных ресурсов, или «кризис продуцентов», связанный с общим бурным развитием производительных сил общества, вызвавший широкое применение минеральных ресурсов, промышленную, а в дальнейшем и научно-техническую революцию.
6. Современный кризис угрозы недопустимого глобального загрязнения. Здесь редуценты не успевают очищать биосферу от антро-погенных продуктов или потенциально не способны это сделать в силу неприродного характера выбрасываемых синтетических веществ. Этот кризис называют «кризисом редуцентов», которому соответствует высший этап научно-технической революции - реутилизация продуктов и условное замыкание технологических циклов.

С «кризисом редуцентов» почти одновременно наступают два других экологических напряжения: термодинамическое (тепловое) и снижение надежности экосистем. Они связаны с экологическими ограничениями производства энергии в нижней тропосфере и нарушением природного экологического равновесия. Данные экологические кризисы ближайшего будущего будут разрешены на основе энергетической и эколого-плановой экологических революций. Первая будет заключаться в максимальной экономии энергии и переходе к ее источникам, практически не добавляющим тепло в приземный слой тропосферы (главным образом солнечным), вторая - в регулируемой коэволюции в системе «общество - природа».

Экологическая катастрофа - это природная аномалия (длительная засуха, массовый мор, например, скота и т. д.), зачастую возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона; авария технического устройства (атомной электростанции, танкера и т. п.), приведшая к остро неблагоприятным изменениям в среде и повлекшей за собой массовую гибель живых организмов и экономический ущерб; одно из состояний природы. Экологическая катастрофа отличается от экологического кризиса тем, что кризис - это обратимое состояние, где человек выступает активно действующей стороной, а катастрофа - необратимое явление, человек здесь вынужденно пассивная, страдающая сторона. В более широком понимании экологические катастрофы - это фазы развития биосферы, где происходит качественное обновление живого вещества, например вымирание одних видов и возникновение других.

Проблемы экологического кризиса

Использование термина «экологический кризис» для обозначения экологических проблем учитывает тот факт, что человек является частью экосистемы, которая видоизменяется в результате его деятельности (прежде всего производственной). Природные и общественные явления представляют собой единое целое, и их взаимодействие выражается в разрушении экосистемы.

Сейчас уже очевидно для всех, что экологический кризис - понятие глобальное и общечеловеческое, касающееся каждого из живущих на Земле людей.

Что конкретно может указывать на приближающуюся экологическую катастрофу?

Вот далеко не полный список негативных явлений, свидетельствующих об общем неблагополучии:

Глобальное потепление, парниковый эффект, сдвиг климатических зон;
озоновые дыры, разрушение озонового экрана;
сокращение биологического разнообразия на планете;
глобальное загрязнение окружающей среды;
неутилизируемые радиоактивные отходы;
водная и ветровая эрозия и сокращение площадей плодородных почв;
демографический взрыв, урбанизация;
истощение невозобновляемых минеральных ресурсов;
энергетический кризис;
резкий рост числа ранее неизвестных и зачастую неизлечимых болезней;
недостаток продуктов питания, перманентное состояние голода большей части населения планеты;
истощение и загрязнение ресурсов Мирового океана.

Общая экономическая нагрузка на экологические системы зависит от трех факторов: численности населения, среднего уровня потребления и широкого применения различных технологий. Снизить степень ущерба, наносимого окружающей среде обществом потребителей, можно, изменив сельскохозяйственные модели, транспортные системы, методы городского планирования, интенсивность потребления энергоресурсов, пересмотрев промышленные технологии и т.п. К тому же при изменении технологий может быть снижен уровень материальных запросов. И это постепенно происходит вследствие удорожания жизни, что напрямую связано с экологическими проблемами. Отдельно следует отметить кризисные явления, происходящие в результате участившихся в последнее время локальных военных действий. Примером экологической катастрофы, вызванной межгосударственным конфликтом, стали события, которые происходили на территории Кувейта и близлежащих стран на побережье Персидского залива после операции «Буря в пустыне».

Отступая из Кувейта, иракские оккупанты подорвали свыше 500 нефтяных буровых скважин. Значительная их часть горела на протяжении шести месяцев, отравляя вредными газами и сажей большую территорию. Из буровых скважин, которые не воспламенились, нефть била фонтаном, образовывая большие озера, и стекала в Персидский залив. Сюда же вылилось большое количество нефти из подорванных терминалов и танкеров. В результате нефтью было покрыто около 1554 км2 поверхности моря, 450 км береговой полосы. Погибло большинство птиц, морских черепах, дюгоней и других животных. В огненных факелах ежесуточно сгорало 7,3 млн. л. нефти, что равно объему нефти, ежедневно импортируемому США. Тучи сажи от пожаров поднимались на высоту до 3 км и разносились ветрами далеко за границы Кувейта: черные дожди выпадали в Саудовской Аравии и Иране, черный снег - в Индии (за 2000 км от Кувейта). Загрязнение нефтяной сажей воздуха сказалось на здоровье людей, так как сажа содержит много канцерогенов.

Эксперты установили, что эта катастрофа вызвала следующие негативные последствия:

Тепловое загрязнение (86 млн кВт/сут). Для сравнения: такое же количество тепла выделяется вследствие лесного пожара на площади 200 га.
Ежесуточно от горящей нефти образовывалось 12 000 т сажи.
Ежесуточно образовывалось 1,9 млн т углекислого газа. Это составляет 2 % всего С02, который выделяется в атмосферу Земли вследствие сжигания минерального топлива всеми странами мира.
Выбросы в атмосферу S02 составляли 20 000 т ежесуточно. Это 57 % всего количества S02, ежесуточно поступающего из топок всех ТЭЦ США.

Суть экологической угрозы заключается в том, что всевозрастающее давление на биосферу антропогенных факторов может привести к полному разрыву естественных циклов воспроизводства биологических ресурсов, самоочищения почвы, вод, атмосферы. Это вызовет резкое и стремительное ухудшение экологической обстановки, что может повлечь за собой гибель населения планеты. Уже сейчас экологи предупреждают о нарастании парникового эффекта, расползании озоновых дыр, выпадении все большего количества кислотных осадков и т.д. Перечисленные отрицательные тенденции в развитии биосферы постепенно приобретают глобальный характер и представляют угрозу для будущего человечества.

Развитие экологического кризиса

Экологический кризис следует рассматривать как обратимый процесс, в котором человек выступает активно действующей стороной. Поэтому, если экологический кризис - результат усиления антропогенного воздействия на биосферу, то развитие экологического кризиса - это усиление влияния изменений в окружающей среде на человеческое общество, а разрешение экологического кризиса - определенная фаза в развитии биосферы, сопровождающаяся как количественными, так и качественными изменениями экосистем.

В условиях взаимодействия человека с природными системами биосферы ее стабильность обеспечивается реализацией следующих положений:

Биосфера - не просто источник ресурсов и приемник отходов производства и жизнедеятельности человека, она является фундаментом живого, и в ней сама биота обеспечивает стабильность окружающей среды;
- биосфера имеет предельную хозяйственную емкость, превышение которой нарушает устойчивость биоты и окружающей среды;
- в пределах хозяйственной емкости биосфера может восстанавливать нарушенные функции экосистем, время восстановления и предел хозяйственной емкости меняются от ландшафта к ландшафту в зависимости от продуктивности биоты (в пустынях эта способность наименьшая, в лесах - наибольшая);
- превышение хозяйственной емкости биосферы нарушает естественный биологический круговорот веществ, геохимический баланс в экосистемах, т.е. ведет к загрязнению окружающей природной среды;
- загрязнение окружающей среды служит причиной и поводом для трансформации экологических ниш и, как следствие, гибели живых организмов;
- в условиях экологических нарушений природной среды человек должен обеспечить сохранение и восстановление естественных сообществ организмов в масштабах, обеспечивающих возвращение в пределы хозяйственной емкости биосферы, т.е. ее стабильности;
- предел роста человеческой популяции - хозяйственная емкость биосферы, верхним порогом которой является перевод в антропогенный канал не более 1 % чистой первичной продукции биоты (фотосинтеза); переход через этот порог ведет к дестабилизации окружающей среды и, в конечном счете, к исчезновению человека;
- для решения проблем окружающей среды человек должен осознать, что порог ее устойчивости перейден, и его поведение должно быть направлено на восстановление биосферы с использованием механизмов стабилизации в целях сохранения человеческого общества.

Исследования характера изменений биосферы под воздействием антропогенных факторов свидетельствуют о динамичности развития экологического процесса перехода экосистем в различные состояния напряжения:

Естественное состояние биосферы. Наблюдается фоновое антропогенное воздействие, при котором биомасса максимальна, а биологическая продуктивность минимальна.
. Равновесное состояние. Скорость восстановительных природных процессов не ниже темпа антропогенных нарушений. Биологическая продуктивность больше естественной, а биомасса начинает постепенно снижаться.
. Кризисное состояние. Антропогенные воздействия начинают превышать по скорости восстановительные процессы, но коренного изменения состояния экосистем еще не происходит. Биомасса заметно снижена, а биологическая продуктивность существенно повышена.
. Критическое состояние. Происходит обратимая замена естественных экосистем на менее продуктивные (например, частичное опустынивание). Биомасса мала и, как правило, снижается.
. Катастрофическое состояние. Происходит труднообратимый процесс закрепления малопродуктивных экосистем (например, сильное опустынивание). Биомасса и биологическая продуктивность минимальны.
. Состояние коллапса. Происходит необратимая потеря биологической продуктивности. Биомасса постепенно исчезает.

Примеры развития напряженных состояний в экосистемах:

Равновесное состояние - акватория Тихого океана, Охотское море; равновесное состояние, переходящее в кризисное, - Балтийское море, экосистемы севера России;
- кризисное состояние, угрожающее перейти в критическое, - Каспийское море;
- критическое состояние - Черное море;
- катастрофическое состояние - экосистемы рек Белой и Уфы; катастрофическое состояние, переходящее в состояние коллапса, - Аральское море.

Техногенная деятельность привела к существенному нарушению экологических систем. И этот процесс продолжает развиваться. Прогнозируемым следствием нарушения биосферы является глобальный кризис надежности экологических систем. Выход из него возможен на основе радикальной перестройки отношения человека к окружающей природной среде, т.е. в революции экологического планирования.

Каковы же основные факторы, вызывающие развитие современного экологического кризиса? В своей хозяйственной деятельности человек интенсивно использует внутренние по отношению к биосфере источники энергии. Получение и использование такой энергии неизбежно ведет к изменению энтропии, т.е. происходит тепловое загрязнение биосферы.

Природные циклы замкнуты, так как вовлекают в круговорот веществ практически все биогенные элементы. Техногенные циклы разомкнуты, поскольку в них образуется масса отходов, материальных и энергетических выбросов, не вовлекаемых в процессы переработки и загрязняющих биосферу. Современная цивилизация в возрастающих масштабах создает, производит и использует искусственные вещества, которые нарушают экологическое равновесие и увеличивают токсичность окружающей среды. В условиях обеднения ресурсов биосферы создаются условия для появления генетически измененных видов животных и растений, массового разведения и распространения монокультур, домашних животных, что ведет к сокращению биологического разнообразия видов и появлению иных экосистем.

Стабильность биосферы нарушается в возрастающих масштабах чрезмерным увеличением численности населения на планете человеческого сообщества, относящегося к природной среде как к источнику ресурсов.

При этом человек опирается на достижения науки и техники, что позволяет:

Производить в изобилии продукты питания и избавляться от опасности голода;
- создавать искусственную среду обитания, обеспечивающую наилучшие условия для жизнедеятельности (условия комфорта);
- успешно противостоять многим болезням, эпидемиям и др.;
- применять интенсивные способы хозяйствования в производстве товаров, продуктов сельского хозяйства и др.;
- успешно развивать материальную и духовную сферы.

В результате человек выиграл в конкурентной борьбе с другими видами, создал цивилизацию, быстро развившуюся в XXI в. Однако реализация достижений науки и техники породила и современный экологический кризис, а также и сопровождающие его экологические катастрофы.

Из-за техногенных выбросов заметно изменились биосферные процессы. Выбросы в атмосферу увеличились в 24 раза, а по сравнению с 1900 г. сегодня температура на планете на 0,6-1°С выше. Около 25% поверхности Мирового океана покрыто пленкой нефтепродуктов, в воды ежегодно сбрасывается более 6,5 млн. т бытовых отходов, 6 млн. т фосфора, 2 млн. т свинца, 5 тыс. т ртути, 50 тыс. т пестицидов. Биологическая продуктивность Мирового океана снизилась на 15-25%.

Природа экологических кризисов

Во взаимоотношениях общества с биосферой специалистами выделяется пять экологических кризисов. Первый кризис - кризис примитивной охоты - кончился около 5 тыс. лет назад победой человека (Homo sapiens), сумевшего овладеть технологией загонной охоты с огнем. Второй кризис - резкое оскудение охотничьих ресурсов - падает на первую половину послеледниковья, когда исчезла крупная мамонтовая фауна. Он окончился так называемой неолитической революцией, то есть - переходом человечества к земледелию и скотоводству. Время этого перехода датируется от 10-8 до 5-4 тыс. лет. Третий кризис - предшествующий зарождению поливного земледелия - скорее всего был региональным. Он совпал с переходом от неолита к веку металлов и закончился 4-3 тыс. лет назад распространением технологии богарного земледелия. Четвертый кризис - кризис продуцентов - совпал с массовым сведением лесов на дрова и под поля. Он завершился промышленной революцией и переходом к использованию ископаемого топлива. Это время появления техногенеза (А.Е. Ферсман) и антропогенно обусловленной миграции химических элементов. Пятый экологический кризис начинается в середине XX века: он совпадает со временем химизации экономики промышленно развитых стран. Всего за несколько десятилетий в обиход было введено до 300-400 тысяч искусственных химических соединений (число их превысило видовое разнообразие растительного мира). Рост их производства за последние 25 лет прошлого столетия составил: синтетических волокон - 980%, ртути - 3930, пластмасс - 1960, азотных удобрений - 1050, синтетических органических веществ - 950, алюминия - 680, хлора - 600% и т.д. В целом человечество в прошлом столетии произвело промышленной продукции и товаров больше, чем за всю предшествующую историю цивилизации.

Уровень загрязнения окружающей среды за то же время возрос в разных странах на 200-2000% и он связан с качественным изменением технологии производства, его химизации прежде всего. С развитием химизации производства растет количество трудноокисляемого мусора, производимого человеком. Количество имеющегося мусора антропогенного происхождения составляет десять в двенадцатой степени. Эта цифра уже приближается к общей массе живых организмов биосферы, уступая ей лишь в 2 раза, но зато в 5 раз превышает производство этой биомассы в год. Как мы видим, мусоропроизводящая активность человечества сравнялась с активностью биосферы. И это тем более парадоксально, что биомасса человечества не превышает 0,01 % от биомассы биосферы, а живое вещество составляет 0,25% от массы планеты. Быстрыми темпами идет обезлесение. С 1960 года уничтожена одна пятая часть всех тропических лесов. По оценкам глобального спутникового наблюдения коэффициент пантропического обезлесения за последние 10 лет составляет около 10 млн. га за год, что сопоставимо с территорией Португалии. Согласно оценке Института мировых ресурсов при ООН крупные естественные экосистемы сохранились лишь в одной пятой части коренных лесов Земли. По данным ЮНЕП, 34% всех видов рыб, 58% мировых коралловых рифов находятся под угрозой исчезновения из-за человеческой деятельности. Еще более впечатляют данные о годовой скорости вымирания видов всех животных и растений. Видовое разнообразие биосферы сокращается экспоненциально. Если в неолите среднегодовая скорость вымирания млекопитающих и птиц составляла 1 вид в тысячу лет, то в XX веке она составляет 1 вид в год. По мнению специалистов, загрязнение планеты достигло огромных размеров. Это не только мусор и отходы производства, объем которых достиг 800 тонн на человека за год, но и почти повсеместное заражение атмосферы, гидросферы и биосферы токсически вредными отходами химического производства, тяжелыми металлами и радиоактивными изотопами. Биосфера как экологическая система истощена, 1/3 почвенного слоя утеряна, леса на 2/3 вырублены, степи (как тип ландшафта) исчезли; животный и растительный мир потерял едва ли не половину своего генетического разнообразия и только за XX век - 1/5 своего видового состава.

Вот несколько примеров экологических прегрешений человечества. В 1810 году американскими орнитологами наблюдалась огромная стая странствующих голубей в долине реки Огайо. В течение нескольких дней колонна птиц шириной значительно больше километра пролетала над головой, закрывая небо. По подсчетам орнитологов, число птиц в этой стае превышало 2 млрд. особей. А примерно через 100 лет, в 1914 году умер последний странствующий голубь в мире - это была старая голубка, долго жившая в зоопарке. И единственной причиной его истребления стал человек. Почти столь же трагична история с африканским носорогом, рога которого представляют коммерческий интерес. Страны Восточной Азии, в частности Китай, Южная Корея и Япония, издавна импортируют рог и мясо носорога для нужд своей традиционной медицины: полученный из них отвар пьют как средство от лихорадки. Северные йеменцы ввозят рог для изготовления рукояток к кинжалам «джамбия» - символу достижения зрелости. Если так будет продолжаться и впредь, африканский носорог полностью исчезнет с лица земли. Считается, что в Кении, Уганде и Танзании носорогов истребили на 90% и только в Заире они более или менее сохранились.

Прав был Карл Маркс, когда он писал: «... культура, если она развивается стихийно, а не направляется сознательно, оставляет после себя пустыню». Ф. Энгельс высказывался по этому поводу следующим образом: «не будем... обольщаться нашими победами над природой. За каждую победу она нам мстит, каждая победа имеет те последствия, на которые мы рассчитывали... на совсем другие, непредвиденные последствия, которые часто уничтожают значение первых».

Современный экологический кризис можно определить как противоречие между утвердившейся в истории человеческой цивилизации практикой природопокорительского и природопотребительского отношения общества к окружающей среде и способностью биосферы поддерживать систему биогеохимических циклов самоподдержания и самовосстановления. Если последние совершаются со скоростью в сотни и многие тысячи лет, то техногенные процессы имеют скорость на порядок больше. В результате человечество потребляет сейчас 10% всей продукции биосферы, что в 10 раз больше «нормы», приходившейся в прошлом на группы крупных стадных животных и хищников, стоявших на вершине экологической пирамиды.

За все время существования человечества все его научные открытия и технологические усовершенствования были направлены на покорение природы, то есть усиление возмущения естественных сообществ организмов и окружающей среды. Следствием разрушения естественных экосистем явилось изменение климата планеты. По данным М.И. Будыко, в нашем веке ожидается рост средней глобальной температуры (примерно на 3 градуса) до 16,5-19,5-градусов. Это приблизительно соответствует доледниковому климату плиоцена, когда человечество только зарождалось. Наибольшее потепление ожидается в высоких широтах и особенно зимой. В умеренных зонах в первую половину XXI столетия будет летнее иссушение, что, естественно, будет крайне неблагоприятным обстоятельством для развития сельского хозяйства, которое и сейчас уже страдает от недостатка пресной воды.

Как на эти изменения прореагирует биота и ландшафтная среда? Очевидно, реакция будет различной в разных широтах и разных секторах. По общему мнению, видовой состав биоценозов будет катастрофически меняться в сторону обогащения «сорняковыми» растениями и «серой» фауной (насекомые, крысы, мыши, воробьи, галки).

Самым непредсказуемым образом может повести себя уровень океана. По прогнозу А.В. Зубакова, за счет теплового расширения воды его уровень поднимется на 1-2 метра; к середине века в самый пик потепления в Антарктиде могут произойти спуски ледяных полей, которые могут повысить уровень океана до двух метров. Также трудно предсказуема и реакция на быстрое потепление ныне многолетних мерзлых пород Сибири и Северной Америки, таяние которых может парализовать всю экономическую деятельность в этих районах. К этому надо добавить неизбежные эпидемии СПИДа, холеры, туберкулеза, чумы и многих других вирусных заболеваний. Существенным может быть и эффект воздействия (в условиях ослабления озонового экрана) увеличенной ультрафиолетовой радиации на океанский фитопланктон, что вместе с нефтяным загрязнением океана окажет катастрофически разрушающее действие на весь органический мир океанов, морей и озер.

Драматические изменения климата в середине XXI столетия сольются с антропологическими последствиями технического прогресса. По данным ученых, ухудшается генетическое и психологическое состояние людей. «Наше здоровье, - справедливо отмечает В.П. Рачков, - стало намного более хрупким, у человека нет больше той же сопротивляемости к боли, к усталости, к лишениям, что было в предыдущие периоды развития человечества. Человек не имеет такой же, что и раньше, терпимости по отношению к отсутствию пищи, к изменениям температуры и т.д. У него понизилась сопротивляемость внутренним и внешним агрессиям, он более чувствителен к инфекциям, страдает значительным снижением способностей чувствовать, осязать, обонять, видеть, слышать. Его одолевает бессонница, тоска, клаустрофобия. Короче говоря, у нас больше шансов выжить, мы живем дольше, но жизнь сегодня стала беднее, и мы не имеем той жизненной силы, что наши предки. Мы вынуждены бесконечно компенсировать новые недостатки искусственными средствами, и так до бесконечности».

Происходит интеграция человека с техникой и уже техногенез, а не природа в основном определяет жизнедеятельность людей и, как следствие, может наступить экотехнологический апокалипсис. Э.С. Демиденко выделяет следующие признаки этого апокалипсиса: разрушение биосферы и деградацию природного человека, которая обусловлена, в частности, психосоциальными перегрузками.

Возникает вопрос: почему приоритеты развития общества при любом социальном строе остаются «антиприродными», направленными фактически на самоуничтожение и уничтожение окружающей среды? Ни один вид живых организмов в процессе своей жизнедеятельности не разрушает среду собственного обитания. Почему же человек разрушает окружающую среду? Может прав был великий Ламарк, который писал: «Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания».

Если мы опустимся на землю и посмотрим на приоритеты земного человека, то увидим следующее: в принципе поведением человека в любом обществе движет потребительская мораль - быть «богатым». Казалось бы, цель - обеспечение здоровой и продолжительной жизни, избавление от страданий, воспроизводство сильного потомства, сохранение окружающей среды - несомненно более значима, чем много вещей, чем много техники. Неужели большая часть человеческой популяции так примитивна, так неразвита? Так, человек извлекает из недр Земли миллиарды тонн нефти, чтобы сжигая их, загрязнять окружающую среду? Впрочем, в природе множество «не разумных» видов, которые ведут себя куда более разумно, чем Homo Sapiens. Общеизвестно: крысы покидают корабль до катастрофы. Все знают, что радиация может привести к смерти большое количество людей, но общество продолжает производить и сжигать в реакторах соответствующие вещества и накапливать на Земле миллионы тонн радиоактивных отходов; все знают, что человек может существовать только при определенном содержании кислорода в воздухе, но продолжают уничтожать леса - источники получения кислорода в природе; все уже знают, что человечество может существовать только под «крышей» озонового слоя, но люди продолжают уничтожать озоновый слой. Парадоксально, но факт: мы все это знаем, но продолжаем наращивать производство и потребление вещей, продолжаем насиловать природу; следовательно, одного знания недостаточно. Мы оказались в положении людей, о которых писал Бертольд Брехт: «Они пилили сучья, на которых сидели сами. И притом кричали о своей опытности, о том, как можно пилить еще быстрее... И они с грохотом полетели в бездну. Взиравшие на них, покачивали головами. Тем не менее, продолжали пилить».
v Практически все материальные и интеллектуальные ресурсы тратятся на создание новых предметов потребления или средств ведения войны. Кстати, используемых ресурсов на создание систем вооружения хватило бы с избытком на охрану окружающей среды. Может их использовать на всеобщее благо, на сохранение природы? Путь достаточно разумный, но практически не осуществимый в условиях техногенной цивилизации. Препятствие - сложившаяся система ценностей и приоритетов, при которой ценность природы неизмеримо ниже, чем ценность техники или других продуктов человеческого труда. Именно здесь скрывается антиприродный «дух» человеческих деяний. Судите сами: голливудский актер за месяц съемок получает 1-2 миллиона долларов, за которые можно купить 30 миллионов литров нефти, созданных природой за миллионы лет, или тысячи кубометров древесины, выращенной за 50 лет. При такой системе оценок природных благ невозможно бережно-экономное отношение к ним.

Этико-аксиологические корни экологического кризиса современной техногенной цивилизации лежат в культе потребительских ценностей, в эгоизме человеческого рода по отношению к природе. Выход из кризиса видится в освоении новых ценностно-нормативных стратегий, позволяющих повысить ценность природных ресурсов, преодолеть отчуждение человека от природы, соединить мир природы и мир человека, выработать новое экологическое мировоззрение и новую экологическую этику. Мантатова Л.В. пишет: «Мы должны попытаться превратить экологический кризис в фактор духовного пробуждения общества, которое можно выразить императивом «так жить нельзя». Экологический кризис выступает в роли пускового механизма социальных перемен». Словом, мы рассматриваем экологический кризис как побудительную причину становления новой, экологической этики.

Б.С. Соколов писал: «Я бы поставил проблему экологической нравственности на одно из первых мест в комплексной экологии. Если ее не будет, то не будет и никаких сдвигов в решении экологических проблем». Прогноз Б.С. Соколова полностью подтвердился: сегодня у нас нет экологической этики, но и нет ощутимых перемен в экологической ситуации по сравнению с 80-ми годами прошлого века.

Экологические кризисы человечества

Глобальный экологический кризис, охвативший биосферу нашей планеты, заставляет с особым интересом обратиться к истории былых экологических кризисов. Наиболее известен и хорошо изучен кризис, прошедший в конце мелового периода, вызвавший вымирание динозавров и биоты мезозоя. Данный кризис открыл путь к развитию покрытосеменных растений, высших насекомых, млекопитающих животных и птиц.

Расцвет и угасание отдельных крупных ветвей организмов - естественный эволюционный процесс, который сопровождается изменением условий среды на Земле или в крупных ее регионах. В конечном итоге большинству видов рано или поздно суждено вымирание. Некоторые из них преобразуются в более продвинутые в эволюционном отношении типы, но большинство организмов, в конце концов, не может приспособиться к постоянно возникающим новым условиям среды или конкурировать с более адаптированными видами и поэтому вымирает.

Таким образом, на пути эволюции возникали, перерождались и вымирали различные общественные формации.

Общественные формации (общество) - это особая, высшая ступень развития живых систем биосферы, которая проявляется в функционировании и развитии социальных организаций, институтов, движений, а также и социальных противоречий (в рамках данной работы, экологических кризисов).

Практически все живые существа на Земле находились в тесной взаимосвязи с природой и подчинялись общим экологическим закономерностям.

Под природой здесь целесообразно понимать единство пространства, времени, материи и процессов, обеспечивающих это единство.

Однако, в течение последних 12 млн. лет в жестких условиях физической и умственной нагрузки сформировался надсоциальный вид Homo sapiens sapiens (Человек разумный), который, научившись использовать преимущества своего высокого интеллекта и кровно-родственных отношений, вышел из испытаний и стал хозяином всего живого на Земле.

Экологические кризисы в истории человечества

Корреляционное взаимодействие между организмами и окружающей средой представляет собой наиболее важный фактор, определяющий расцвет и гибель эволюционных типов. Однако нет полного согласования между внешними событиями и экологическими кризисами, поэтому проблема массового вымирания не имеет однозначного решения.

Представление о том, что вымирание мамонта, шерстистого носорога, пещерного медведя, пещерного льва в конце ледникового периода, впервые было подвергнуто сомнению украинским палеонтологом Пидопличко И.Г., высказавшим гипотезу о том, что в вымирании мамонта был повинен кроманьонец. Согласно расчетам Массона В.М. в эпоху верхнего палеолита в эпоху ашель в Пруто-Днестровском междуречье проживало 250 - 300 человек. В эпоху мустье население этой территории возросло на треть и составило 270 - 320 человек. Основу их питания составляли пещерный медведь, тарпан, зубр, северный олень, на долю которых приходилось до 83% добычи.

С биологической точки зрения, поведение вымерших животных и кроманьонца можно подразделить на два основных типа: эгоистическое и альтруистическое поведение. Эгоистическое поведение предписывает особи стратегию поступков, обеспечивающую особи максимальную выживаемость даже в ущерб другим особям. Такого рода поведение выработалось у кроманьонца благодаря индивидуальному естественному отбору. Альтруистическое поведение предполагает в стратегии поступков особи определенную составляющую таких поступков, которые прямо не способствуют выживанию особи, но помогают выжить ее генетическим родственникам. Эта линия поведения поддерживается групповым отбором, который благоприятствует выживанию сходного генотипа, представленного у близких родственников. Подобный групповой отбор является, в сущности, вариантом индивидуального естественного отбора, поскольку единицей приложения индивидуального отбора является единичный генотип, представленный у единичной особи, а единицей приложения группового отбора оказывается тот же единичный генотип, тиражированный у нескольких родственных особей.

Постепенный рост численности кроманьонца в верхнем палеолите, истребление им одних видов и сокращение численности других, привело человечество к первому в истории эволюционному кризису.

Изобретение лука и стрел в мезолите способствовало расширению числа охотничьих видов. Доказательством антропогенной нагрузки в данный период служит исчезновение морской коровы.

Следующий за мезолитом период неолит связан с переходом от собирательства и охоты к растениеводству и животноводству. Ранее всего этот этап развития начался на Ближнем Востоке, где были выведены первые виды злаков. Здесь же были одомашнены коза и предки овцы. Перейдя от собирательства и охоты к земледелию и животноводству, человечество обеспечило себя продуктами питания и получило возможность роста своей численности. Одновременно резко возросла численность домашних животных.

С целью расширения земледельческих угодий и пастбищ сжигались леса. Из-за примитивного земледелия почва быстро теряла свои первоначальные свойства и деградировала, тогда сжигались новые леса. Сокращение площади лесов вело к снижению уровня рек и грунтовых вод.

Поливное земледелие было несомненным прогрессом: возросла урожайность, а вместе с ним увеличились размеры поселений, число ирригационных каналов и поголовье домашних животных. Однако при ирригации человек столкнулся с засолением почв, поэтому на месте некогда плодородных заливных угодий и тугаев возникли глинистые и солончаковые пустыни и полупустыни. Скопление на небольших приречных пространствах больших масс людей и скота привело к загрязнению речных вод.

Впервые встала проблема качества питьевой воды. Уже в Месопотамии строятся специальные каналы с акведуками для транспортировки незагрязненной питьевой воды к городам, расположенным на больших реках.

Структура агроценоза влияет на величину альбедо, на параметры водного и углеродного обмена, т.е. на величины, которые мы называем климатообразующие факторами. Крупнейшим результатом неолитической сельскохозяйственной революции из-за перевыпаса стад крупного рогатого скота и овец стало возникновение пустыни Сахара. Расширяющееся производство риса в Китае и Юго-Восточной Азии привело в действие новый антропогенный фактор - увеличение поступления в атмосферу метана, а сжигание лесов под пастбища - углекислого газа. На нашей планете впервые возникла проблема потепления климата за счет парниковых газов, которая со всей остротой встала перед человечеством в последней трети ХХ века.

Интенсивное развитие земледелия и животноводства привели к новому наступлению на дикую природу. Появился мощный резерв наращивания объемов пищи и тем самым увеличения общей экологической емкости среды обитания человечества. Численность населения Земли к 1500 году нашей эры составила около 350 млн. человек, из которых на долю охотников, рыболовов и собирателей приходился 1% или 3,5 млн. человек.

Сейчас научно доказано, что при каждом десятикратном уменьшении площади (ареала) в среднем территория лишается 30% видов организмов, характерных для данной местности. Таким образом, увеличение численности одного вида в пределах его ареала снижает биологическое разнообразие и ухудшает качество окружающей среды, что неминуемо приводит к экологическим кризисам.

Преодоление экологического кризиса

Экологическим кризисом называют ту стадию взаимодействия общества и природы, при которой до предела обостряются противоречия между хозяйственной деятельностью человека и экологией, экономическими интересами общества в освоении природных богатств и экологическими требованиями по охране окружающей среды.

По своей структуре экологический кризис принято делить на две части: естественную и социальную. Естественная часть свидетельствует о наступлении деградации, разрушении окружающей среды. Социальная сторона экологического кризиса заключается в способности государственных и общественных структур остановить деградацию окружающей природной среды и оздоровить ее. Обе стороны экологического кризиса тесно взаимосвязаны.

Состояние окружающей природной среды в современной России характеризуется как экологический кризис. Российская Федерация занимает территорию 17 млн. км, на которой расположено 24 тыс. предприятий, загрязняющих окружающую среду. В результате сегодня в 55 крупных городах экологическая обстановка оценивается как критическая. Качество воды основных рек России оценивается как неудовлетворительное. Существенную опасность для жизни в России представляет радиоактивное и химическое заражение окружающей среды. Деградация окружающей природной среды, прежде всего, сказывается на здоровье человека и состоянии его генетического фонда. Средняя продолжительность жизни россиян одна из самых низких среди развитых стран, она составляет 64 года, а мужчины живут до 57,7 лет (японцы - 82 года, американцы - 77 лет). На снижении продолжительности жизни сказалось общее ухудшение экологической ситуации, а также снижение уровня жизни. В России по сравнению с другими странами по экологическим причинам ускоряются процессы старения у взрослых и тормозится рост и развитие массы тела у детей.

Экологическое возрождение России основано на значительном сокращении воздействия человека и промышленности на окружающую среду.

В настоящее время принята федеральная программа безопасности России, в которой выделено пять основных направлений, по которым страна должна выходить из экологического кризиса:

1. Технологическое направление - создание экологически чистых технологий, внедрение безотходных производств, обновление основных.
2. Экономическое направление - развитие и совершенствование экономического механизма охраны окружающей природной среды (внедрение платежей за выбросы вредных веществ, введение налоговых льгот за выпуск экологически чистой продукции и др. мер).
3. Административное и юридическое направления, повышающие ответственность за правонарушения в области охраны природы.
4. Эколого-просветительное направление, заключающееся в создании всеобъемлющей системы экологического образования, просвещения и воспитания, в перестройке потребительского отношения к природе. Без перестройки сознания человека трудно говорить о соблюдении предусмотренных законом правил экологической безопасности.
5. Международно-правовое направление, заключающееся в объединении усилий всех стран в решении экологических проблем.

Положительные результаты совместных усилий по охране окружающей среды достигнуты в развитии сотрудничества между Россией и Францией, Англией, Германией, Финляндией, Швецией и практически со всеми странами бывшего социалистического лагеря.

Одним из основных принципов мировой экологической стратегии является защита окружающей среды как компонент устойчивого развития. Экологический кризис не является фатальной неизбежностью, заложенной в природе, в том числе и в природе человека. Речь идет о серьезном эволюционном кризисе, вызванном жестокой искусственной конфронтацией человека с окружающим внешним миром.

История экологических кризисов

Свои взаимоотношения с природой люди начали анализировать недавно. Прежде они не связывали значительные изменения, происходящие в окружающей среде, со своей деятельностью. Впервые реальный масштаб деятельности человеческого общества был отражен в работах В.И. Вернадского около века назад.

Экологический кризис – это обратимое критическое состояние окружающей среды, угрожающее существованию живых организмов. Он может перерасти в экологическую катастрофу – необратимый процесс изменения условий существования живых организмов.

Экологические кризисы случались в истории Земли неоднократно. Они могли быть вызваны действием факторов неживой природы и факторами живой природы. Например, на заре существования жизни появились первые существа - бактерии, способные выделять кислород.

Продукт их жизнедеятельности оказался смертельно ядовитым для многих микроорганизмов, населявших нашу планету. С тех пор концентрация кислорода в воздухе нашей планеты начала увеличиваться и приблизилась к нынешнему уровню.

Около 65 млн. лет назад началось вымирание динозавров, это было связано с сильным похолоданием климата на нашей планете.

Более 230 тыс. лет назад древний человек научился добывать и поддерживать огонь, так он вторгся в круговорот углерода в биосфере.

Около 10-15 тыс. лет назад в результате отступления ледника климат теплел, исчезали прежние места обитания животных, происходила быстрая смена ландшафтов, это привело к вымиранию мамонтов, шерстистых носорогов, пещерных львов и медведей и целого ряда других животных. Человек также принимал участие в их уничтожении: он активно охотился, добывая пищу и материал для изготовления жилища и одежды.

Около 10 тыс. лет назад началась неолитическая революция: появились первые экосистемы, искусственно созданные человеком. Люди занимались подсечно – огневым земледелием, при котором они вырубали или выжигали лес, а на освобожденной земле в течение нескольких лет выращивали сельскохозяйственные культуры. После того как участок утрачивал плодородие, его покидали и осваивали новый. На рубеже 4-3–го тысячелетий до н.э. возникла первая цивилизация – Шумер, состоявшая из некоторых городов – государств, где люди перешли к оседлому земледелию, занялись орошением почвы и восстановлением ее плодородия.

На рубеже 19 – 20 веков произошла промышленная революция – стремительное развитие промышленности и техники, что привело к быстрому росту городов. За счет извлечения полезных ископаемых изменились потоки энергии и вещества в биосфере. В естественные круговороты были вовлечены многие соединения, созданные человеком – ядохимикаты, нефтепродукты, радиоактивные вещества.

В середине 20 века наступило время научно – технической революции, которая привела к неограниченной эксплуатации природных ресурсов, загрязнению воды, воздуха, почвы. Это привело также к сокращению естественных экосистем планеты. Этот период продолжается до сих пор. Биосфера не успевает компенсировать воздействие, которое производит человек. Однако и сам человек не способен адаптироваться к этим изменениям. Поэтому принята концепция устойчивого развития человечества и природы.

Признаки экологического кризиса

Современный экологический кризис характеризуется следующими проявлениями:

Постепенное изменение климата планеты вследствие изменения баланса газов в атмосфере;
- общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение биосферного озонового экрана;
- загрязнение Мирового океана тяжелыми металлами, сложными органическими соединениями, нефтепродуктами, радиоактивными веществами, насыщение вод углекислым газом;
- разрыв естественных экологических связей между океаном и водами суши в результате строительства плотин на реках, приводящий к изменению твердого стока, нерестовых путей;
- загрязнение атмосферы с образованием кислотных осадков, высокотоксичных веществ в результате химических и фотохимических реакций;
- загрязнение вод суши, в том числе речных, служащих для питьевого водоснабжения, высокотоксичными веществами, включая диоксиды, тяжелые металлы, фенолы;
- опустынивание планеты;
- деградация почвенного слоя, уменьшение площади плодородных земель, пригодных для сельского хозяйства;
- радиоактивное загрязнение отдельных территорий в связи с захоронением радиоактивных отходов, техногенными авариями и т.п.;
- накопление на поверхности суши бытового мусора и промышленных отходов, в особенности практически не разлагающихся пластмасс;
- сокращение площадей тропических и северных лесов, ведущее к дисбалансу газов атмосферы, в том числе сокращению концентрации кислорода в атмосфере планеты;
- загрязнение подземного пространства, включая подземные воды, что делает их непригодными для водоснабжения и угрожает пока еще мало изученной жизни в литосфере;
- массовое и быстрое, лавинообразное исчезновение видов живого вещества;
- ухудшение среды жизни в населенных местах, прежде всего урбанизированных территориях;
- общее истощение и нехватка природных ресурсов для развития человечества;
- изменение размера, энергетической и биогеохимической роли организмов, переформирование пищевых цепей, массовое размножение отдельных видов организмов;
- нарушение иерархии экосистем, увеличение системного однообразия на планете.

Транспорт – это один из главных загрязнителей окружающей природной среды. На сегодняшний день автомобили, с их бензиновыми и дизельными двигателями, стали главными источниками загрязнения атмосферы в промышленных странах. Огромные площади лесов, которые росли в Африке, Южной Америке и Азии, стали уничтожаться, обеспечивая потребности различных отраслей промышленности в Европе и Соединенных штатах Америки. Это очень страшно, потому что уничтожение лесов нарушает кислородный баланс не только в этих странах, но и на всей планете в целом.

В результате, практически одноминутно исчезли некоторые разновидности животных, птиц, рыб и растений. Многие из животных, птиц и растений сегодня находятся на гране исчезновения, многие из них внесены в «Красную книгу Природы». Несмотря ни на что, люди до сих пор продолжают убивать животных для того, чтобы некоторые из людей могли носить шубы и меха. Задумайтесь, сегодня мы убиваем животных не ради того, чтобы добить себе пищу и не умереть с голоду, как это делали наши древние предки. Сегодня люди убивают животных ради забавы, ради того, чтобы получить их мех. Некоторые из таких животных, например, лисы, вполне реально подвергаются опасности навсегда исчезнуть с лица нашей планеты. Каждый час несколько видов растений и животных исчезает с лица нашей планеты. Реки и озера высыхают.

Еще одна глобальная экологическая проблема - так называемые кислотные дожди.

Кислотный дождь - одна из наиболее серьезных форм загрязнения окружающей среды, опасная болезнь биосферы. Эти дожди образуются вследствие поступления в атмосферу на большую высоту от сгорающего топлива (особенно сернистого) диоксида серы и окислов азота. Получающиеся при этом в атмосфере слабые растворы серной и азотной кислоты могут выпадать в виде осадков иногда через несколько дней в сотнях километров от источника выделения. Установить место зарождения кислотного дождя технически пока невозможно. Проникая в почву, кислотные дожди нарушают ее структуру, пагубно влияют на полезные микроорганизмы, растворяют природные минералы, такие как кальций и калий, унося их в подпочвенный слой и отбирая у растений их основной источник питания. Вред, наносимый растительности кислотными дождями, особенно соединениями серы, огромен. Внешний признак воздействия сернистого ангидрида - постепенное потемнение листьев на деревьях, покраснение игл сосны.

Загрязнение воздушной среды теплогенерирующими установками, промышленностью и транспортом, как полагают ученые, привело к новому явлению - поражению некоторых видов лиственных пород деревьев, а также к быстрому сокращению скорости роста, по меньшей мере, шести видов хвойных деревьев, что прослеживается по годовым кольцам этих деревьев.

Ущерб, наносимый в Европе кислотными дождями рыбным запасам, растительному покрову, архитектурным сооружениям, оценивается в 3 млрд. долл. в год.

Кислотные дожди, различные вредные вещества, находящиеся в воздухе крупных городов, вызывают также разрушение промышленных конструкций и металлических деталей. Большой урон наносят кислотные дожди здоровью людей. Вредные вещества, образующие кислотные дожди, переносятся, с воздушными потоками из одной страны в другую, что иногда служит причиной международных конфликтов.

Кроме потепления климата и появления кислотных дождей, на планете наблюдается еще одно глобальное явление - разрушение озонового слоя Земли. При превышении предельно допустимой концентрации озон оказывает вредное воздействие на человека и животных. При соединении с выхлопными газами автомобилей и промышленными выбросами вредное действие озона усиливается, особенно при солнечном облучении этой смеси. Вместе с тем озоновый слой на высоте Н-20 км от поверхности земли задерживает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, которое разрушительно влияет на организм человека и животных. Избыток солнечного излучения вызывает рак кожи и другие заболевания, снижая продуктивность сельскохозяйственных угодий и Мирового океана. Сегодня во всем мире производится около 1300 тыс. т озоноразрушающих веществ, из них менее 10% - в России.

Для предотвращения тяжелых последствий, связанных с разрушением защитного озонового слоя Земли, на международном уровне была принята Венская конвенция, посвященная его охране. Она предусматривает замораживание и последующее сокращение выпуска озоноразрушающих веществ, а также разработку их безвредных заменителей.

Одна из глобальных экологических проблем - резкий рост населения на планете. Причем на каждого сытого человека приходится другой, которому едва удается себя прокормить, и третий, который недоедает изо дня в день. Главным средством сельскохозяйственного производства является земля - важнейшая часть окружающей среды, характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, водами. За период своего развития человечество потеряло из-за водной, ветровой эрозии и других разрушительных процессов почти 2 млрд. га продуктивных земель. Это больше, чем в настоящее время находится под пашнями и пастбищами. Темпы современного опустынивания, по данным ООН, составляют около 6 млн. га в год.

В результате антропогенного воздействия земли и почвы загрязняются, что приводит к снижению их плодородия, а в некоторых случаях к выводу их из сферы землепользования. Источниками загрязнения земли служат промышленность, транспорт, энергетика, химические удобрения, хозяйственно-бытовые отходы и другие виды деятельности людей. Загрязнение земель происходит через сточные воды, воздух, в результате непосредственного воздействия физических, химических, биологических факторов, вывозимых и сбрасываемых на земли отходов производства. Глобальное загрязнение почвы создается вследствие дальнего переноса загрязняющего вещества на расстояние более 1000 км от любых источников загрязнения. Наибольшую опасность для почв представляют химические загрязнения, эрозия и засоление.

Выход из экологического кризиса

Выход из глобального экологического кризиса – важнейшая научная и практическая проблема современности. Над ее решением работают тысячи ученых, политиков, специалистов-практиков во всех странах мира. Задача заключается в разработке комплекса надежных антикризисных мер, позволяющих активно противодействовать дальнейшей деградации природной среды и выйти на устойчивое развитие общества. Попытки решения этой проблемы только одними какими-либо средствами, например технологическими (очистные сооружения, безотходные технологии и т. д.), принципиально неверны и не приведут к необходимым результатам.

Перспектива выхода из экологического кризиса в изменении производственной деятельности человека, его образа жизни, его сознания. Его преодоление возможно лишь при условии гармоничного развития природы и человека, снятии противостояния между ними, необходима смена концепции управления человеческим обществом с природопокорительной, потребительской на природоохранную. Необходим комплексный подход при решении природоохранных проблем, т.е. обеспечить охрану всех компонентов природной среды – атмосферного воздуха, вод, почвы и т.д. – как единого целого.

Выделяют пять основных направлений выхода из экологического кризиса:

Совершенствование технологии, которое включает создание экологически чистой технологии, внедрение безотходных, малоотходных производств, обновление основных фондов и др.
- Развитие и совершенствование экономического механизма охраны окружающей среды.
- Применение мер административного пресечения и мер юридической ответственности за экологические правонарушения (административно-правовое направление).
- Гармонизация экологического мышления (эколого-просветителъское направление).
- Гармонизация экологических международных отношений (международно-правое направление).

Прогресс в преодолении экологического кризиса будет достигнут с созданием экологически чистого оборудования. Поэтому важное значение при решении проблемы выхода из экологического кризиса имеет экологизация производства. Эта задача достигается путем инженерных разработок. Наиболее правильным решением является использование замкнутых безотходных и малоотходных технологий переработки сырья, комплексное использование всех его составляющих, сведение к минимуму количества газообразных, жидких, твердых, энергетических отходов в технологических процессах. Строительство очистных сооружений остается одним из самых эффективных способов борьбы с загрязнением биосферы.

Для очистки атмосферы применяются сухие и мокрые пылеуловители, тканевые (матерчатые) фильтры и электрофильтры. Выбор типа оборудования зависит от вида пыли, ее физико-химических свойств, дисперсного состава и общего содержания в воздухе. Методы очистки промышленных отходов делят на следующие группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции), промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение примесей с применением катализаторов.

Предотвращение загрязнения гидросферы так же состоит в создании безотходных технологических процессов. Сточные воды очищаются механическим, физико-химическим, биологическим методами.

Механический метод заключается в отстаивании и фильтрации механических примесей. Частицы улавливаются решетками и ситами различных конструкций, а поверхностные загрязнения – нефтеловушками, маслоуловителями, смолоуловителями и т.д.

Физико-химическая очистка состоит в добавлении к сточным водам химических реагентов, вступающих в реакцию с загрязняющими веществами и способствующих выпадению нерастворимых и частично растворимых веществ. Механический и физико-химический методы являются первыми этапами очистки сточных вод, после чего они направляются на биологическую очистку.

Метод биологической очистки заключается в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры (вода пропускается через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой, благодаря которой идет процессы биохимического окисления), аэротенки (метод с использованием активного ила) и биологические пруды.

Загрязненные сточные воды очищают также электролитическим методом (пропусканием электрического тока через загрязненные воды), с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления.

К защите литосферы следует отнести обезвреживание и переработку твердых бытовых отходов (ТБО). Работы по обезвреживанию и переработке отходов дороги, и крайне необходимы. Используются мусоросжигательные заводы, полигоны для захоронения, мусороперерабатывающие заводы. Мусороперерабатывающие заводы служат источником ценных компонентов: лом металлов, бумага, пластмассы, стекло, пищевые отходы, которые могут служить вторичным сырьем. Использование вторичного сырья в свою очередь позволяет экономить на производстве, что в свою очередь избавляет окружающую среду от негативного воздействия процесса производства.

Рассмотрим меры, разработанные на государственном уровне по защите окружающей среды и способы наказания, применяемые к нарушителям.

Комплекс правовых норм и правоотношений, регулирующих общественные отношения в сфере взаимодействия общества, называется экологическим правом. Источниками экологического права являются нормативно-правовые акты, содержащие эколого-правовые нормы. Это Конституция РФ, международные договоры РФ, законы РФ, законодательные и иные нормативно-правовые акты субъектов РФ, ведомственные нормативно-правовые акты, нормативно-правовые акты органов местного самоуправления и т.д. Принят Экологическая Доктрина Российской Федерации и Федеральный закон № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», который определяет правовые основы государственной политики страны в области охраны ОС, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов. Он содержит: нормативы: допустимого воздействия на окружающую среду, допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов, образования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение, допустимых физических воздействий на окружающую среду, допустимого изъятия компонентов природной среды; государственные стандарты на новую технику, технологии, материалы, вещества, технологические процессы, хранение, транспортировку; лицензирование отдельных видов деятельности в области охраны окружающей среды; сертификацию в сфере охраны ОС; экологический контроль.

В соответствии с ФЗ «Об охране окружающей среды» хозяйственная и иная деятельность, оказывающая воздействие на окружающую среду, должна осуществляться на основе следующих принципов:

Соблюдение права человека на благоприятную окружающую среду;
- сохранение биологического разнообразия;
- приоритет сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и природных комплексов;
- охрана, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;
- обеспечение снижения негативного воздействия на окружающую среду в соответствии с нормами в области охраны окружающей среды, которого можно достигнуть на основе использования наилучших существующих технологий с учетом экономических и социальных факторов;
- обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности.

За нарушение законодательства в области охраны ОС установлены следующие виды ответственности: административная, уголовная, дисциплинарная и имущественная. Меры могут применяться к гражданам, должностным и юридическим лицам.

Административная ответственность выражается в применении мер административного взыскания (штрафы). Уголовная ответственность наступает при наличии общественно опасных последствий. Предусмотрено наказание от штрафа до лишения свободы до 5 лет, а в особых случаях и до 20 лет. К дисциплинарной ответственности привлекаются должностные лица и работники организаций, если в результате ненадлежащего выполнения ими своих должностных или трудовых обязанностях организация понесла административную ответственность за нарушение экологического законодательства, приведшее к негативному воздействию на ОС.

Имущественная ответственность направлена на компенсацию причиненных убытков потерпевшему за счет правонарушителя.

Значительная часть ущерба, которая наносится природе, относится к низкой экологической культуре и слабой осведомленности.

В наше время люди, принимающие ответственные технические решения и не владеющие при этом хотя бы основами естественных наук, становятся социально опасными для общества. Для сохранения природы необходимо, чтобы каждый человек, соприкасающийся с промышленным или сельскохозяйственным производством, с бытовыми химическими веществами, был не только экологически грамотен, но и сознавал свою ответственность за действия, которые приносят ей явный вред.

Одним из источников просвещения населения об экологической обстановке в различных регионах страны являются средства массовой информации: газеты, журналы, радио, телевидение. Они несут огромную ответственность за отражение не только конфликтов с природой, но и сложности их решения. Именно они должны показывать пути выхода из критических ситуаций, отражать необходимость в сохранении природной среды.

Свое место в работе просвещения населения имеет книгоиздательское дело. Нужно увеличивать книгопечатание по специализированной литературе, которой со временем становится все меньше и меньше.

Эколого-просветительская деятельность ведется в учреждениях культуры и государственных организациях и её необходимо продолжать. Проводить в библиотеках, организовывать музеи краеведения, проводить читательских конференции и т.д.

Для улучшения эколого-просветительской деятельности необходимо:

Создать единую систему массовой экологической информации для всех слоев населения;
- Обеспечить население исчерпывающей экологической информацией по месту жительства;
- Добиться максимальной гласности в проведении природоохранных работ.

Эффективным звеном усиления информационной деятельности является комплексный подход к организации экологической пропаганды и вовлечения людей в практическую природоохранную работу. Информативность всех категорий людей призвана, в конечном счете, обеспечить формирование гуманного отношения к природе.

Последствия экологического кризиса

То, что современный экологический кризис является обратной стороной НТР, подтверждает тот факт, что именно достижения НТП привели и к самым мощным экологическим катастрофам на нашей планете. В 1945 г. была создана атомная бомба. В 1954 г. была построена первая в мире атомная электростанция в Обнинске - на «мирный атом» возлагалось много надежд. А в 1986 г. произошла самая крупная в истории Земли техногенная катастрофа на Чернобыльской АЭС. Особенность радиоактивного поражения в том, что оно способно убить безболезненно. Боль является эволюционно развитым защитным механизмом, но «коварство» атома состоит в том, что в данном случае этот предупредительный механизм не включается. Чернобыльская авария затронула более 7 млн. человек и коснется еще многих, в том числе и не родившихся. Средства же на ликвидацию последствий катастрофы могут превысить экономическую прибыль от работы всех АЭС на территории бывшего СССР.

Второй крупнейший катастрофой является высыхание Аральского моря. Еще несколько десятилетий назад газеты прославляли строителей Каракумского канала, благодаря которому вода пришла в бесплодную пустыню, превратив ее в цветущий сад. Но прошло немного времени и выяснилось, что победные реляции о «покорении» природы оказались опрометчивыми. Почвы на громадной территории оказались засоленными, вода в многочисленных каналах стала высыхать, и вслед за этим приблизилась катастрофа, которая не случилась мгновенно в результате аварии, а понемногу подбиралась годами, с тем чтобы предстать во всем своем ужасающем виде. В настоящее время площадь Арала уменьшилась наполовину, а ветры принесли токсичные соли с его дна на плодородные земли, отдаленные на тысячи км. Спасти Арал уже не удастся, и этот отрицательный опыт преобразования лика Земли подтверждает вывод В.И. Вернадского о том, что человек стал величайшей геологической силой на нашей планете.

Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-за объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, так и в связи с качественным изменением производства под влиянием научно-технического прогресса. Первое обстоятельство связано с тем, что лишь 1-2% используемого природного ресурса остается в конечном произведенном продукте, а остальное идет в отходы, которые - это второе обстоятельство - не усваиваются природой.

Многие металлы и сплавы неизвестны природе в чистом виде, и, хотя они в какой-то мере подвластны утилизации и вторичному употреблению, часть их рассеивается, накапливаясь в биосфере в виде отходов. Проблема загрязнения природной среды в полномасштабно встала после того, как в XX в. человек стал изготавливать синтетические волокна, пластмассы и другие вещества, имеющие свойства, которые не только не известны природе, но даже вредны для организмов биосферы. Эти вещества после их использования не поступают в природный кругооборот.

Темпы роста отрицательных последствий человеческой деятельности ставят под сомнение не только способность природы справиться с ними, но и адаптационные возможности самого человека.

Наличие физических и химических факторов, с которыми организм никогда в ходе эволюции не взаимодействовал, может привести к тому, что механизмы биологической и социальной адаптации окажутся не в состоянии сработать. Технический прогресс вызвал к жизни массу новых факторов, перед которыми человек как представитель биологического вида практически беззащитен. У него нет эволюционно выработанных механизмов защиты от их воздействия. Загрязнение воздуха в промышленных центрах - главная причина распространения хронических бронхитов, катаров верхних дыхательных путей, пневмонии, эмфиземы и одна из причин, вызывающих рак легких.

Нужно отметить различные профессиональные заболевания, связанные с работой в загрязненной среде, потому что от загрязняющих веществ страдают в первую очередь те, кто их непосредственно производит.

Получены настораживающие данные о влиянии загрязнения природной среды на генетический аппарат человека. Совсем недавно стали появляться на свет так называемые «желтые дети» с врожденной желтухой в местах с высокой степенью загрязненности природной среды. Загрязнение природной среды привело к появлению новых заболеваний, таких, как болезнь минамата, вызванная отравлением ртутью.

Особенно острая ситуация сложилась для жителей крупных городов. В крупных городах объемы твердых отходов резко. Сжигание городского мусора, содержащего значительные количества компонентов, которые не подвергаются минерализации в почве (стекло, пластмасса, металл), приводит к дополнительному загрязнению атмосферного воздуха.

«Урбанизация нарушает биогеохимические циклы, поскольку город получает продукты, собранные с огромного по площади пространства, изымая с полей и пастбищ множество веществ, но не возвращая их обратно, потому что большая часть этих веществ после использования попадает в сточные воды и отбросы. А те и другие через канализацию со сточными водами переходят, минуя поля, в грунтовые воды, в реки и, наконец, аккумулируются в океане».

Некоторые последствия урбанизации пока еще трудно оценить. К таковым относится, например, просадка центральных районов городов, застроенных высотными зданиями, с компенсирующими поднятиями поверхности в пригородах.

Одним из путей предупреждения загрязнения природной среды являются попытки упрятать отходы как можно дальше. Соответствующие предложения (например, ликвидация отходов путем сбрасывания их в спрессованном виде в тектонически-активные зоны океанов с тем, чтобы они в дальнейшем погрузились в мантию, а также другие подобные предложения) не могут не навести на мысль: а не приведет ли это к еще большим трудностям? К вызывающим тревогу последствиям НТП относит изменение фундаментальных физических параметров, в частности повышение шумового фона и радиационного уровня.

Среди потенциальных экологических опасностей можно отметить те, которые могут актуализироваться в будущем при сохранении существующих тенденций технико-экономического развития. К ним можно отнести опасности исчерпания традиционных видов природных ресурсов, теплового перегрева планеты, разрушения озонового щита, сокращения количества кислорода в атмосфере и др.

Практическая невозобновимость естественным путем большинства полезных ископаемых ставит перед человечеством сырьевую проблему, ведь природе требуется много тысяч лет для накопления запасов, к примеру, каменного угля, сжигаемого человеком за 1 год. Безусловно, в прогнозах учитываются лишь обнаруженные месторождения или принимается во внимание возможность небольшого увеличения запасов может стоять довольно остро, и это вполне справедливо для современной эпохи.

Некоторые отрицательные моменты интенсификации добычи полезных ископаемых сказываются и в настоящее время. Это, прежде всего разрушение горными выработками почвенного покрова. Но не только. Добыча твердых полезных ископаемых в шахтах и откачка нефти и воды по скважинам приводят к осадке поверхности.

Можно отметить и такие негативные моменты, как увеличение затрат на геологоразведочные работы и добычу полезных ископаемых, поскольку найти полезное ископаемое становится все труднее, и в разработку приходится вовлекать месторождения с более бедными рудами, находящимися к тому же в более сложных геологических условиях.

Намного лучше, казалось бы, положение с возобновимыми ресурсами. Однако именно их возобновимость вызывала самоуспокоенность и вела к тому, что, истребляя ценные виды животных и растений, человек не думал и зачастую препятствовал их естественному возобновлению.

К воспроизводимым ресурсам относятся также пресные воды. Интенсивная добыча воды приводит к понижению уровня и постепенному истощению запасов. Дефицит подземных вод ощущается во многих районах земного шара, например в Бельгии, Германии, Швейцарии. Такая же ситуация в некоторых регионах России и может распространиться на другие. Несколько лет велись исследования проблемы переброски части стока вод северных и восточных рек СССР на юг, но эта проблема не только технически, но особенно экологически исключительно сложна. Были высказаны предположения, что, поворот рек может замедлить вращение Земли из-за перемещения огромных масс воды. Пожалуй, самое позитивное экологическое событие последних 10 лет - отказ от этого самоубийственного шага.

Не поспевает за вырубкой воспроизводство лесов. Чтобы вырубить участок леса в 1 га, требуется 1 день, а чтобы вырастить такой участок, 1 нужно 15-20 лет. Кроме того, интенсивная рубка лесов может привести к оползневым процессам, наводнениям и другим разрушительным природным явлениям. Подводя итог рассмотрению сырьевой проблемы, следует сделать вывод, что ценность каждого вида ресурса с ростом потребности в нем все более возрастает. Поэтому увеличивается и значение охраны природной среды от истощения.

Особо следует сказать о проблеме обеспечения энергетическими ресурсами. Основную приходную часть топливно-энергетического баланса составляет энергия, полученная за счет сжигания минерального топлива. Но запасы нефти и природного газа могут быть исчерпаны в ближайшем будущем. Перспективы связывают с развитием атомной энергетики, которая способна обеспечить человечество огромным количеством дешевой энергии. Атомная энергетика таит второй основной тип потенциальных опасностей тех, которые могут актуализироваться в любой момент в результате случайных обстоятельств. Имеется в виду опасность интенсивного радиоактивного заражения природной среды, которое может произойти из-за аварий на АЭС. Проблема захоронения радиоактивных отходов также до сих пор не решена. Впереди и еще одна опасность. При существующих темпах роста энергии, вырабатываемой на Земле, следует ожидать, что ее количество станет соизмеримо в скором времени с количеством энергии, получаемой от Солнца. Ученые указывают на опасность теплового перегрева планеты и превышение энергетических барьеров биосферы. Опасность теплового перегрева планеты усиливается и в связи с повышением содержания углекислого газа в атмосфере, что ведет к так называемому «парниковому эффекту». Сжигание топлива вносит ежегодно в атмосферу не менее 1000 т углекислого газа. Ряд ученых, напротив, высказывает предположение о грядущем похолодании на нашей планете под влиянием антропогенной деятельности, связанной с запылением атмосферы и т.д. В любом случае резкие измерения климата могут вызвать катастрофические результаты. Нельзя забывать, что экологические процессы экспоненциальны и изменения в природе происходят не только эволюционно. Существуют пороги, превышение которых грозит резкими качественными преобразованиями.

Потенциальные опасности важнее тех, которые уже в полной мере стоят перед человечеством.

Переплетение экологически негативных последствий препятствует попыткам решить какую-либо частную экологическую проблему. При соответствующих усилиях она может быть решена, но это ведет к возникновению и обострению других проблем. Происходит не окончательное решение, а как бы «сдвиг проблем».

Предотвращения экологического кризиса

Интенсивность воздействия на биосферу сельскохозяйственной, а затем и промышленной деятельности людей особенно быстро нарастала в последние две сотни лет и достигла такого уровня, когда биосфера больше не могла сохраняться в своем прежнем состоянии. Назрел кризис биосферной системы, о чем предупреждали человечество В.И.Вернадской и другие ученые. Предполагается, что из кризисного состояния самоорганизующая система выходит скачком, меняя свою структуру и облик таким образом, чтобы на новом уровне организации достичь устойчивого состояния. После того, как произойдет переход, назад возврата нет, система начинает новый эволюционный этап, определяемый стартовыми условиями совершившегося периода.

Наблюдаемые изменения на современном этапе эволюции свидетельствуют о том, что биосфера и человечество как ее составная часть вступили в кризисный период своего развития. Кризис усугубляется многими неблагоприятными факторами. Так, впервые в своей истории человечество стало обладателем мощнейших источников энергии и токсичности – теперь за считанные минуты может быть уничтожено все живое на земле.

За угрозой ядерного, радиационного и токсического уничтожения биосферы вырисовывается другая, не менее страшная экологическая катастрофа. В ее основе – стихийная деятельность людей, сопровождающаяся повсеместным массовым загрязнением среды обитания, нарушением теплового баланса Земли и развитием парникового эффекта. В ближайшей перспективе назревает истощение жизненно важных для человеческой цивилизации сырьевых источников планеты. К этому следует добавить демографический взрыв – очень быстрый рост численности населения с тяжелыми для биосферы последствиями. По мнению митрополита Волоколамского и Юрьевского Питирима, «…этические нормы поведения человека определяют как бытие, так и взаимодействие с окружающей средой. Земля отвечает не просто неурожайностью почвы или изменением климата на нарушение нравственного ведения хозяйства, но и способна, накапливая отрицательное воздействие, выражать тектоническими изменениями свою реакцию на поступки человека».

В.И.Вернадский и другие ученые вселяют оптимизм и надежду: любые трудности человечество может преодолеть. Однако среди возможных устойчивых состояний, в которые биосфера как система сможет перейти в процессе самоорганизации, есть и такие, которые исключают жизнь на Земле или существование на ней человечества. А так как механизм перехода управляется случайными факторами, то вероятность таких неблагоприятных для человека вариантов достаточно велика. Например, по случайным причинам или преднамеренно может произойти самоуничтожение человечества в ядерном конфликте. Или к тем же результатам приведет неспособность справиться с надвигающейся экологической катастрофой. Благоприятный выход из неустойчивого состояния – образование ноосферы. Является ли в действительности переходный процесс в точке бифуркации независящим от воли человека, чисто случайным явлением?

Оказывается, присутствие в системе разума меняет ситуацию. Предотвратить переходный процесс в биосфере человек не в силах, но есть возможность свести к минимуму или исключить ее неблагоприятные флуктуации, которые и подталкивают неустойчивую систему к нежелательным для человека вариантам перехода. Например, запрещение и полное уничтожение ядерного и химического оружия (точнее, любого оружия массового уничтожения) устраняет флуктуацию, способную вызвать уничтожение биосферы в конфликте. Еще лучше, если будут достигнуты договоренности о значительном сокращении, а затем и полном уничтожении обычных видов вооружений. Тогда высвободятся огромные материальные, интеллектуальные и финансовые ресурсы, которые можно направить на предотвращение экологической катастрофы.

Значительно труднее решить экологическую проблему. Человечество не может (и не должно) отказаться от современной цивилизации – источника благополучия и комфортных условий жизни, и в то же время создающей неблагоприятные флуктуации, способные подтолкнуть биосферу на переход, исключающий возможность существования в ней человека. Совершенно ясно, что экологические проблемы возможно решать только совместными усилиями всех стран и народов. Нет сомнений, что понадобятся осознанные людьми ограничительные меры: снижение потребления энергии, организация более экономного ведения промышленного производства, сокращение добычи и потребления важнейших полезных ископаемых. Необходимо, кроме того, изменить отношение человека к животному и растительному миру планеты, осознать демографические проблемы и сделать многое другое. Успешное решение вей совокупности возникающих экологических и иных проблем невозможно без научного предвидения результатов любой природопреобразующей и социальной деятельности людей, а также без создания налаженной системы управления и контроля при проведении в жизнь разрабатываемых мероприятий.

Природные катастрофы и климат

Климат планеты меняется на наших глазах. И подтверждают это природные катастрофы, все чаще обрушивающиеся на Землю. По рассветам климатологов средняя температура планеты в конце 21 века поднимется на три градуса. А выводы, сделанные при исследовании Гренландского ледяного щита, говорят о возможном повторении драматических изменений от жаркого климата пустыни до холодов великого оледенения. Ни у кого нет сомнения в том, что климат нашей планеты меняется. Появляются сообщения о небывалых наводнениях, разрушительных циклонах, тайфунах и смерчах. По сравнению с 60-ми годами ХХ в. число природных стихий на планете увеличилось вчетверо, скорости ветра возросли, материальный ущерб, приносимый стихиями, по меньшей мере удесятерился.

Отмечается, что в последние несколько лет зимы стали теплее. Сто лет изменений массы глетчеров(ледников) в Альпах показали, что количество льда уменьшилось вдвое. За эти же сто лет уровень Мирового океана поднялся на 20 см. За последние годы темп пополнения океана увеличился, его уровень растет за десятилетие на 3 см.

В результате исследования климата в прошлом американские ученые пришли к выводу: Северное полушарие в ХХ в. оказалось наиболее теплым за последнее тысячелетие. За минувшие 100 лет средняя температура поверхности поднялась примерно на 1 градус. Если не удастся ослабить приводящий к потеплению парниковый эффект, то в 21 века температура вырастет на 3-3,5 градусов и климат планеты окажется самым теплым за несколько последних миллионов лет.

Ученые считают, что на 95%% потепление земли вызвано деятельностью человека, а не природными процессами. Основные источники парникового эффекта – углекислый газ, метан и др. Они выделяются в результате деятельности промышленности, транспорта и сельского хозяйства.

На изменение температуры влияют и природные процессы, не зависящие от человека. Однако, как показывает оценка специалистов, основная причина потепления – все же загрязнение биосферы.

Результаты исследований с применением математических компьютерных моделей не оставляют сомнений в том, что при сохранении выбросов в атмосферу на прежнем уровне первым пострадает от большой жары Южное полушарие. Там станет гораздо суше, чем теперь. Повышение температуры на два градуса уменьшит и без того скудные осадки на 10%. Пруды высохнут, почва растрескается, возникнут пустыни в Южной Испании, Греции, на Среднем Востоке, не говоря уже о захвате африканскими пустынями новых тысяч квадратных километров ныне еще живых мест. Южные штаты США будут напоминать сегодняшние пустыни Аризоны и Невады.

В то же время в Северном полушарии станет теплее и более влажно. Германия, например, приблизится по климатическим условиям к теперешней Италии. На месте вечной мерзлоты в Сибири будет дозревать пшеница, а на берегах Балтийского и Северного морей появятся тропические растения. Значит ли это, что в таких местах наступят райские времена? Климатологи не так уж оптимистичны. Потепление будет сопровождаться частыми дождями, не всегда благоприятными для сельского хозяйства. Европейцы должны будут свыкнуться с зимними дождями и засушливым летом. Жителям Севера придется встретиться с новыми для них инфекциями, до сих пор распространенными в южных широтах. Тропическая малярия, желтая лихорадка – эти болезни в последние годы расширили свои территории в Южной Америке, Азии и Африке.

Особую настороженность климатологов вызывают тропические циклоны, образующиеся в зонах, где температура поверхности океана превышает 26%. Раньше такие зоны занимали сравнительно небольшие площади, но при продолжающемся нагреве атмосферы области, порождающие циклоны, могут стать устрашающе большими. И тогда циклоны выйдут из тропической зоны, станут появляться в океане у берегов Европы или в пределах Средиземного моря.

Жители долин рек и морского прибрежья с приближением потепления будут страдать от затоплений в разные времена года. В некоторых странах уже обсуждаются законы, запрещающие строительство жилья в местах, подверженных стихийным катастрофам.

Только в последние 100 000 лет не было ощутимых помех в установившемся равновесии климата, оказавшемся стабильным. Но никто не знает причин этого. Человечеству представилась счастливая возможность жить в таких исключительно стабильных климатических условиях, и оно должно помнить: производя те или иные действия, связанные с вторжением в биосферу, нельзя нарушать установленное самой природой равновесие климата.

Сохранение озонового слоя

Озоновому слою Земли посвящено довольно много публикаций: в одних утверждается, что озоновый слой исчезает быстро и необратимо и жить человечеству осталось недолго, а в других, что озоновые дыры существовали всегда, и это нормальный естественный процесс, на который человечество повлиять никак не может. Так что же происходит с атмосферным азоном?

Озон представляет собой едкий, слегка голубоватый газ. Его молекула состоит из трех атомов кислорода. Озон – одна из наиболее важных составляющих атмосферы Земли. С экологической точки зрения наиболее ценное его свойство – это способность поглощать опасное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца. С другой стороны, он сильнейший окислитель (попросту яд), способный отравлять ту самую флору и фауну, которую защищает, находясь в стратосфере. Отравляющее действие озона приносит пользу при очистке воды от болезнетворных организмов: озонирование воды - один из лучших способов ее очистки. Кроме того, озон обладает свойством парникового газа, влияющего на изменение климата.

С точки зрения различных функций и свойств озон можно условно разделить на «плохой» и «хороший». «Плохой» озон входящий в состав фотохимического смога, поразившего многие крупные города, находится в приземном слое тропосферы и, достигнув определенных концентраций, представляет опасность для всего живого. Однако основная часть озона сосредоточена в стратосфере, расположенной над тропосферой на высоте 8 км над полюсами, 17 км над экватором и простирающегося вверх на высоту примерно 50 км. Это – «хороший» озон: он защищает все живое от опасного ультрафиолетового излучения.

Наиболее яркое проявление антропогенного воздействия на озоновый слой Земли – это антарктическая озоновая дыра, в которой истощение озона составляет более 50%.После осознания последствий разрушения озонового слоя антропогенными источниками были сделаны важные шаги – приняты Венская конвенция и Монреальский протокол, запрещающие производство озоноразрушающих веществ. По мере сокращения их производства в последнее время отмечается некоторая стабилизация в содержании озона в стратосфере и даже тенденция к его восстановлению. Расчеты показывают, что процесс восстановления озона будет происходить в течение всего текущего столетия. Ускорение этого процесса – еще один важный шаг в решении сложной проблемы сохранения озонового слоя.

Введение

Загрязнение окружающей среды - проблема всего мира. Расцвет промышленности принёс материальные блага и богатства ценой разрушения окружающей среды. Расширялись города и заводы, и дым из труб вместе с выхлопными газами принёс в атмосферу вещества, вредные для человека.

Впервые человечество осознало, что способно разрушить само себя, анализируя последствия возможного ядерного конфликта. Ежегодно перемещаются и преобразуются гигантские массы вещества, нарушаются огромные участки девственной поверхности суши, исчезают виды растений и животных, нарастает радиоактивный фон.

Технически развитое общество губит природу, губит среду, в которой оно существует и из которой черпает все необходимые для себя ресурсы. Губит самим фактом своего быстрого развития, своей техникой и, главным образом, своими необдуманными по отношению к природе действиями. Тем самым оно лишает себя перспективы и возможностей дальнейшего существования.

До недавнего времени считали, что природа в состоянии сама перерабатывать и нейтрализовывать все вредные промышленные выбросы. Эта точка зрения привела к экологической катастрофе. Причиной этого стало то, что механизмы адаптации естественных систем и самого человека к быстрым изменениям природной среды, имеющим антропогенный характер, перестали срабатывать.

Вследствие чего природные экосистемы деградируют, и это ударяет по самому человеку.

История свидетельствует, что и в прежние эпохи обострялись противоречия между человеком и природой и это приводило к экологическим кризисам. Но это были локальные и региональные кризисы. Особенностью нашего времени является интенсивное и глобальное воздействие человека на окружающую среду, что сопровождается интенсивными и глобальными негативными последствиями. Противоречия между человеком и природой способны обостряться, помимо прочего, из-за того, что не существует предела росту материальных потребностей человека, в то время как способность природной среды удовлетворить их - ограничена.

На рубеже 60-70-х годов человечество узнало, что все большее загрязнение воздуха и водных источников, оглушающие городские шумы, бесчисленные свалки мусора, удручающее оскудение природных ландшафтов - отнюдь не локальные явления. Под угрозой находятся практически все естественные оболочки (сферы) нашей планеты, многие фундаментальные равновесия в биосфере Земли и даже за ее пределами. Подрыв этих равновесий чреват необратимыми и пагубными для жизни на планете последствиями.

Сейчас человек стоит перед решением двух важнейших проблем: предотвращение ядерной войны и экологические катастрофы.

Сопоставление не случайно: антропогенное давление на природную среду грозит тем же что и применение атомного оружия, - уничтожением жизни на Земле.

Глава 1. Экологический кризис. Общее понятие.

.1 Основные элементы и особенности экологического кризиса

В истории развития биосферы Земли неоднократно происходили процессы как постепенного, так и резкого изменения состояния природных систем. Причинами последних были глобальные природные или природно-антропогенные катастрофы. Они всегда приводили к существенным эволюционным перестройкам, которые, как правило, являлись прогрессивными для развития природных систем в процессах их адаптации к изменившимся условиям среды. При этом в биоте происходили сначала снижение биологического разнообразия, а затем взрыв формообразования новых видов.

Природно-антропогенные катастрофы связаны с действиями людей, началом их служит мощный антропогенный толчок. Это может быть ядерная война. Ее последствия способны привести к необратимым глобальным изменениям на Земле и самоуничтожению человечества.

Началу экологической катастрофы всегда предшествуют негативные процессы, происходящие в биосфере и приводящие к нарушениям равновесия ее экосистем. Основным проявлением таких процессов становится экологический кризис.

Экологический кризис - напряженное состояние во взаимоотношениях человека с окружающей природной средой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил, производственных отношений и потребностей общества ресурсам биосферы.

Экологический кризис следует рассматривать как обратимый процесс, в котором человек выступает активно действующей стороной. Поэтому, если экологический кризис - результат усиления антропогенного воздействия на биосферу, то развитие экологического кризиса - это усиление влияния изменений в окружающей среде на человеческое общество, а разрешение экологического кризиса - определенная фаза в развитии биосферы, сопровождающаяся как количественными, так и качественными изменениями экосистем.

В условиях взаимодействия человека с природными системами биосферы ее стабильность обеспечивается реализацией следующих положений:

биосфера - не просто источник ресурсов и приемник отходов производства и жизнедеятельности человека, она является фундаментом живого, и в ней сама биота обеспечивает стабильность окружающей среды;

биосфера имеет предельную хозяйственную емкость, превышение которой нарушает устойчивость биоты и окружающей среды;

в пределах хозяйственной емкости биосфера может восстанавливать нарушенные функции экосистем, время восстановления и предел хозяйственной емкости меняются от ландшафта к ландшафту в зависимости от продуктивности биоты (в пустынях эта способность наименьшая, в лесах - наибольшая);

превышение хозяйственной емкости биосферы нарушает естественный биологический круговорот веществ, геохимический баланс в экосистемах, т.е. ведет к загрязнению окружающей природной среды;

загрязнение окружающей среды служит причиной и поводом для трансформации экологических ниш и, как следствие, гибели живых организмов;

в условиях экологических нарушений природной среды человек должен обеспечить сохранение и восстановление естественных сообществ организмов в масштабах, обеспечивающих возвращение в пределы хозяйственной емкости биосферы, т.е. ее стабильности;

предел роста человеческой популяции - хозяйственная емкость биосферы, верхним порогом которой является перевод в антропогенный канал не более 1 % чистой первичной продукции биоты (фотосинтеза); переход через этот порог ведет к дестабилизации окружающей среды и, в конечном счете, к исчезновению человека;

для решения проблем окружающей среды человек должен осознать, что порог ее устойчивости перейден, и его поведение должно быть направлено на восстановление биосферы с использованием механизмов стабилизации в целях сохранения человеческого общества.

Исследования характера изменений биосферы под воздействием антропогенных факторов свидетельствуют о динамичности развития экологического процесса перехода экосистем в различные состояния напряжения.

Естественное состояние биосферы. Наблюдается фоновое антропогенное воздействие, при котором биомасса максимальна, а биологическая продуктивность минимальна.

Равновесное состояние. Скорость восстановительных природных процессов не ниже темпа антропогенных нарушений. Биологическая продуктивность больше естественной, а биомасса начинает постепенно снижаться.

Кризисное состояние. Антропогенные воздействия начинают превышать по скорости восстановительные процессы, но коренного изменения состояния экосистем еще не происходит. Биомасса заметно снижена, а биологическая продуктивность существенно повышена.

Критическое состояние. Происходит обратимая замена естественных экосистем на менее продуктивные (например, частичное опустынивание). Биомасса мала и, как правило, снижается.

Катастрофическое состояние. Происходит труднообратимый процесс закрепления малопродуктивных экосистем (например, сильное опустынивание). Биомасса и биологическая продуктивность минимальны.

Состояние коллапса. Происходит необратимая потеря биологической продуктивности. Биомасса постепенно исчезает.

Примеры развития напряженных состояний в экосистемах:

равновесное состояние - акватория Тихого океана, Охотское море; равновесное состояние, переходящее в кризисное, - Балтийское море, экосистемы севера России;

кризисное состояние, угрожающее перейти в критическое, - Каспийское море;

критическое состояние - Черное море;

катастрофическое состояние - экосистемы рек Белой и Уфы; катастрофическое состояние, переходящее в состояние коллапса, - Аральское море.

Техногенная деятельность привела к существенному нарушению экологических систем. И этот процесс продолжает развиваться. Прогнозируемым следствием нарушения биосферы является глобальный кризис надежности экологических систем. Выход из него возможен на основе радикальной перестройки отношения человека к окружающей природной среде, т.е. в революции экологического планирования.

Каковы же основные факторы, вызывающие развитие современного экологического кризиса? В своей хозяйственной деятельности человек интенсивно использует внутренние по отношению к биосфере источники энергии. Получение и использование такой энергии неизбежно ведет к изменению энтропии, т.е. происходит тепловое загрязнение биосферы.

Природные циклы замкнуты, так как вовлекают в круговорот веществ практически все биогенные элементы. Техногенные циклы разомкнуты, поскольку в них образуется масса отходов, материальных и энергетических выбросов, не вовлекаемых в процессы переработки и загрязняющих биосферу. Современная цивилизация в возрастающих масштабах создает, производит и использует искусственные вещества, которые нарушают экологическое равновесие и увеличивают токсичность окружающей среды. В условиях обеднения ресурсов биосферы создаются условия для появления генетически измененных видов животных и растений, массового разведения и распространения монокультур, домашних животных, что ведет к сокращению биологического разнообразия видов и появлению иных экосистем.

Стабильность биосферы нарушается в возрастающих масштабах чрезмерным увеличением численности населения на планете человеческого сообщества, относящегося к природной среде как к источнику ресурсов. При этом человек опирается на достижения науки и техники, что позволяет:

производить в изобилии продукты питания и избавляться от опасности голода;

создавать искусственную среду обитания, обеспечивающую наилучшие условия для жизнедеятельности (условия комфорта);

успешно противостоять многим болезням, эпидемиям и др.;

применять интенсивные способы хозяйствования в производстве товаров, продуктов сельского хозяйства и др.;

успешно развивать материальную и духовную сферы.

В результате человек выиграл в конкурентной борьбе с другими видами, создал цивилизацию, быстро развившуюся в XXI в. Однако реализация достижений науки и техники породила и современный экологический кризис, а также и сопровождающие его экологические катастрофы.

Из-за техногенных выбросов заметно изменились биосферные процессы. С 1950 по 2005 г. выбросы в атмосферу увеличились в 24 раза, а по сравнению с 1900 г. сегодня температура на планете на 0,6-1°С выше. Около 25% поверхности Мирового океана покрыто пленкой нефтепродуктов, в воды ежегодно сбрасывается более 6,5 млн. т бытовых отходов, 6 млн. т фосфора, 2 млн. т свинца, 5 тыс. т ртути, 50 тыс. т пестицидов. Биологическая продуктивность Мирового океана снизилась на 15-25%.

1.2 Последствия экологического кризиса

То, что современный экологический кризис является обратной стороной НТР, подтверждает тот факт, что именно достижения НТП привели и к самым мощным экологическим катастрофам на нашей планете. В 1945 г. была создана атомная бомба. В 1954 г. была построена первая в мире атомная электростанция в Обнинске - на «мирный атом» возлагалось много надежд. А в 1986 г. произошла самая крупная в истории Земли техногенная катастрофа на Чернобыльской АЭС. Особенность радиоактивного поражения в том, что оно способно убить безболезненно. Боль является эволюционно развитым защитным механизмом, но «коварство» атома состоит в том, что в данном случае этот предупредительный механизм не включается. Чернобыльская авария затронула более 7 млн. человек и коснется еще многих, в том числе и не родившихся. Средства же на ликвидацию последствий катастрофы могут превысить экономическую прибыль от работы всех АЭС на территории бывшего СССР.

Второй крупнейшей катастрофой является высыхание Аральского моря. Еще несколько десятилетий назад газеты прославляли строителей Каракумского канала, благодаря которому вода пришла в бесплодную пустыню, превратив ее в цветущий сад. Но прошло немного времени и выяснилось, что победные реляции о «покорении» природы оказались опрометчивыми. Почвы на громадной территории оказались засоленными, вода в многочисленных каналах стала высыхать, и вслед за этим приблизилась катастрофа, которая не случилась мгновенно в результате аварии, а понемногу подбиралась годами, с тем чтобы предстать во всем своем ужасающем виде. В настоящее время площадь Арала уменьшилась наполовину, а ветры принесли токсичные соли с его дна на плодородные земли, отдаленные на тысячи км. Спасти Арал уже не удастся, и этот отрицательный опыт преобразования лика Земли подтверждает вывод В.И. Вернадского о том, что человек стал величайшей геологической силой на нашей планете.

Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-за объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, так и в связи с качественным изменением производства под влиянием научно-технического прогресса. Первое обстоятельство связано с тем, что лишь 1-2% используемого природного ресурса остается в конечном произведенном продукте, а остальное идет в отходы, которые - это второе обстоятельство - не усваиваются природой.

Многие металлы и сплавы неизвестны природе в чистом виде, и, хотя они в какой-то мере подвластны утилизации и вторичному употреблению, часть их рассеивается, накапливаясь в биосфере в виде отходов. Проблема загрязнения природной среды в полномасштабно встала после того, как в XX в. человек стал изготавливать синтетические волокна, пластмассы и другие вещества, имеющие свойства, которые не только не известны природе, но даже вредны для организмов биосферы. Эти вещества после их использования не поступают в природный кругооборот.

Темпы роста отрицательных последствий человеческой деятельности ставят под сомнение не только способность природы справиться с ними, но и адаптационные возможности самого человека.

Наличие физических и химических факторов, с которыми организм никогда в ходе эволюции не взаимодействовал, может привести к тому, что механизмы биологической и социальной адаптации окажутся не в состоянии сработать. Технический прогресс вызвал к жизни массу новых факторов, перед которыми человек как представитель биологического вида практически беззащитен. У него нет эволюционно выработанных механизмов защиты от их воздействия.

Загрязнение воздуха в промышленных центрах - главная причина распространения хронических бронхитов, катаров верхних дыхательных путей, пневмонии, эмфиземы и одна из причин, вызывающих рак легких.

Нужно отметить различные профессиональные заболевания, связанные с работой в загрязненной среде, потому что от загрязняющих веществ страдают в первую очередь те, кто их непосредственно производит.

Получены настораживающие данные о влиянии загрязнения природной среды на генетический аппарат человека. Совсем недавно стали появляться на свет так называемые «желтые дети» с врожденной желтухой в местах с высокой степенью загрязненности природной среды. Загрязнение природной среды привело к появлению новых заболеваний, таких, как болезнь минамата, вызванная отравлением ртутью.

Особенно острая ситуация сложилась для жителей крупных городов. В крупных городах объемы твердых отходов резко. Сжигание городского мусора, содержащего значительные количества компонентов, которые не подвергаются минерализации в почве (стекло, пластмасса, металл), приводит к дополнительному загрязнению атмосферного воздуха.

«Урбанизация нарушает биогеохимические циклы, поскольку город получает продукты, собранные с огромного по площади пространства, изымая с полей и пастбищ множество веществ, но не возвращая их обратно, потому что большая часть этих веществ после использования попадает в сточные воды и отбросы. А те и другие через канализацию со сточными водами переходят, минуя поля, в грунтовые воды, в реки и, наконец, аккумулируются в океане».

Некоторые последствия урбанизации пока еще трудно оценить. К таковым относится, например, просадка центральных районов городов, застроенных высотными зданиями, с компенсирующими поднятиями поверхности в пригородах.

Одним из путей предупреждения загрязнения природной среды являются попытки упрятать отходы как можно дальше. Соответствующие предложения (например, ликвидация отходов путем сбрасывания их в спрессованном виде в тектонически-активные зоны океанов с тем, чтобы они в дальнейшем погрузились в мантию, а также другие подобные предложения) не могут не навести на мысль: а не приведет ли это к еще большим трудностям?

К вызывающим тревогу последствиям НТП относит изменение фундаментальных физических параметров, в частности повышение шумового фона и радиационного уровня.

Среди потенциальных экологических опасностей можно отметить те, которые могут актуализироваться в будущем при сохранении существующих тенденций технико-экономического развития. К ним можно отнести опасности исчерпания традиционных видов природных ресурсов, теплового перегрева планеты, разрушения озонового щита, сокращения количества кислорода в атмосфере и др.

Практическая невозобновимость естественным путем большинства полезных ископаемых ставит перед человечеством сырьевую проблему, ведь природе требуется много тысяч лет для накопления запасов, к примеру, каменного угля, сжигаемого человеком за 1 год. Безусловно, в прогнозах учитываются лишь обнаруженные месторождения или принимается во внимание возможность небольшого увеличения запасов может стоять довольно остро, и это вполне справедливо для современной эпохи.

Некоторые отрицательные моменты интенсификации добычи полезных ископаемых сказываются и в настоящее время. Это, прежде всего, разрушение горными выработками почвенного покрова. Но не только. Добыча твердых полезных ископаемых в шахтах и откачка нефти и воды по скважинам приводят к осадке поверхности.

Можно отметить и такие негативные моменты, как увеличение затрат на геологоразведочные работы и добычу полезных ископаемых, поскольку найти полезное ископаемое становится все труднее, и в разработку приходится вовлекать месторождения с более бедными рудами, находящимися к тому же в более сложных геологических условиях.

Намного лучше, казалось бы, положение с возобновимыми ресурсами. Однако именно их возобновимость вызывала самоуспокоенность и вела к тому, что, истребляя ценные виды животных и растений, человек не думал и зачастую препятствовал их естественному возобновлению.

К воспроизводимым ресурсам относятся также пресные воды. Интенсивная добыча воды приводит к понижению уровня и постепенному истощению запасов. Дефицит подземных вод ощущается во многих районах земного шара, например в Бельгии, Германии, Швейцарии. Такая же ситуация в некоторых регионах России и может распространиться на другие. Несколько лет велись исследования проблемы переброски части стока вод северных и восточных рек СССР на юг, но эта проблема не только технически, но особенно экологически исключительно сложна. Были высказаны предположения, что, поворот рек может замедлить вращение Земли из-за перемещения огромных масс воды. Пожалуй, самое позитивное экологическое событие последних 10 лет - отказ от этого самоубийственного шага.

Подводя итог рассмотрению сырьевой проблемы, следует сделать вывод, что ценность каждого вида ресурса с ростом потребности в нем все более возрастает. Поэтому увеличивается и значение охраны природной среды от истощения.

Особо следует сказать о проблеме обеспечения энергетическими ресурсами. Основную приходную часть топливно-энергетического баланса составляет энергия, полученная за счет сжигания минерального топлива. Но запасы нефти и природного газа могут быть исчерпаны в ближайшем будущем. Перспективы связывают с развитием атомной энергетики, которая способна обеспечить человечество огромным количеством дешевой энергии. Атомная энергетика таит второй основной тип потенциальных опасностей тех, которые могут актуализироваться в любой момент в результате случайных обстоятельств. Имеется в виду опасность интенсивного радиоактивного заражения природной среды, которое может произойти из-за аварий на АЭС. Проблема захоронения радиоактивных отходов также до сих пор не решена.

Впереди и еще одна опасность. При существующих темпах роста энергии, вырабатываемой на Земле, следует ожидать, что ее количество станет соизмеримо в скором времени с количеством энергии, получаемой от Солнца. Ученые указывают на опасность теплового перегрева планеты и превышение энергетических барьеров биосферы. Опасность теплового перегрева планеты усиливается и в связи с повышением содержания углекислого газа в атмосфере, что ведет к так называемому «парниковому эффекту». Сжигание топлива вносит ежегодно в атмосферу не менее 1000 т углекислого газа. Ряд ученых, напротив, высказывает предположение о грядущем похолодании на нашей планете под влиянием антропогенной деятельности, связанной с запылением атмосферы и т.д. В любом случае резкие измерения климата могут вызвать катастрофические результаты. Нельзя забывать, что экологические процессы экспоненциальны и изменения в природе происходят не только эволюционно. Существуют пороги, превышение которых грозит резкими качественными преобразованиями.

Потенциальные опасности важнее тех, которые уже в полной мере стоят перед человечеством.

Переплетение экологически негативных последствий препятствует попыткам решить какую-либо частную экологическую проблему. При соответствующих усилиях она может быть решена, но это ведет к возникновению и обострению других проблем. Происходит не окончательное решение, а как бы «сдвиг проблем».

Глава 2. Естественное и антропогенное загрязнение окружающей среды

Под загрязнением окружающей среды понимают любое внесение в ту или иную экологическую систему несвойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота или обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы.

Загрязнения биосферы подразделяют на локальные, региональные и глобальные. Локальные загрязнения характерны для городов, крупных промышленных предприятий, районов добычи полезных ископаемых. Региональные загрязнения охватывают значительные территории и акватории, подверженные влиянию крупных промышленных районов. Глобальные загрязнения распространяются на большие расстояния от места своего возникновения и оказывают неблагоприятное воздействие на крупные регионы, иногда на всю планету.

По происхождению выделяют естественное загрязнение, возникшее в результате мощных природных процессов (извержения вулканов, лесных пожаров, выветривания и пр.) и антропогенное, являющееся результатом деятельности человека. Загрязнения также подразделяются на три основных типа: химическое, физическое и биологическое.

Загрязнители, поступающие в окружающую среду, подвергаются воздействию естественных физико-химических процессов, в результате чего могут рассеиваться на большие расстояния от их источника, образовывать соединения с другими компонентами среды, активировать процессы в биосфере. Антропогенное воздействие на биосферу вызывает не только ее загрязнение, но и разрушение из-за несбалансированности биохимических процессов. Масштабы антропогенных воздействий напрямую связаны с развитием цивилизации. Из биосферы ежегодно извлекаются миллиарды тонн ископаемых ресурсов для производства 1,3 млрд. т стали и других металлов.

Ежегодно в биосферу поступает 17,4 млрд. т твердых отходов, 500 млн. т минеральных удобрений, 5 млн. т пестицидов, 60 млн. т синтетических материалов, 500 млн. м3 жидких стоков, 20 млрд. м3 С02, 150 млн. м3 S02 и других химических веществ, число которых составляет более 100 тыс. наименований. Создание искусственной среды обитания с развитием инфраструктуры крупных городов усиливает масштабы антропогенного воздействия.

2.1 Химическое загрязнение

Химическое загрязнение связано с увеличением количества химических компонентов определенной среды, а также проникновение (введение) в нее химических веществ в концентрациях, превышающих норму или несвойственных ей. Наиболее опасны для природных экосистем и человека именно химические загрязнения, поставляющие в окружающую среду различные токсиканты - аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, поверхностно-активные вещества (детергенты). Химические загрязнения в настоящее время являются лимитирующими факторами развития цивилизации.

Аэрозольные загрязнения. Аэрозоли - аэродисперсные (коллоидные) системы, в которых долгое время во взвешенном состоянии могут находиться твердые частицы (пыль), капельки жидкости, образующиеся при конденсации паров, взаимодействии газовых сред или попадающие в воздушную среду без изменения фазового состава.

В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана. По своему происхождению аэрозоли подразделяются на естественные и искусственные. Первые поступают в тропосферу, реже в стратосферу при извержении вулканов, сгорании метеоритов, возникновении пылевых бурь, поднимающих с земных поверхностей частицы почвы и горных пород, а также лесных и степных пожарах.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются тепловые электростанции, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в них обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода (несгоревший уголь, сажа, смола); реже - оксиды металлов, а также асбест.

Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих и других подобных предприятиях.

Для сравнительной характеристики участия естественных и искусственных источников загрязнения воздуха твердыми частицами в табл. 5.1 приведены данные о поступлении в атмосферу первичных загрязнителей. Там же представлены сведения о вторичных загрязнителях, связанных с новообразованиями в атмосфере.

Независимо от происхождения и условий образования аэрозоль, содержащий твердые частицы размером менее 5,0 мкм, называется дымом, а содержащий мельчайшие частицы жидкости - туманом.

Время пребывания частиц в атмосфере зависит как от их размеров и плотности, так и от состояния атмосферы (скорости ветра, состава, температуры). Мелкие частицы (размер частицы меньше 1 мкм) имеют время пребывания в нижних слоях атмосферы 10-20 суток, что достаточно для их распространения на большие расстояния от источников образования.

Таблица 2.1 - Твердые частицы, поступающие в атмосферу

ЗагрязнителиМасса, млн. т/годЕстественные источники Первичные загрязнители Частицы почвы и горных пород (ветровая эрозия) Зола от лесных пожаров и сжигания сельскохозяйственных отходов Морская пыль Вулканическая пыль Вторичные загрязнители Сульфаты Соли аммиака Нитраты Углеродные соединения растительного происхождения100-500 3-150 300 20-150 130-200 80-270 60-430 75-200ИТОГО по естественным источникам768-1900Искусственные источники Первичные загрязнители Частицы в составе промышленных выбросов Вторичные загрязнители Сульфаты Нитраты Углеводородные соединения10-90 130-200 30-35 15-90ИТОГО по искусственным источникам185-415ВСЕГО по естественным и искусственным источникам953-2315

Атмосферная пыль и аэрозоли ослабляют солнечное излучение в результате рассеяния, отражения и поглощения лучистой энергии. При достаточно длительном сохранении интенсивных загрязнений атмосферы это приводит к понижению температур и локальным изменениям климатических условий, что наиболее заметно в крупных городах и промышленных центрах.

Пыль и аэрозоли играют негативную роль в процессах коррозии металлических и силикатных материалов из-за образования на поверхностях отложений.

Пылевые и аэрозольные загрязнения атмосферы оказывают заметное влияние на здоровье человека, состояние флоры и фауны. Снижение потока солнечного излучения уменьшает образование под действием УФ-лучей витамина D3. В зонах интенсивных пылевых загрязнений возникает ряд специфических заболеваний (силикоз и асбестоз, приводящие к изменению тканей легких).

Мельчайшие частицы металлов, или ионы металлов, вызывают образование в крови токсических продуктов биохимических реакций. Особенно распространенными заболеваниями являются токсичные отравления свинцом, кадмием, алюминием, бериллием и их соединениями.

Гигроскопические пыли могут обезвоживать поверхности листьев растений, образуя на них корку, что нарушает естественные процессы обмена. Наоборот, пыли, типичные для городов, поглощают инфракрасное излучение, способствуя этим перегреву листьев растений. Все это нарушает нормальный водный и температурный режим и, в конечном счете, снижает активность ферментов фотосинтеза.

Химические соединения. Вследствие деятельности человека в атмосферу поступают углекислый газ С02, угарный газ СО, диоксид серы S02, метан СН4, оксиды азота N02, NO и N20, хлорфторуглероды (при использовании аэрозолей в быту), углеводороды, бензапирен и др. (в результате работы транспорта).

Наиболее массовые загрязнители, выбрасываемые всеми техногенными источниками в атмосферу, представлены в табл. 2.2.

Таблица 2.2 - Загрязнители, выбрасываемые всеми техногенными источниками в атмосферу Земли (90-е гг. XX столетия)

ЗагрязнительМасса,млн. т/годТвердые частицы дыма и промышленная пыль580Оксиды углерода360Летучие углеводороды и другая органика320 -Оксиды серы160Оксиды азота110Соединения фосфора18Сероводород10Аммиак8Хлор1Фтористый водород1

Кислотные осадки (дожди) формируются при растворении в воде диоксидов серы и азота. Такие осадки, выпадая на поверхность Земли, имеют показатель кислотности рН < 5,6. Основным источником таких выбросов являются продукты сгорания топлива (уголь, мазут, бензин и т.д.) в энергетических установках предприятий, наземного и воздушного транспорта, выбросы химических и металлургических предприятий.

Время пребывания S02 в атмосфере в среднем составляет около 15 дней. Благодаря своей активности S02 в атмосфере претерпевает ряд химических превращений, главное из них - окисление и образование H2S04. При этом кислотные пары могут разноситься с облаками на сотни километров (до 1500 км) до мест выпадения их с осадками.

Кислотные соединения азота (NO, N02) от антропогенных источников - энергетики (57,0%), транспорта (38,5%), промышленности (4,5%) - служат источниками образования атмосферной азотной кислоты.

Кислотные осадки антропогенного происхождения заметно изменили рН окружающей среды. Около 150 тыс. лет назад при образовании ледяного покрова Гренландии рН осадков составляла 6,0-7,6 (по результатам анализов полярных льдов и горных глетчеров). Во второй трети XX в. рН атмосферных осадков составляла: 4,0-4,5 в Германии и странах Бенилюкса, 2,4-2,7 в Шотландии и Норвегии, 4,0- 4,5 в США и Японии. По оценкам специалистов, заметных изменений во вкладе в кислотные осадки со стороны природных процессов в последние сотни лет не происходило.

Показатель кислотности среды чрезвычайно важен для жизнедеятельности практически всех организмов. Негативные последствия проявляются при значениях рН < 5,5. Все нормальные формы жизни прекращаются при значениях рН < 5. Кислотные осадки вызывают деградацию лесов, особенно хвойных. При взаимодействии с почвенным покровом усиливаются процессы выщелачивания биогенов. При рН < 4 резко снижается активность редуцентов и азотфиксаторов, обостряется дефицит питательных веществ, почвы становятся неплодородными. Под действием кислотных осадков существенно ускоряется коррозия металлов, нарушается целостность лакокрасочных покрытий, стекол, разрушаются здания, памятники архитектуры.

Среди вредных веществ, содержащихся в воздухе городов, имеется большая группа, обладающая канцерогенной активностью. Это в первую очередь бензапирен и другие ароматические углеводороды, поступающие от котельных промышленных предприятий и с выхлопными газами автотранспорта.

Быстрыми темпами нарастает в атмосфере содержание двухатомных газов с несимметричной молекулой (СО, НС1 и др.), трехатомных газов (Н20, С02, S02) и газов с числом атомов больше трех (NH3, CH4 и др.). Эти газы обусловливают парниковый эффект. Солнечная радиация, падающая на Землю, частично поглощается поверхностью суши и океана, 30% ее отражается в космическое пространство. Поглощенная энергия солнечной радиации преобразуется в теплоту и излучается в космос в диапазоне длин волн инфракрасного излучения. Чистая атмосфера прозрачна для ИК-излучения, а атмосфера, содержащая пары парниковых газов, поглощает инфракрасные лучи, благодаря чему происходит ее разогрев. Поэтому парниковые газы можно уподобить стеклянному покрытию в обычных садовых парниках.

Начиная с XVIII в. природное равновесие содержания парниковых газов в атмосфере, претерпело серьезные нарушения. За 250 лет содержание метана в атмосфере увеличилось в 3 раза вследствие антропогенного влияния.

Рост концентрации С02 сначала происходил из-за массовой вырубки лесов, потреблявших углекислый газ на синтез биомассы растений. С начала XIX в. определяющую роль приобретают выбросы С02 с продуктами сжигания ископаемого топлива, технологических и попутных газов.

Из антропогенных источников поступления С02 в атмосферу наибольшую долю составляют предприятия энергетики и металлургии, транспорт, использующий двигатели внутреннего сгорания.

Рост населения планеты и интенсивное разведение домашних животных привели к тому, что биологический вклад (аэробное дыхание, разложение органических остатков) в увеличение концентрации С02 в атмосфере стал соизмеримым с промышленными выбросами.

Увеличение содержания С02 в атмосфере на 60% по сравнению с современным уровнем приведет к повышению температуры земной поверхности на 1,2-2 °С; это значит, что если до 2050 г. потребление ископаемого топлива не сократится, то концентрация С02 в атмосфере возрастет вдвое, а температура поверхности Земли увеличится на 3 °С.

К сожалению, возрастает дополнительный вклад в парниковый эффект таких газов, как N02, S02, NH3, CH4, фреонов и других органических веществ. Опережающими темпами растет содержание в атмосфере СН4 и NH3. Установлено, что если темпы роста концентрации в атмосфере газов, дающих дополнительный вклад в парниковый эффект, сохранятся на сегодняшнем уровне, то к 2020 г. их действие будет эквивалентно удвоению концентрации С02 в атмосфере.

Потепление на Земле, по мнению климатологов, за счет роста температуры на 0,1 °С считается значительным, а увеличение температуры на 3,5 °С - критическим.

Развитие процессов в биосфере во многом зависит от состояния озонового экрана. Верхние слои атмосферы в значительной степени определяют условия жизни на Земле. Они являются защитным барьером на пути излучений и частиц высоких энергий из космоса. Особую опасность для биосферы представляет жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца в диапазоне длин волн X < 310 нм.

Известно, что более 99% ультрафиолетового излучения Солнца поглощается слоем озона (Оз) на высоте 25 км (в среднем) от поверхности Земли.

Основные источники NOx антропогенного происхождения - двигатели внутреннего сгорания, высокотемпературные энергетические установки, в которых сжигается топливо, ракеты и сверхзвуковые самолеты.

Атомарный хлор образуется в результате фотохимического разрушения фреонов (фторхлорметанов): CF2C12 и CFCI3. Эти вещества чисто антропогенного происхождения летучи и устойчивы в тропосфере. Их источником являются холодильные установки и аэрозольные баллоны. С момента промышленного применения в 50-е гг. XX в. содержание фреонов в атмосфере увеличивалось на 5-10% в год.

В настоящее время учеными обнаружены зоны стратосферы с существенно сниженным содержанием озона. Такая озоновая «дыра» зафиксирована над Антарктидой в весенние месяцы года.

Уменьшение озонового слоя, средняя толщина которого составляет 2,5-3,5 мм, может привести к изменениям облачного покрова Земли, нарушению теплового баланса атмосферы. Рост мощности ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли, может оказать существенное влияние на биологические и геохимические процессы.

Среди химических загрязнителей воды наибольшую опасность представляют фенолы, нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы, пестициды. Загрязнение Мирового океана связано главным образом с поступлением огромного количества вредных антропогенных веществ на его акватории.

В настоящее время в водные объекты ежегодно поступает более 30 тыс. различных химических соединений в количестве до 1,2 млрд. т, а всего на поверхность океанов, морей и рек в результате аварий и сбросов поступают нефть и нефтепродукты в количестве, превышающем 12 млн. т в год. Каждая тонна нефти образует на воде пленку площадью до 12 км2.

Гидросфера (водная оболочка Земли) включает ресурсы океанов, морей, рек, озер, прудов, болот и подземных вод. Общее количество воды на Земле достигает 1386 млн. км3, а площадь океанов и морей в 2,5 раза больше площади суши. Из общего количества воды на Земле доля пресных вод немногим более 2,5%, т.е. на каждого жителя Земли приходится около 5,8 млн. м3. Однако для человека доступно менее 30% этих вод, так как основная их часть сосредоточена в ледниковых покровах (около 27 млн. км3), скрыта в подземных образованиях (объем подземных пресных вод примерно в 100 раз больше объема поверхностных вод в озерах, реках, болотах).

Деятельность человека охватывает практически всю акваторию Мирового океана: поверхность служит для мореплавания и рыболовства; прибрежная зона - для извлечения биологических, минеральных, энергетических ресурсов, интенсивного промышленного и жилищного строительства; дно - для добычи полезных ископаемых и захоронения отходов.

В водные объекты поступают загрязненные сточные воды бытового, промышленного происхождения, ядохимикаты и удобрения, смываемые с полей при паводках, загрязненные атмосферные осадки. В результате речных течений и циркуляционных процессов такие загрязнения распределяются на большие пространства и переносятся на сотни и даже тысячи километров.

Человек в своей деятельности расходует воду не только для удовлетворения естественных физиологических потребностей. Вода используется промышленностью и сельским хозяйством в больших масштабах. При этом значительная ее часть связывается в технологических процессах и безвозвратно теряется. По оценкам ученых такие потери составляют около 150 км3 в год, т.е. более 1% устойчивого стока пресных вод.

В промышленности вода используется для приготовления растворов, проведения различных реакций нагрева и охлаждения, транспорта сырья, промывки изделий и многих других целей. Так, на производство 1 т чугуна или стали расходуется 15-20 м3 воды, кальцинированной соды - 10, серной кислоты - 25-80, вискозного шелка - 300-400, меди - 500, пластических масс - 100-500, синтетического каучука - 2000-3000 м3 воды.

Тепловая электростанция мощностью 300 МВт потребляет 300 тыс. м3 воды в год, химический комбинат средней мощности имеет суточный водооборот до 2 млн. м3 воды. В больших масштабах потребляется вода в крупных городах. Так, средний расход воды для города с населением 3 млн. человек составляет 2 млн. м3 в сутки. Часть потребляемой воды химически и физически связывается, а часть возвращается в водные объекты в загрязненном агрессивными химическими примесями состоянии.

Продуктами жизнедеятельности человека и отходами ряда производств являются органические соединения, которые поступают в водные объекты со сточными водами или в результате фильтрации через грунты. Их разложение осуществляется в результате деятельности аэробных микроорганизмов. В процессах брожения при интенсивном потреблении кислорода, растворенного в воде, образуются С02, Н20, а также нитраты, фосфаты, сульфаты и кислородсодержащие соединения других элементов. Это, с одной стороны, приводит к интенсивному разложению водорослей и растений, что стимулирует рост зоопланктона и внешней фауны, потребляющей кислород для дыхания. С другой стороны, возникающий дефицит кислорода вызывает массовую гибель аэробных организмов и размножение анаэробных микроорганизмов, разрушающих биомассу путем брожения.

Другими органическими загрязнителями являются фенолы, их галогенсодержащие соединения, которые попадают в водные объекты со стоками предприятий по производству клеев, пластмасс, кокса. Весьма опасны органические растворители, широко применяемые в различных химических технологиях (например, хлорированные углеводороды).

Нефть и нефтепродукты попадают в водные объекты при бурении скважин, потерях при транспортировке, авариях танкеров, в результате сливов при промывании емкостей. На воде нефть образует тонкие пленки, создающие со временем эмульсионный слой нефть-вода, покрывающий до 20-30% поверхности Мирового океана. Этот слой препятствует газообмену между водой и воздухом, что приводит к повышению в клетках водных организмов содержания С02 и их гибели. Микробиологический распад нефти идет неделями и даже месяцами. Нефтепродукты отрицательно воздействуют на гидробиоценозы, так как аккумулируются в морской биоте, передаваясь по трофическим цепям. Потребление таких морепродуктов создает угрозу здоровью людей. В морскую среду ориентировочно поступает около 12 млн. т нефти и нефтепродуктов, которые распространяются по акватории весьма неравномерно (табл. 2.3).

экологический кризис загрязнение вибрация

Таблица 2.3 - Концентрация нефтепродуктов в районах Мирового океана

АкваторияКонцентрация, мкг/лТихий океан, северо-западная часть0-200Атлантический океан, северо-восточная часть0-160Северное море0-350Средиземное море0-950Балтийское море800-8 000

Тяжелые металлы. Особое значение приобрело загрязнение биосферы группой загрязнителей (поллютантов), получивших общее название «тяжелые металлы». К ним относится более 40 химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева (хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, молибден, кадмий, олово, сурьма, теллур, вольфрам, ртуть, таллий, свинец, висмут и т.д.).

Поступление тяжелых металлов в биосферу вследствие техногенного рассеивания осуществляется разнообразными путями. Важнейшим является их выброс при высокотемпературных процессах в черной и цветной металлургии, при обжиге цементного сырья, сжигании минерального топлива.

Часть техногенных выбросов тяжелых металлов, поступающих в атмосферу в виде аэрозолей, переносится на значительное расстояние и вызывает глобальное загрязнение. Другая часть с гидрохимическим стоком попадает в бессточные водоемы, где накапливается в водах и донных отложениях и может стать источником вторичного загрязнения.

Значительное загрязнение тяжелыми металлами, особенно свинцом, а также цинком и кадмием обнаружено вблизи автострад. Ширина придорожных аномалий свинца в почве достигает 100 м и более.

Растения могут поглощать из почвы микроэлементы, в том числе тяжелые металлы, аккумулируя их в тканях или на поверхности листьев, являясь, таким образом, промежуточным звеном в цепи «почва - растение - животное - человек».

Хлорорганические инсектициды (гексахлоран, ДДТ) обычно слаборастворимы в воде, очень устойчивы ко всем видам разложения и могут сохраняться в почве десятилетиями, аккумулируясь при систематическом применении.

Фосфорорганические инсектициды (карбофос, фосфамид, амифос) в почве и других природных средах распадаются довольно быстро. При этом они отличаются эффективностью действия и их применение перспективно. Широко используются карбамидные инсектициды. Отличаясь высокой токсичностью для определенных видов насекомых, эти препараты почти полностью безвредны для человека.

Почва является основным приемником и аккумулятором пестицидов, которые накапливаются в ней в результате адсорбции их молекул почвенными коллоидами. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи, испытываются и внедряются в практику новые быстрорастворимые препараты с большой скоростью метаболической деструкции.

Сельскохозяйственные удобрения - вещества, компенсирующие потери элементов почвы, связанные с ростом растений. Для сохранения почвенной экосистемы на поля следует вносить эквивалентное количество соответствующих элементов. Отсюда успехи сельского хозяйства связаны с минеральными удобрениями и ежегодно увеличивают их количество, вносимое в почву. При этом не все удобрения достигают растений, много их теряется, в частности при вымывании из почвы.

Например, 5-кратное увеличение количества применяемых азотных удобрений позволило повысить урожайность зерновых культур только на 20%, а содержание нитратов в почве и растениях резко возросло. Сельскохозяйственная продукция, содержащая повышенное количество нитратов, имеет пониженную питательную ценность, теряет устойчивость к длительному хранению.

Другой вид удобрений - фосфорные. Их избыток в почве обогащает фтором и мышьяком растения, что весьма вредно для питающихся ими животных. Значительная доля фосфорных удобрений не усваивается растениями, не вовлекается в биохимический круговорот, а около 5% выносится в водные объекты.

Калийные удобрения (KN03, K2S04, КО) в силу высокой растворимости в воде в значительной степени вымываются в сопредельные водоемы в периоды, когда заканчивается начальная стадия развития растений, т.е. потребность их в калии уменьшается.

Наряду с минеральными удобрениями в сельском хозяйстве широко используют органические удобрения (навоз, торф, компост). При большом количестве в почвах таких удобрений, содержащих много патогенных микроорганизмов, и при обогащении водной среды ими создаются условия для возникновения очагов болезнетворных организмов.

Поверхностно-активные вещества. Широкое применение синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), или детергентов, особенно в составе моющих средств, обусловливают поступление их со сточными водами во многие водоемы, в том числе и в источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. В настоящее время эти вещества - одни из самых распространенных химических загрязнителей водоемов.

СПАВ поступают в водоемы с бытовыми, промышленными и сельскохозяйственными стоками (в сельском хозяйстве поверхностно-активные вещества используют для эмульгирования пестицидов).

Поверхностно-активные вещества относятся к экологически жестким веществам. Они очень трудно ассимилируются природной средой и крайне отрицательно влияют на состояние водоемов. Дело в том, что на их окисление расходуется слишком много растворенного кислорода, который таким образом отвлекается от процессов биологического окисления.

Детергенты очень вредны для гидробионтов. У рыб они вызывают жаберные кровотечения и удушье. У теплокровных животных нарушают функции биомембран, усиливая этим токсическое и канцерогенное влияние других токсикантов водной среды.

2.2 Физическое загрязнение

Физические загрязнения связаны с изменением физических, энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

Тепловые загрязнения окружающей среды. Ежегодно в мире сжигается до 5 млрд. т угля, 3,2 млрд. т нефти, что сопровождается ежегодным выбросом в атмосферу более 20 млрд. т С02 и выделением 2-Ю20 Дж тепла.

Переход от минерального горючего к ядерному до некоторой степени уменьшает химическое загрязнение среды, но при этом возрастает тепловое загрязнение. Мощные тепловые электростанции отводят с подогретыми сбросными водами в реки, озера, искусственные водохранилища большое количество тепла, тем самым влияя на термический и биологический режимы водоемов.

Тепловые загрязнения при повышении температуры воды приводят к понижению концентрации кислорода в воде, замене обычной флоры водорослей менее желательными сине-зелеными водорослями, а также усиливают восприимчивость организмов к токсичным веществам.

Для ограничения теплового загрязнения количество тепла, отводимого в водный объект, не должно повышать температуру последнего: в водоемах питьевого и культурного водопользования - более чем на 3 °С по сравнению с максимальной температурой воды в летнее время; в водоемах, используемых в рыбно-хозяйственных целях, - более чем на 3 °С в летний и 5 °С в зимний периоды.

Источниками тепловых загрязнений в пределах городских территорий служат подземные газоходы промышленных предприятий металлургического производства (140-160 °С), теплотрассы (50- 150 °С), сборные коллекторы, коммуникационные туннели (35-45 °С), туннели метро и другие подземные сооружения (18-25 °С). Искусственное промораживание грунтов при строительстве в сложных гидрогеологических условиях приводит к формированию временных криозон (от -10 до -26 °С) шириной до нескольких метров.

Шум и вибрация. Шум - одна из форм физического (волнового) загрязнения окружающей среды, адаптация организмов к которому практически невозможна. В связи с этим шумы в настоящее время рассматривают как реальный и серьезный загрязнитель биосферы. Шум - сочетание акустических волн различной частоты и интенсивности. Акустические волны - это механические колебания, распространяющиеся в упругой среде (твердой, жидкой, газообразной). Основными параметрами акустических волн являются интенсивность и спектральный состав (спектр).

Звуковые волны представляют собой колебательные изменения давления воздуха - сгущения и разряжения. Интенсивность звука - это количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени через единицу площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны. Минимальное значение звукового давления - Р0, воспринимаемое ухом человека, называется пороговым. На частоте 1000 Гц Р0 = 2 х10~5 Па.

Субъективной характеристикой звука, связанной с его интенсивностью, является громкость, зависящая от частоты. Акустические колебания, воспринимаемые человеческим ухом, лежат в диапазоне частот от 16 Гц до 20 000 Гц (звуковой диапазон частот). В этой связи шумы, воспринимаемые ухом человека, принято делить на низкочастотные (до 350 Гц), среднечастотные (350-800 Гц) и высокочастотные (свыше 800 Гц). Считается, что высокочастотный шум оказывает более неблагоприятное воздействие на организм.

Акустические волны с частотой ниже 20 Гц называются инфразвуком, а выше 20 000 Гц (20 кГц) - ультразвуком. Основные реакции организмов на шумы хорошо изучены. С гигиенических позиций относительно комфортным считается акустический режим при уровне звука 10-60 дБ. Выраженные психические реакции проявляются уже с уровня 30 дБ, а максимально дискомфортным считается режим при уровне шума выше 80 дБ.

Существенный вклад в шумовое загрязнение среды вносят строительные, энергетические и промышленные предприятия, транспорт, который создает 60-80% шума, воздействующего на человека в местах его пребывания. Примерный уровень интенсивности различных звуков и шумов приведен в табл. 5.4.

Экологической значимостью обладает частотная характеристика звука. Например, при частоте инфразвуковых шумов ниже 20 Гц возникают заметные нарушения жизнедеятельности организмов - ощущение психологического дискомфорта, развитие безотчетного чувства страха, возникновение паники среди животных, наблюдаемые перед извержением вулканов, штормами, при землетрясениях. Подобную реакцию у животных вызывают звуки пролетающих тяжелых вертолетов, движущихся тяжелых машин, работающих прессов и других устройств, работа которых сопровождается шумом с инфразвуковыми частотами в спектре.

Особенно неблагоприятно воздействие на организм человека инфразвуковых колебаний с частотой 4-10 Гц.

Таблица 2.4 - Уровень шума от некоторых источников

Уровень шума, дБИсточник звука160Выстрел крупнокалиберного орудия, на расстоянии 1-2 мот орудия120Шум самолета на удалении 50 м100-110Газотурбинные установки, компрессорные станции80-100В шумных цехах машиностроительных и металлургических заводов90-100Железнодорожный транспорт на расстоянии 20 м95Шум в вагоне метро при скорости 60 км/ч90Шум в кабине пассажирского самолета77-83Автомобильный транспорт на расстоянии 7,5 м60Нормальная речь30-40Шепот на расстоянии 1 м15Шелест листьев на расстоянии нескольких метров0Порог слышимости при 1000 Гц

Вибрация - совокупность механических колебаний. Звуковая вибрация представляет самостоятельный интерес лишь при очень высоких ее уровнях в связи с вибрационной усталостью материалов и конструкций. Вибрации могут, во-первых, способствовать звукоизлучению в окружающую среду, т.е. являться источником вредных и, прежде всего, инфразвуковых волн; во-вторых, воздействуя непосредственно на скелет человека, передаваться с малым затуханием в любую точку организма и приводить даже при относительно малых уровнях вибраций к значительным последствиям, связанным с резонансными явлениями в организме человека. В связи с этим уровни вибраций также подлежат регламентированию.

Источниками вибраций являются транспортные средства, промышленные агрегаты, строительные машины и механизмы. Характеристики источников вибраций приведены в табл. 5.5.

Воздействие вибраций на грунтовые массивы может приводить к изменению рельефа поверхности, ухудшению механической устойчивости пород, служащих основанием фундаментов зданий и инженерных сооружений. При длительном воздействии вибраций возникает явление «усталости» грунтов, материалов и строительных конструкций.

Таблица 2.5 - Характеристики источников вибраций

Источник вибрацииВиброскорость, мм/сРельсовый транспорт160-0,3Промышленные установки5-0,05Строительная техника1,6-0,002Автомобильный транспорт0,07-0,005Дневной фон в городе0,02-0,006Ночной фон в городе0,01-0,003Уровень микросейсмичности в несейсмичных районах<0,05Безопасный геологический уровень0,225Безопасный физиологический уровень0,12

Электромагнитные излучения. Электромагнитное загрязнение - результат изменения электромагнитных свойств окружающей среды (электромагнитного фона). Источниками естественных электромагнитных полей (ЭМП) являются атмосферное электричество, солнечное и космическое излучение. Естественные изменения электромагнитного фона за счет существенного изменения солнечной активности, магнитных бурь и тому подобных называют электромагнитными аномалиями.

В условиях современного города на организм человека оказывают влияние электромагнитные поля, источниками которых служат различные генераторы и антенны радиопередающих устройств, электрифицированные транспортные линии, линии электропередач (ЛЭП), трансформаторы, электротехнические устройства автоматики, в также приборы бытовой техники. Диапазон электромагнитных излучений зависит от длины волны:

промышленные частоты - 50-60 Гц;

низкие частоты (НЧ) - 30-300 кГц;

средние частоты (СЧ) - 300 кГц - 3 мГц;

высокие частоты (ВЧ) - 3-30 мГц;

очень высокие частоты (ОВЧ) - 30-300 мГц;

ультравысокие частоты (УВЧ) - 300-3000 мГц;

сверхвысокие частоты (СВЧ) - 3-30 ГГц;

крайне высокие частоты (КВЧ) - 30-300 ГГц.

Электромагнитные поля характеризуются напряженностью электрического и магнитного полей и плотностью потока энергии.

Токи промышленной частоты (50 Гц) являются сильными источниками электромагнитных волн. Особый интерес представляет ЭМП вблизи высоковольтных ЛЭП, протяженность которых в России в настоящее время свыше 4,5 млн. км с напряжением от 6 до 1150 кВ. Измерения напряженности поля в районах прохождения высоковольтных ЛЭП показали, что под линией она может достигать нескольких тысяч и даже десятков тысяч вольт на метр. Волны этого диапазона сильно поглощаются почвой, поэтому на небольшом удалении от линии (50-100 м) напряженность поля падает до нескольких сотен и даже нескольких десятков вольт на метр. Наибольшая напряженность поля наблюдается в месте максимального провисания проводов по линии точек проекции крайних проводов на землю.

Оценивая биологическое влияние ЭМП в целом, можно отметить, что воздействие слабых ЭМП на целостный организм животных чаще всего приводит к нарушениям физиологических функций: ритма сердечных сокращений и уровня кровяного давления, электрической активности мозга и возбудимости нервных клеток, обменных процессов, иммунной активности и т.д.

Наиболее высока чувствительность организмов к многократным воздействиям ЭМП. При этих условиях имеет место кумулятивный эффект: реакции возникают в результате ряда воздействий, каждое из которых самостоятельно не вызывает реакции. Подобные суммарные эффекты наблюдаются и при длительном непрерывном воздействии ЭМП.

Радиоактивное загрязнение. Радиоактивное загрязнение представляет особую опасность для человека и среды его обитания. Явление радиоактивности связано с самопроизвольным распадом атомных ядер, приводящим к изменению их атомного номера или массового числа и сопровождающимся альфа- , бета- и гамма-излучениями. Альфа-излучение - поток тяжелых частиц, состоящий из протонов и нейтронов. Он задерживается листом бумаги и неспособен проникнуть сквозь кожу человека. Однако он становится чрезвычайно опасным, если попадает внутрь организма, где вызывает процессы ионизации и распада. Бета-излучение обладает более высокой проникающей способностью и проходит в ткани человека на 1-2 см. Гамма-излучение может задерживаться лишь толстой свинцовой или бетонной плитой.

Количество энергии излучения, переданной тканям организма, называется дозой, а количество такой энергии, поглощенной единицей массы облучаемого тела, - поглощенной дозой. Однако при одной и той же поглощенной дозе альфа-излучение гораздо опаснее (в 20 раз) бета- и гамма-излучений. Пересчитанная с учетом этого доза считается эквивалентной дозой.

Радионуклиды разделяются на естественные - образовавшиеся на начальном этапе эволюции Земли и при последующих геологических процессах, и искусственные - полученные человеком в атомных реакторах и других энергетических установках.

Основную часть облучения (более 80% годовой эффективной эквивалентной дозы) население земного шара получает от естественных источников радиации. Зоны повышенной радиоактивности распределены на территории России неравномерно. Они известны как в европейской части, так и в Зауралье, на Полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, северо-востоке. В большинстве комплексных пород, геохимически ориентированных на радиоактивные элементы, значительная часть урана находится в подвижном состоянии, легко извлекается и попадает в поверхностные, подземные воды, затем - в пищевую цепь. Именно природные источники ионизирующего излучения в зонах аномальной радиоактивности вносят основной вклад (до 70%) в суммарную дозу облучения населения, равную 420 мбэр/год. Среди естественных радионуклидов наибольшее радиационно-генетическое значение имеют радон и его дочерние продукты распада (радий и др.). Их вклад в суммарную дозу облучения на душу населения составляет более 50%. Радоновая проблема в настоящее время считается приоритетной в развитых странах, и ей уделяется повышенное внимание. Образующиеся при распаде радона радиоактивные продукты в виде мельчайших твердых частиц легко проникают в органы дыхания и осаждаются в них, испуская альфа-лучи. По сообщениям печати, около 8 млн. домов США (10% всего количества) наполнены радоном выше принятых норм.

В России радоновой проблеме начали уделять внимание лишь в последние годы. Территория нашей страны в отношении радона слабо изучена. Полученная в предыдущие десятилетия информация позволяет утверждать, что и в Российской Федерации радон широко распространен как в приземном слое атмосферы, подпочвенном воздухе, так и в подземных водах, включая источники питьевого водоснабжения.

Ядерная энергетика при строжайшем выполнении необходимых требований экологически чище по сравнению с теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (золы, диоксидов углерода и серы, оксидов азота и пр.). Это обстоятельство объясняет строительство и эксплуатацию атомных электрических станций (АЭС), при нормальной работе которых выбросы радионуклидов в окружающую среду незначительны. К настоящему времени, по данным Международного агентства по атомной энергетике (МАГАТЭ), число действующих в мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической мощности около 320 ГВт (17% мирового производства электроэнергии). Между тем любая АЭС независимо от уровня ее защиты представляет собой потенциально опасный объект. В зависимости от места аварии на АЭС и ее масштаба возможно загрязнение среды такими радионуклидами, как стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др. Отсюда высокие требования к надежности атомных реакторов, а также соблюдению жестких правил их эксплуатации, гарантирующих безаварийную работу.

Антропогенными источниками радиоактивных загрязнений среды являются радиоактивные аэрозоли, вносимые в атмосферу ядерными взрывами или предприятиями атомной промышленности, а также радиоактивные отходы, сбрасываемые в гидросферу или литосферу. В коммунальных условиях внешнее облучение может практически полностью определяться радиоактивностью строительных материалов (гранита, пемзы, бетонов). Уран и другие радионуклиды могут в значительных количествах выбрасываться в атмосферу при работе ТЭЦ, котельных, автотранспорта. Это связано с тем, что угли, нефти иногда характеризуются повышенной ураноносностью. Площадь такого радиоактивного загрязнения может быть обширной.

В настоящее время радиационная обстановка в России определяется глобальным радиоактивным фоном, наличием загрязненных территорий вследствие кыштымской (1957) и чернобыльской (1986) аварий, эксплуатацией урановых месторождений, предприятий ядерного топливного цикла, судовых ядерно-энергетических установок, региональных хранилищ радиоактивных отходов, а также аномальными зонами ионизирующих излучений, связанных с земными (природными) источниками радионуклидов.

2.3 Биологическое загрязнение

Биологическое загрязнение может быть случайным или связанным с деятельностью человека. Оно проявляется через проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов. Разновидностью биологического загрязнения является микробиологическое (бактериологическое) загрязнение. Особенно загрязняют среду предприятия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок, биоконцентраты и др., т.е. предприятия промышленного биосинтеза, в выбросах которых присутствуют живые клетки микроорганизмов. К биологическому загрязнению можно также отнести преднамеренную и случайную интродукцию видов, чрезмерную экспансию живых организмов, т.е. введение в культуру дикорастущих растений, распространение животных за пределы естественного ареала.

Из трех сфер обитания жизни на Земле - воздуха, воды и почвы - наиболее подвержена биологическому загрязнению гидросфера. Биогенное загрязнение воды вызывает усиленное развитие фитопланктона, приводящее к тому, что вода начинает «цвести». Под «цветением» воды понимают интенсивное развитие водорослей, в результате чего микроскопические организмы из-за своей массовости становятся видимыми и придают воде различную окраску. Если вода «цветет» сине-зелеными водорослями (характерными для умеренного и теплого климата), то в ней образуются токсичные вещества, качество воды ухудшается, появляются посторонние запахи, неприятный вкус. Вода становится непригодной для питья. В периоды отмирания большой массы микро- или макрорастительности происходит еще более резкое ухудшение качества воды, снижается содержание растворенного кислорода, появляются неприятные запахи. Это явление (изменение качества воды в результате нарушения естественного хода биологических процессов) получило название вторичного (биологического) загрязнения.

Под влиянием евтрофирования и загрязнения водоемов значительно изменяются их биологические показатели, увеличивается видовое разнообразие, повышаются численность и биомасса нефотосинтезирующих микроорганизмов - бактерий, грибов, а видовой состав водорослей и высших водных растений при росте их численности и биомассы, наоборот, уменьшается. В клетках гидробионтов накапливаются металлы, нефтепродукты и другие опасные соединения. Фауна водоемов изменяется качественно и количественно, многие виды зооорганизмов вымирают; ухудшается санитарно-эпидемиологическая ситуация; усиливаются заболевания гидробионтов, птиц, водных животных. В период «цветения» концентрация водорослей достигает величины 1-5 млн. клеток в 1 мл, или 1000-5000 млрд. в 1 м3 воды, которая благодаря цвету зеленых водорослей приобретает вид зеленого бульона.

К основным причинам «цветения» воды относятся резкое сокращение скорости течения воды, перемешивания и, как следствие, образование застойных зон. На интенсивность развития водорослей большое влияние оказывает температура воды. Пересыщение водоемов питательными веществами (азотом, фосфором, органическими соединениями) представляет собой третью причину интенсификации роста водорослей.

Ухудшение основных химических показателей воды при ее «цветении» связано с прижизненным ростом водорослей и разложением образованного ими органического вещества. В воде, подверженной интенсивному «цветению», обнаружено и идентифицировано 200 разнообразных химических соединений, в том числе представляющих опасность для человека (токсины, канцерогенные вещества, аллергены).

В результате вода из полноценного и доброкачественного природного продукта превращается в опасную для всего живого жидкость. Особенно серьезные последствия возникают там, где к биологическому загрязнению добавляются еще химическое и тепловое.

Глава 3. Пути выхода из экологического кризиса

.1 Пути преодоления экологического кризиса

Выход из глобального экологического кризиса - важнейшая научная и практическая проблема современности. Над ее решением работают тысячи ученых, политиков, специалистов-практиков во всех странах мира. Задача заключается в разработке комплекса надежных антикризисных мер, позволяющих активно противодействовать дальнейшей деградации природной среды и выйти на устойчивое развитие общества. Попытки решения этой проблемы только одними какими-либо средствами, например, технологическими (очистные сооружения, безотходные технологии и т. д.), принципиально неверны и не приведут к необходимым результатам. Преодоление экологического кризиса возможно лишь при условии гармоничного развития природы и человека, снятии антагонизма между ними. Это достижимо лишь на основе реализации «триединства естественной природы, общества и природы очеловеченной» на путях устойчивого развития общества, комплексного подхода к решению природоохранных проблем.

Анализ как экологической, так и социально-экономической обстановки в России позволяет выделить пять основных направлений, по которым мир должен выходить из экологического кризиса. При этом необходим комплексный подход в решении этой проблемы, т. е. одновременно должны использоваться все пять направлений.

В качестве первого направления названо совершенствование технологии - создание экологически чистой технологии, внедрение безотходных, малоотходных производств, обновление основных фондов и др.

Применение экологически чистых технологий способствует обеспечению охраны окружающей среды. Эти технологии являются менее загрязняющими, предполагают более рациональное использование всех ресурсов, позволяют рециркулировать больше отходов и продуктов, образующихся в результате их использования, и обеспечить более приемлемую обработку остаточных отходов по сравнению с технологиями, которые они заменяют.

Экологически чистые технологии являются малоотходными или безотходными «технологиями переработки и получения готового продукта» и благодаря этому способствуют предотвращению загрязнения окружающей среды. К ним также относятся «технологии переработки в конце производственного цикла» или технологии очистки, предназначенные для устранения имеющего место загрязнения.

Экологически чистые технологии являются не просто отдельными технологиями, а представляют собой комплексные системы, предполагающие наличие специальной научно-технической информации, процедур, товаров, услуг и оборудования, а также методики соответствующей организационной и управленческой деятельности. Исходя из этого, при обсуждении вопросов передачи технологии необходимо учитывать ее потенциальное воздействие на аспекты развития людских ресурсов и создание местных потенциалов, а также на положение женщин. Экологически безопасные и чистые технологии должны отвечать национальным социально-экономическим, культурным и экологическим приоритетам.

Внедрение новых и эффективных технологий является необходимым условием расширения возможностей, в частности развивающихся стран, в плане достижения устойчивого развития, поддержания стабильных темпов развития мировой экономики, обеспечения защиты окружающей среды и уменьшения масштабов нищеты и человеческих страданий. Неотъемлемой частью этой деятельности является совершенствование применяемых технологий, а там, где это необходимо, их замена на более доступные и экологически более безопасные и чистые.

Второе направление - развитие и совершенствование экономического механизма охраны окружающей среды.

Методы административно-правового механизма управления заключаются в разработке и издании правовых и административных актов, регулирующих организацию и управление в сфере природопользования, права и обязанности руководящих работников, должностных лиц и населения страны по экономному использованию и воспроизводству природных ресурсов и обеспечению равновесия в природной среде. Административные акты имеют обязательную силу и непосредственно воздействуют на коллективы предприятий, организаций, отдельных работников и население данного района.

Экономический механизм охраны окружающей среды является составной частью общего механизма регулирования отношений в сфере «общество - природа». Таким образом, это, прежде всего, система, инфраструктура (правовая, организационная, институциональная), необходимая для направления действия указанных экономических фактов в целях достижения разумного баланса экологических и экономических интересов общества.

Суть действующей системы экономического стимулирования охраны окружающей среды в России сводится к системе экологических платежей за загрязнение окружающей природной среды.

Основной проблемой существующей системы является несопоставимость экологических платежей, производимых предприятиями, с реальным ущербом, наносимым окружающей среде, и затратами, которые нужно нести в случае установки различных очистных сооружений. Следствием этого является хроническое недофинансирование природоохранных мероприятий, которые вынуждено на себя брать государство.

Третье направление - применение мер административного пресечения и мер юридической ответственности за экологические правонарушения (административно-правовое направление).

Четвертое направление - гармонизация экологического мышления (эколого-просветительское направление).

Экологическое мышление - это система взглядов на мир, отражающих проблемы взаимодействия Человечества и Природы в аспекте их гармонизации и оптимизации.

Пятое направление - гармонизация экологических международных отношений (международно-правое направление).

Гармонизация международных экологических отношений - один из основных путей выхода мирового сообщества из экологического кризиса. Общепризнано, что реализовать стратегию выхода из него можно лишь на основе единства природоохранных действий всех государств. Сегодня ни одна страна не в состоянии решить свои экологические проблемы в одиночку или сотрудничая лишь с небольшой группой стран. Необходимы четкие согласованные усилия всех государств, координация их действий на строгой международно-правовой основе.

Природа не знает государственных границ, она всеобща и едина. Поэтому нарушения в экосистеме одной страны неминуемо вызывают ответную реакцию. Например, если промышленные предприятия ФРГ или Англии выбрасывают в атмосферу дымовые газы с недопустимо высоким процентом вредных примесей, то это негативно сказывается не только на экологическом состоянии этих стран, но наносит значительный ущерб флоре и фауне соседних Скандинавских стран. Понятно, что не признают государственных границ и все другие компоненты природной среды (речной сток, морские акватории, мигрирующие виды животных и т. п.).

Высокая приоритетность экологического фактора в международных отношениях постоянно возрастает, что связано с прогрессирующим ухудшением состояния биосферы. Все основные слагаемые экологического кризиса (парниковый эффект, истощение озонового слоя, деградация почв, радиационная опасность, трансграничный перенос загрязнений, исчерпание энергетических и других ресурсов недр планеты, и т. п.) становятся экологическими императивами и определяют новые нормы и правила взаимодействия государств. Есть все основания полагать, что в XXI в. экология будет в ряду высших приоритетов глобальной системы международных отношений. Уже сейчас некоторые государственные деятели считают целесообразным создание такого надгосударственного органа, который бы управлял охраной и рациональным использованием окружающей среды во всех государствах и регионах.

Есть несколько путей борьбы с загрязнениями атмосферы углекислым газом, вызывающими парниковый эффект: техническое совершенствование двигателей, топливной аппаратуры, электронных систем подачи топлива; повышение качества топлива, снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах в результате применения дожигателей топлива, каталитических катализаторов; использование альтернативных видов топлива. Избавит население от выхлопных газов электрический транспорт.

Введение новых технологий снизит накопление углекислого газа в атмосфере, поможет создать альтернативное сырьё для синтеза органических веществ, а значит решить важные экологические проблемы.

Стратегия управления потреблением природных ресурсов с позиции устойчивого развития. Поскольку уровень антропогенного воздействия человека на природную окружающую среду достиг опасных пределов, следует перейти от несбалансированной экономики к сбалансированной.

Рассматривая вопрос о необходимости поиска новой модели развития цивилизации, нужно:

сдерживать рост населения;

исключить расточительное уменьшение природных ресурсов;

достигать уровня и темпов экономического развития по возможности за счет возобновляемых природных ресурсов (а это в свою очередь должно привести к снижению загрязнения окружающей среды, защите и сохранению «экологического капитала» - природных ресурсов);

пересмотреть экономические решения, которые приводят к сведению лесов, опустыниванию, пагубным воздействиям на растительный и животный мир, загрязнению атмосферы и водных ресурсов;

изменить политику в отношении сельского хозяйства: вместо «помощи» в виде поставок излишков сельхозпродукции развивающимся странам следует оказывать им финансовую поддержку, которая способствовала бы проведению в них важных внутренних реформ, нацеленных на увеличение производства и замедление разрушения их сельскохозяйственной ресурсной базы;

принять закон о безопасности пищевых продуктов - это приведет к разумной технологии выращивания сельскохозяйственной продукции с целью получения экологически чистого продукта;

стимулировать рынок лесной продукции таким образом, чтобы потребности рынка в ней сократить путем замены строительного материала и сберечь лесные, особенно тропические ресурсы;

самым важным условием сбалансированного экономического развития является совместное рассмотрение экономических и экологических проблем в процессе принятия решений между развитыми и развивающимися странами, чтобы экологические и экономические системы стали полностью взаимосвязаны;

принимать только экологически сбалансированный бюджет.

«Общество и окружающая среда» - это не только международная, межгосударственная, но и междисциплинарная проблема. В ее решении в той или иной мере участвуют едва ли не все гуманитарные, естественные и технические науки. Они исследуют различные компоненты этой проблемы - природные, технические, экономические, медицинские, социальные, политические, географические, архитектурно-планировочные и другие.

Заключение

Как мы видим, восстановление здоровой окружающей среды связано с коренными политическими, экономическими, социологическими преобразованиями. Выход есть. Но детальная программа выхода из экологического кризиса может появиться лишь после экологической паспортизации предприятий промышленности и сельского хозяйства и снятия секретности со всех экологических данных; после широкого свободного обсуждения такой программы.

Оценив состояние окружающей среды и уровень развития производства с точки зрения экологичности, возникает необходимость принятия конкретного решения о способе сохранения и возрождения чистой окружающей среды.

Главное, выбрать наиболее естественный способ, а именно сократить до минимума загрязнение окружающей среды и дать природе возможность регенерироваться за счет внутренних сил.

То есть необходимо прийти к гармонизации отношений природы и техники.

Ведь любое предприятие предназначено для выпуска той или иной необходимой продукции. Однако завод или ферма существуют в окружении конкретной среды - экологических систем, которые неизбежно подвергаются воздействию со стороны производства. Пренебрежение состоянием окружающей среды в интересах экономии средств неизбежно ведет к отрицательным последствиям и для самого предприятия. Решать подобные проблемы предлагается на основе гармонизации отношений природных и технических компонентов путем создания и эксплуатации, так называемых природно-технических или геотехнических систем, которые в свете экологического подхода правильнее рассматривать в качестве эколого-экономических.

Такая система - это совокупность технических устройств и взаимодействующих с ними элементов природной среды, которая в ходе совместного функционирования обеспечивает, с одной стороны, высокие производственные и прочие целевые показатели, а с другой - поддержание в зоне своего влияния благоприятной экологической обстановки, максимально возможное в каждом конкретном случае сохранение и воспроизводство естественных ресурсов.

Производство воздействует на природные системы (положительная обратная связь). Эти воздействия могут проявляться в извлечении природных ресурсов, размещении производственных отходов (загрязнении) и т.п.

В свою очередь, окружающая среда также может влиять на предприятие.

Подобные воздействия, так или иначе, могут привести к разрушению управляемой подсистемы, а, следовательно, и всей эколого-экономической системы. Чтобы этого не происходило, необходимы компенсационные ответы со стороны управляемой подсистемы по отношению к управляющей через каналы отрицательной обратной связи.

Природные системы не располагают достаточным запасом информации для того, чтобы компенсировать влияние на них производства. Поэтому соответствующие функции управления должен брать на себя человек.

В данной работе я постаралась рассмотреть основные, наиболее значимые на данный момент экологические проблемы. Безусловно, их круг расширяется, и требуется немедленное вмешательство человека для решения этих проблем. Возможно, мою работу можно будет применять на практике в качестве дополнительных материалов в области экологии.

Успех в решении экологических проблем зависит в решающей степени от того, насколько четко мы будем видеть за отдельными деревьями - лес, насколько глубоко экологическое движение сольется с движениями за общее, коренное, демократическое преобразование нашего общества.

Я надеюсь, что все люди осознают, как важно сохранение чистой окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, а также продолжится создание более современных технологий для защиты и спасения окружающей среды от рук человека.

Список литературы

1.Экология: учебник /коллектив авторов; под ред. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко. - М. КНОРУС, 2012. 86-109 с, 129-140 с.

2.Родионова И.А. Глобальные проблемы человечества: Пособие для учащихся и студентов.- М.:АО «Аспект Пресс», 1994. 18-20 с.

3.Реферат: Экология. URL:

4.Экологический кризис, его причины и последствия. Банк рефератов / Экология, охрана природы. URL:

Природа – это экосистема высшего порядка, которая обеспечивает баланс на планете. До появления человека и его деятельного отношения к природе в живом мире господствовали взаимная гармоничная зависимость и связанность, т.е. своего рода экологическая гармония. С появлением че­ловека начинается процесс нарушения экологической гармонии, гармониче­ского равновесия.

Осваивая природу в процессе трудовой деятельности, человек не всегда учитывал необходимость уважения закономерностей, господствующих в био­сфере, и своей деятельностью нарушал уравновешенность условий и влияний в природной среде. В ранние исторические эпохи негативное отношение человека к природе еще не приводило к многочисленным нарушениям в природной среде. Люди покидали прежние места обитания, заселяли новые, а на старых проис­ходило быстрое восстановление природы. Между тем, с развитием производ­ственных сил и увеличением числа жителей на Земле деградация природной среды стала достигать небывало опасного для самого существования людей размера, так что вполне оправдано говорить о существовании экологического кризиса, который может пере­расти в экологическую катастрофу.

Экологическая проблема связана с ухудшением качества окружающей человека природной среды в результате индустриализации и урбанизации его образа жизни, истощения традиционных (относительно легкодоступных) энергетических и сырьевых ресурсов, постоянного возрастания демографической «нагрузки» на природу, нарушения естественных экологических балансов (внутренних механизмов саморегуляции биосферы), отрицательных последствий загрязне­ния природы отходами хозяйственной деятельности человека. Таким образом возникают зоны повышенного экологического риска . Они определяют ареал (территорию), в пределах которого наблюдается переход состояния природы от кризисного к критическому; территорию, где отдельные негативные показатели здоровья населения (заболеваемость детей, взрослых, число социальных и психических отклонений и т.п.) достоверно выше нормы; территорию, на которой существует повышенная вероятность неблагоприятных последствий для здоровья людей и состояния экосистем.

В особо неблагоприятных случаях возникают зоны чрезвычайной экологической ситуации . Это участки территорий, где в резуль­тате хозяйственной или иной деятельности происходят устойчи­вые отрицательные изменения окружающей среды, влекущие за собой нарушение здоровья населения, равновесия естественных экосистем и, прежде всего, повреждение генетических фондов растений и животных.

Экологические проблемы, которые выражаются в нарушении уравновешенности условий и влияний в экологической среде человека, возникли как следствие эксплуататорского отношения человека к природе, стремительного роста технологии, размаха индустриализации и роста населения. Выработка природных ресурсов настолько велика, что встал вопрос об их использовании в будущем. Загрязнение природной среды выражается в постоянно увеличивающемся смоге, мертвых озерах, воде, которую нельзя пить, смертоносной радиации и вымирании биологических видов. Воздействие человека на земные экосисте­мы, которые в своей совокупности и взаимозависимости обра­зуют экосистему Земли как планеты, вызывает изменения в комплексной сис­теме человеческой среды. Негативное последствие этого воздействие выражается в виде угрозы экологических условий целостному существованию лю­дей.

Компоненты природной среды, которые использует человек в своей деятельности, составляют природные ресурсы планеты.

Природные ресурсы - совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты природной среды, окружающие человека и использующиеся в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей человека и общества. Природные ресурсы классифицируются следующим образом:

По виду исчерпаемости:

· исчерпаемые - природные ресурсы, которые в процессе хозяйственной эксплуатации могут истощиться, исчезнуть, изменить свое качество и количество. Они подразделяются на:

ü невозобновляемые ресурсы, которые независимо от объемов использования будут лишь уменьшаться в процессе эксплуатации. К этой группе ресурсов относятся минеральные и земельные ресурсы;

ü возобновляемые - ресурсы растительного и животного мира;

ü условно возобновляемые - те природные ресурсы, скорость восстановления которых ниже уровня хозяйственного потребления. К ним относятся пахотно пригодные почвы, спеловозрастные леса, региональные водные ресурсы. Состояние возобновляемых и условно возобновляемые природных ресурсов зависит от уровня их потребления. В случае превышения пределов самовозобновления произойдет их истощение. Человек может существенно уменьшить количество и ухудшить качество таких ресурсов, как водные, растительные, животные, но способен помочь природе воссоздать их.

· неисчерпаемые ресурсы, к которым относится не истощающиеся при любых объемах хозяйственного использования, поскольку в результате природных процессов происходит их постоянное самовозобновление. Среди них - агроклиматические ресурсы, энергия Солнца и ветра и др.

По происхождению:

· ресурсы природных компонентов – это минеральные, климатические, водные, растительные, земельные, почвенные, животного мира;

· ресурсы природно-территориальных комплексов. Среди них горно-промышленные, водохозяйственные, селитебные, лесохозяйственные.

По видам хозяйственного использования:

· ресурсы промышленного производства;

· энергетические ресурсы - горючие полезные ископаемые, гидроэнергоресурсы, биотопливо, ядерное сырье;

· Неэнергетические ресурсы - минеральные, водные, земельные, лесные, рыбные ресурсы;

· Ресурсы сельскохозяйственного производства - агроклиматические, земельно-почвенные, растительные ресурсы - кормовая база, воды орошения, водопоя и содержания.

По степени заменимости:

· незаменимые;

· заменимые.

По критерию использования:

· производственные: промышленные, сельскохозяйственные;

· потециально-перспективные;

· рекреационные: природные комплексы и их компоненты, культурно-исторические достопримечательности, экономический потенциал территории и т.д.

Деградация природной среды зависит как от количества и концентра­ции населения, так и от объема производства и потребления. В современном обществе все эти факторы действуют таким образом, что среда человека оказывается сильно загрязненной. Загрязнение сильно вредит жизни на нашей планете, самому человечеству.

Загрязнение происходит под влиянием количественных и качествен­ных загрязнителей. Количественные загрязнители - вещества, которые чело­век не создает, они существуют в природе, но человек освобождает большое количество их, и это приводит к нарушению экологического равновесия. Ка­чественные загрязнители - вещества, производимые человеком (синтетиче­ские вещества). Они отрицательно влияют на живые существа и на человека, т.к. человеческий организм не имеет возможности защищаться от них.

Нарушение экологического равновесия в современном мире приняло такие размеры, что произошло нарушение равновесия между природными системами, необходимыми для жизни, и промышленными, технологическими и демографическими потребностями человечества. Признаками экологических проблем являются проблема пищи, демографическая проблема, исчерпывание природных ресурсов (источников сырья и энергии) и загрязнение воздуха и воды. Поэтому современный человек находится перед самым тяжким испытанием за все время своего развития и должен ответить на вопрос: как преодолеть кризис человечества?

Поиск причин деградации природной среды и решение экологических проблем началось достаточно поздно. Ответы, которые даются на вопрос, почему возникают эколо­гические нарушения, зачастую различны и неполны. Цен­тральная проблема состоит в том, что человечество систематически уменьшает возможности природной среды, губит то, чем располагает, но это не раскрывает социально-экономических отношений, в которых осуществляется производство, особен­ности технологий, приводящих к экологическим нарушениям.

Нарушение экологического равновесия выражается во многих формах: нерациональная эксплуатация невозобновляемых при­родных ресурсов (источников сырья и энергии), сопровождаемая опасностью быстро исчерпаться; загрязнение биосферы вредными отходами; большая концентрация хозяйственных объектов и урбанизация; оскудение природных пейзажей и сокращение свободных территорий для отдыха и лечения. Основ­ными причинами этих форм выражения экологического кризиса являются быстрый экономический рост и форсированная индустриализация, приводя­щая к урбанизации.

Следствием ускоренного экономического роста являет­ся деградация природы, т.е. нарушение экологического равновесия. С уско­рением хозяйственного развития убыстряется экономическое освоение при­роды, интенсифицируется использование природных материалов и всех ре­сурсов.

Интенсивное использование природных ресурсов, в первую очередь невосполнимых, ставит человечество перед опасностью их полной выработки. В то же время с ростом эксплуатации при­родных ресурсов увеличивается количество отходов, вносимых в природу. Огромные растраты сырья и энергии, сопровождающие индустриальное раз­витие, направляют современную технологию на быстрый поиск природных ресурсов, а производство вторичных продуктов увеличивает массу и число новых веществ, которых нет в природе. Таким образом, в экосфере появляется все больше материалов, ей не присущих, и которые она не может переработать или употребить в своих жизненных процессах. Это создает значительные нарушения в природной среде и является одним из факторов экологического кризиса.

Экологическим кризисом называют ту стадию взаимодей­ствия общества и природы, при которой до предела обостря­ются противоречия между хозяйственной деятельностью че­ловека и экологией, экономическими интересами общества в освоении природных богатств и экологическими требования­ми по охране окружающей среды.

Этовызывает устойчивое нарушение равновесия между человеком, обществом и природой, проявляю­щееся в деградации окружающей природной среды и ухудшении здоровья населения. Эти проявления достигли такой степени, что весьма проблематично восстановление равновесия без кардиналь­ного пересмотра обществом своего отношения к природе.

По своей структуре экологический кризис принято под­разделять на две части: естественную и социальную. Есте­ственная часть свидетельствует о наступлении деградации, разрушении окружающей природной среды. Социальная сто­рона экологического кризиса заключается в неспособности государственных и общественных структур остановить дег­радацию окружающей среды и оздоровить ее. Обе стороны экологического кризиса тесно взаимосвязаны. Наступление экологического кризиса может быть остановлено только при рациональной государственной структуре, развитой экономике и в результате экстренных мер по экологической защите.

Глобальные проявления разрушения экосистем биосферы многообразны. По мнению академика П.А.Капицы, экологический кризис имеет следующие характерные аспекты :

· технико-экономический, характеризующийся истощением природных ресурсов;

· собственно экологический, характеризующийся нарушением биологического равновесия между человеком и природой, выра­жающийся в высоком уровне загрязнения окружающей среды и ухудшении состояния здоровья населения;

· социально-политический, характеризующийся глобальностью проблемы, необходимостью решения ее в масштабах всей планеты.

Основные причины экологического кризиса :

· хищнический способ производства, который характеризуется нерациональным использованием природных ресурсов без одно­временного решения вопросов их сохранения;

· недостаточность экологических научных знаний о природных ресурсах, законах природы и процессах взаимодействия между окружающей средой и человеком;

· недостаточность профессиональных экологических знаний;

· недостаточность средств на природоохранные мероприятия;

· кажущаяся безграничность природных ресурсов;

· кажущаяся безграничность процессов самоочищения и др.

Мировое сообщество начинает осознавать опасность экологи­ческого кризиса и приступает к реальным действиям по его предотвращению. Люди понимают, что за беспредельное разрушение биосферы, являющейся частью глобальной экосистемы, неизбежна расплата, прежде всего, собственным здоровьем. Человечество мо­жет устойчиво существовать только в такой биосфере, в которой оно жило до экологического кризиса. При продолжающейся на­грузке биосфера «ломается», что создает одну из важнейших проблем современности – проблему экологической безопасности. Существует несколько аспектов проблемы экологического кризиса:

1. Энергетический аспект (одной из отличительных особенностей на­шей цивилизации является «борьба за энергию», которую человек стре­мится поставить себе на службу). Производство энергии, а, следовательно, и количество извлекаемого энергетического топлива идет темпами, непрерывно и намного опережающими развитие других производств. Однако в последние годы наметилась новая тенденция: начали возникать формы деятельности и производства, требующие значительно меньших затрат энергии, - производства, основанные на преобразовании информации. Это, прежде всего, микроэлектроника, телематика, робототехника, биотехнология, которым со временем, вероятно, предстоит качественно изменить весь облик нашей промышленности. Одновременно происходит и интенсивное совершенствование традиционных технологий, значительно уменьшается их энергоемкость. В результате темпы роста производства начинают сравниваться с темпами роста добычи энергетического топлива и даже их опережать. Указанные факты могут оказать глубочайшее влияние на структуру энергетического баланса, а, следовательно, и на цивилизацию в целом. Последствия этой тенденции начинают проявляться уже сейчас. Энергоемкие производства постепенно перемещаются из развитых стран в страны третьего мира, что, однако, не решает энергопроблему в целом. Энергоемкость становится одной из важнейших характеристик производства.

2. Проблема замкнутости технологий (производственную деятельность людей можно рассматривать как некоторый глобальный технологический процесс обеспечения цивилизации всем необходимым. В последние столетия технология сделалась принципиально незамкнутой: она не мо­жет существовать без использования невозобновляемых запасов земных недр, она все время истощает природные ресурсы). Сегодня во всех развитых странах предпринимаются шаги для создания и внедрения замкнутых технологий. Решая важнейшие локальные задачи, они, тем не менее, не способны оказать существенного влияния на сбалансированность хода использования ресурсов Земли. Становится все более очевидным, что необходима коренная перестройка потребностей человечества, их согласование с теми реальными возможностями, которыми располагает планета.

3. Организационный аспект (развитие технологий, научно-технического прогресса требуют непрерывного совершенствования и изменения организационных структур производственной деятельности. Появление новых технических средств и новых технологий, расширение возможностей человека делает его одновременно и более зависимым от природы). Элементы комплекса «биосфера – человек» оказываются все более и более связанными между собой, взаимозависимыми. Дальнейшее развитие цивилизации требует создание такой организации производственной деятельности и такого развития производительных сил, которые будут не только учитывать все эти факторы, но и согласовывать усилия людей, направлять их активность в определенное русло. Без этого человечество не сможет выжить. В этом и состоит переход в эпоху ноосферы.

Но перечисленные проблемы не исчерпывают всех особенностей современного этапа развития производственной деятельности.

Так, Российская Федерация занимает территорию 17 млн км 2 , на которой проживает 141 927 296 человек (на 1 января 2010 года, по данным Росстата). С запада на восток Россия протянулась на 10 тыс. км, с севера на юг на 3-4 тыс. км. На ее пространствах имеются все природно-кли­матические зоны, кроме тропиков, включающие большое разнообразие ландшафтов и экологических систем. На террито­рии России расположено более 24 тыс. предприятий, загряз­няющих окружающую среду. Причем значительная доля этих предприятий не укладывается в установленные предельно допустимые нормативы выбросов вредных веществ, а зачас­тую эти нормативы просто игнорируются, и, в первую оче­редь, военными ведомствами и предприятиями.

В результате сегодня на территории России в 55 круп­ных городах экологическая обстановка оценивается как кри­тическая. Качество воды основных рек Рос­сии, являющихся источниками питьевой воды, оценивается как неудовлетворительное. Реки Волга, Дон, Обь, Енисей, Лена, Кубань, Печора загрязнены органическими вещества­ми, соединениями азота, солями тяжелых металлов, фено­лом, нефтепродуктами. Наиболее неблагоприятная экологическая обстановка создалась в связи с усыханием Аральского моря. Несмотря на то, что годовой сток Амударьи и Сырдарьи составляет 114,7 км 3 , Аральское море катастрофически мелеет.

Кроме того, за минувшие два десятилетия в аральском регионе ужесточился и без того резко континентальный кли­мат. Нарушение экологического равновесия вызвало сильные пылевые бури. В атмосферу планеты с поверхности бывшего морского дна ежегодно поднимается до 75 млн т пылесоляной смеси. Это самый мощный на территории нашей страны загрязнитель окружающей среды: аральскую соль находят даже в Северном Ледовитом океане.

Исключительную остроту приобрели в нашей стране экологические проблемы больших городов. Нередко они связаныс экономической беспомощностью и бесхозяйственностью. На­пример, экологические проблемы Санкт-Петербурга ученые связывают с обстановкой на Ладоге, напоминающей байкаль­скую, с той лишь разницей, что Ладога меньше Байкала, а загрязняющих объектов в ней больше. При этом Ладога яв­ляется самым крупным пресноводным озером Европы и глав­ным источником водоснабжения пятимиллионного города. Она вмещает около 900 км 3 воды, в два раза более пресной, чем воды Байкала.

Все более серьезной становится экологическая обстанов­ка в Балтийском море. Представители международной обще­ственной организации «Гринпис», посетившие Санкт-Петер­бург, считают, что Балтийское море на пути к экологической катастрофе. Оно отравлено отходами промыш­ленности. Серьезно нарушено экологическое равновесие и в Се­верном море. Ежегодно в него поступает около 11 тыс. т свинца, 28 тыс. т цинка, 950 т мышьяка, 335 т кадмия, 75 т ртути, 150 тыс. т нефти.

Особую опасность для всего живого на Земле представ­ляет радиоактивное заражение окружающей среды - иони­зирующее излучение, которое является «достижением» че­ловечества XX в. Основными источниками радиоактивного заражения являются атомные реакторы электростанций, мор­ских кораблей и предприятия военно-промышленного комп­лекса. В результате воздействия радиации развиваются смертельное опасные заболевания, в том числе луче­вая болезнь; нарушаются генетические закономерности. Пре­тензии по избыточному радиационному излучению можно адресовать предприятиям, использую­щим радиационные материалы или имеющим дело с их пе­реработкой и захоронением.

Авария на Чернобыльской АЭС по своим масштабам не имеет равных. Если при взрыве атомной бомбы над Хироси­мой выделялось 1,1 кг продуктов деления, то в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС - до 15 т. В результате выноса воздушными потоками радиоактивной пыли сильному радиоактивному загрязнению пятнами подверглись Тульская, Брянская, Орловс­кая, Калужская и Рязанская области России.

На предприятиях атомной энергетики в настоящее время скопилось значительное количество радиоактивных отходов с общей активностью 1,7 млрд Ки. Они хранятся в 227 храни­лищах, из них 81 законсервировано и 146 эксплуатируется.

Также далека от соблюдения экологических принципов такая область человеческой деятельности, как лесной про­мысел. Площадь сибирской тайги катастрофически со­кращается. В целом по Сибири ежегодно лес вырубается на площа­ди 600 тыс. га, и примерно на такой же площади он гибнет от пожаров. Искусственное восстановление лесов не превышает 200 тыс. га. Таким образом, восстанавливается лишь 1/3 того, что гибнет.

Много вреда причиняют лесам применяемые методы борьбы с насекомыми-вредителями; они нередко наносят серьезный урон дру­гим лесным обитателям, разрывая устойчивые экологичес­кие цепи. Широко распространены практически бесконтрольные самозаготовки леса, на долю которых приходится до 1/5 общего объема вырубов по стране.

Кислотные дожди довершают плачевную картину массо­вой гибели лесов. Они высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвиж­ность алюминия в почвах, который токсичен для мелких кор­ней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, повышает хрупкости ветвей. Не происходит естественного возобновления хвойных и лиственных лесов. Эти симптомы сопровождаются вторич­ными поражениями от насекомых и болезней деревьев. Пора­жение лесов все в большей степени захватывает и молодые деревья.

Продолжается уменьшение сельскохозяйственных угодий, особенно пашни. За последние 50 лет из сельскохозяйственного оборота вышло свыше 1 млн га пахотных земель. Основные причины: ветровая и водная эрозия почв, наступление городов и посел­ков на лучшие пахотные земли, истощение биопотенциала почв за счет неправильного использования минеральных удоб­рений, фунгицидов; массовое засоление почв за счет поли­вного земледелия.

Деградация окружающей природной среды прежде все­го сказывается на здоровье человека и состоянии его генети­ческого фонда. Более 20% территории России находится в критическом экологическом состоянии, в районах экологичес­кого бедствия. Более 70 млн населения страны дышит воздухом, насыщенным опасными для здоровья веще­ствами, концентрация которых в 5 и более раз превышает эколого-гигиенические нормы.

Сокращается рождаемость и увеличивается смертность населения, особенно детская. Каждый десятый ребенок рождается генетически неполноценным (при 13% общество обречено на вымирание).

Деградация окружающей природной среды - лишь одна сторона проявления экологического кризиса. Другая сторона - кризис государственных и общественных структур, неспособ­ных обеспечить проведение эффективных мер по обеспечению экологи­ческой безопасности общества.

Социальные аспекты экологического кризиса проявля­ются, во-первых, в недостаточно эффективной работе спе­циальных органов по охране окружающей природной среды, по охране лесов, рыбных ресур­сов, животного мира, недр, воды и т. д. Принимаемые ими решения, разрабатываемые мероприятия не оказывают какого-либо положительного влияния на эко­логическую обстановку в стране. Эти недостатки усугубляются противостоянием представительных и исполнительных орга­нов власти, а также местных органов самоуправления.

Во-вторых, экологический кризис проявляется в неспо­собности правоохранительных органов обеспечить надежный контроль и надзор за выполнением законов об охране окру­жающей среды. Из года в год растет противоречие между количеством совершаемых экологических преступлений, унич­тожением природных объектов и количеством дел, которые рассматриваются в уголовном или гражданском порядке.

По мере того как негативные последствия нарушения экологического равновесия стали приобретать универсальный характер, перед человеком встала одна из важнейших задач – участие в деятельности, направленной на обеспечение и постоянное поддержание ситуации, при которой ничто не будет угрожать жизнедеятельности людей, не сможет причинить им вреда. Безопасность человечества - понятие универсальное, ее составляющие взаимозависимы. Если где-либо в мире безопасность оказывается под угрозой, то не исключено, что вовлеченными окажутся все страны.

Гораздо проще добиться безопасности человечества путем раннего предупреждения, чем путем позднего вмешательства. Проще предупредить угрозу в ее начальной стадии, чем на последующих этапах. Как живут люди в обществе, насколько они свободны в своем выборе, насколько доступны для них социальные возможности, живут ли они в состоянии конфликта или в условиях мира – все это проблемы безопасности человечества. Снижение ее осуществляется либо как медленный спокойный процесс, либо как резкая, громкая тревога, послужившая сигналом об опасности. Это может быть результатом ошибочной политики или следствием природных катаклизмов, возможно и соединение этих причин, как это бывает в тех случаях, когда уничтожение окружающей среды приводит к природной катастрофе с трагическими последствиями для людей.

Существуют два основных компонента безопасности человека: свобода от страха и свобода от нужды. Это было признано с первых дней существования ООН.

Таким образом, безопасность общества обеспечивается экономической, социальной, политической, военной, экологической, информационной, демографической, психологической и другими видами безопасности. При этом существуют и приоритетные проблемы безопасности, от которых в первую очередь зависит благополучие всего человечества и населения отдельных стран и регионов.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте понятие экологического кризиса.

2. Охарактеризуйте зоны экологического риска.

3. Как классифицируются природные ресурсы?

4. Перечислите причины экологического кризиса.

5. Охарактеризуйте аспекты экологической безопасности.

6. Каковы причины экологического кризиса в России?

Развитие человеческой цивилизации и усиление ее воздействия на все элементы биосферы в современных условиях характеризуются следующими проявлениями экологического кризиса:

1.Крупномасштабное изменение структуры и ландшафта земной поверхности в результате распашки земель, сведения лесов, добычи полезных ископаемых, мелиорации, создания искусственных ландшафтов и др.

2.Изменение состава биосферы, естественного круговорота и баланса веществ (изъятие ископаемых ресурсов, техногенное загрязнение литосферы, атмосферы, гидросферы, внедрение в биосферу веществ искусственного происхождения).

3.Изменение энергетического (в том числе теплового) баланса регионов Земли с заметным влиянием на климатическую обстановку на планете.

4.Нарушение биологического разнообразия (подавление, уничтожение видов растений и животных, интродукция в экосистемы иных видов, создание новых видов и др.).

5.Увеличение частоты и масштабности экологических бедствий и катастроф как следствий антропогенных воздействий.

Основными факторами, вызывающими развитие современного экологического кризиса, являются следующее. В своей хозяйственной деятельности человек интенсивно использует внутренние по отношению к биосфере источники энергии. Получение и использование такой энергии неизбежно ведет к изменению энтропии, т.е. происходит тепловое загрязнение биосферы.

Природные циклы «замкнуты», так как вовлекают в круговорот веществ практически все биогенные элементы. Техногенные циклы разомкнуты, так как в них образуется масса отходов, материальных и энергетических выбросов, не вовлекаемых в процессы переработки и загрязняющих биосферу. Современная цивилизация в возрастающих масштабах создает, производит и использует искусственные вещества, которые нарушают экологическое равновесие и увеличивают токсичность окружающей среды. В условиях обеднения ресурсов биосферы создаются условия для появления генетически измененных видов животных и растений, для массового разведения и распространения монокультур, домашних животных, что ведет к сокращению биологического разнообразия видов и изменению экосистем.

Стабильность биосферы нарушается в возрастающих масштабах чрезмерным увеличением численности и распространения на планете человека, относящегося к природной среде как к источнику ресурсов. При этом человек опирается на достижения науки и техники, что позволяет человеческому сообществу:

Производить в изобилии продукты питания и избавляться от опасности голода;

Создавать искусственную среду обитания, обеспечивающую наилучшие условия для жизнедеятельности (условия комфорта);

Успешно противостоять многим болезням, эпидемиям и др.;

Применять интенсивные способы хозяйствования в производстве товаров, продуктов сельского хозяйства и др.;

Успешно развивать материальную и духовную сферы.

В результате человек выиграл в конкурентной борьбе с другими видами, создал цивилизацию, быстро развившуюся в XXI веке. Однако реализация достижений науки и техники породила и современный экологический кризис, а также и сопровождающие его экологические катастрофы.

Из-за техногенных выбросов заметно изменились биосферные процессы. С 1950 по 2005 г. выбросы в атмосферу увеличились в 24 раза, и по сравнению с 1900 г сегодня температура на планете на 0,6-1 0 С выше. Около 25 % поверхности Мирового океана покрыто пленкой нефтепродуктов, в воды ежегодно сбрасывается более 6,5 млн. т бытовых отходов, 6 млн. т фосфора, 2 млн. т свинца, 5 тыс. т ртути, 50 тыс. т пестицидов. Биологическая продуктивность Мирового океана снизилась на 15-25 %.

Экологические катастрофы

В общем случае катастрофа означает достаточно быстрый переход системы к новому качественному состоянию. Катастрофы могут быть обусловлены внешними воздействиями на систему со стороны окружающей ее среды и внутренними динамическими процессами, протекающими в системе. Примерами внешних воздействий на биосферу являются возмущения орбиты Земли из-за процессов в большом Космосе, столкновения Земли с космическими телами и др.

Порождаемые экологическими кризисами в биосфере катастрофы являются результатом саморазвития биосферы, т.е. внутренних процессов, протекающих в ней. Роль экологических катастроф в эволюции природы и общества, в конечном счете, сводится к разрушению консервативных структур и нарушению консервативных потенциалов систем, т.е. созданию условий перехода к новым качественным условиям в развитии биосферы. Так, экологическая катастрофа на Чернобыльской АЭС разрушила не только потенциал производства электрической энергии, но и потенциальные возможности большинства биоценозов, обеспечивающих жизнедеятельность людей, которая на огромной территории стала практически невозможной. В то же время следствием этой катастрофы явилось возникновение и развитие неизвестных нам форм жизни, существующих в условиях огромных доз излучения.

Биосфера и экологические системы относятся к категории сложных. Поэтому их наблюдаемое поведение неразрывно связано с эволюционными процессами развития, т.е. с предшествующей историей систем.

Климатические изменения на Земле характеризуются колебаниями, имеющими место, как в длительные исторические периоды, так и за относительно короткие в истории Земли отрезки времени.

Основным естественным фактором, управляющим климатическими процессами, является поток солнечного излучения, падающий на поверхность Земли, величина которого существенно зависит от состава атмосферы, ее циркуляции, наличия облачности и др.

При внешних воздействиях происходят изменения орбиты Земли, отклонения ее оси вращения и смещение земной орбиты от классической траектории. Эти изменения происходят с периодами 22, 41 и 100 тыс. лет соответственно.

Антропогенные воздействия для экологических систем могут играть роль внешних возмущений, которые в случае совпадения их с естественными тенденциями во внутрисистемных процессах усиливают их и могут привести к экологическим бедствиям.

Известно, что ритмичность процессов характерна и для литосферы, и для гидросферы. Причем между этими ритмами существует жесткая корреляция. Взаимодействие компонентов биосферы друг с другом и с Космосом генерирует как их собственные ритмы, так и ритмы биосферы в целом. При этом если природные катастрофы возникают на основе суперпозиции естественных ритмов биосферы и ее компонентов, то антропогенные катастрофы являются результатом наложения на природные ритмы возмущений случайного характера, обусловленных деятельностью человека.

Это значит, что в условиях возрастающих масштабов антропогенных воздействий на биосферу природные ритмы играют роль своеобразного механизма, "запускающего" ту или иную катастрофу.

К числу наиболее распространенных экологических катастроф относятся наводнения, землетрясения, пожары, изменения климатических условий.

7.4. Причины, порождающие экологические кризисы

За тысячелетия истории человеческой цивилизации сложилась устойчивая тенденция ставить себе на службу природные ресурсы. В общественном сознании утвердился принцип человеческой исключительности, выражающийся в следующем:

Человек отличается от всех остальных живых существ на Земле, над которыми он доминирует, так как люди, кроме генетической наследственности, обладают и культурным наследием.

Именно социальные и культурные, а не биологические и физичесские факторы окружающей среды обусловливают деятельность человека.

Технологический и социальный прогресс может продолжаться бесконечно и все социальные проблемы принципиально разрешимы.

В результате утверждения в сознании людей этих взглядов сформировалось достаточно устойчивое антропоцентрическое мировоззрение, характерное для развитых стран мира. Оно состоит в следующих утверждениях и выводах из них.

Высшую ценность представляет человек. Поэтому только он самоценен, а все остальное в природе важно лишь постольку, поскольку оно может быть полезно человеку. Природа - собственность человечества, и оно имеет на это право.

В иерархической картине мира на вершине пирамиды стоит человек. Ниже - все, что создано человеком и для человека. Еще ниже - различные объекты природы, место которых определяется их полезностью для человека. Мир людей противопоставлен миру природы.

Целью взаимодействия с природой является удовлетворение потребностей человека, т.е. извлечение и использование природных ресурсов для получения определенных полезных продуктов.

Характер взаимодействия с природой определяется принципом: правильно и разрешено то, что полезно человеку и человеческому обществу.

Дальнейшее развитие природы должно быть подчинено интересам развития человечества.

Сущность деятельности человечества по природопользованию состоит в сохранении природной среды и ресурсов для будущих поколений.

Типичным примером необходимости изменения устойчивых стереотипов является наша страна.

Утверждение об огромности территории России и в связи с этим о наличии еще очень большой емкости для размещения населения и хозяйственных объектов неверно, так как зона сравнительно благоприятных климатических условий с наиболее высоким уровнем фотосинтетической продукции уже заселена, освоена и занята десятками тысяч хозяйственных объектов.

Другим стойким стереотипом служит постоянное утверждение о необходимости роста населения. Между тем с позиций экономики известно, что прирост населения на 1 % требует для сохранения прежнего уровня жизни, существовавшего до прироста, увеличения валового национального продукта на 3 %.. Если же добиваться такого и еще большего прироста, то в перспективе разрушение биосферы и истощение ресурсов приведет к бедности, голоду и гибели всего человечества.

Во многих случаях поддерживается широко распространенное мнение о необходимости расширения использования возобновимых ресурсов - воды, сельхозугодий, лесов. Однако анализ ситуации в России показывает, что такой необходимости нет, т.к. «дефицит» подобных ресурсов возникает из-за их неэффективного использования и воспроизводства.

Стереотип отношения к невозобновляемым ресурсам, похож на стереотип, связанный с территорией России. Это мнение об изобилии минеральных ресурсов в стране, а в отношении истощающихся ресурсов - твердые надежды на геологические изыскания и разведку новых месторождений. Между тем по ряду видов ресурсов идет неуклонное сокращение их разведанных запасов, но, может быть, более серьезным фактором становится прогрессирующее удорожание, разведка и добыча полезных ископаемых. Если в 1975 г. на добычу сырья стоимостью 1 руб. надо было затратить 2 руб., то к 1986 г эти затраты выросли в 2 раза, а в 2008 г. – в 4,8 раза.

Конечно, удовлетворение потребностей человека немыслимо без использования природных ресурсов. В каждом конкретном случае необходимо решать, что более выгодно экономически: вести разработку в данном районе полезных ископаемых или сохранить природный ландшафт как источник других ресурсов (лесных, для рекреации и др.). При экологическом подходе природный потенциал оценивается как совокупность условий, необходимых для жизни и воспроизводства, населяющих данную экосистему организмов, в том числе и человека.

Воспитанное тысячелетиями потребительское отношение к природе породило у человека устойчивое представление о безграничности природных ресурсов. Но с недавних пор антропогенное воздействие уже не компенсируется потенциалом биосферы, а человек продолжает «покорять» природу, расширяя и усиливая разрушительные процессы в ней.

Известно, что для биосферы характерны механизмы самоуправления, ведущие к гомеостазу экосистем – обеспечению внутренних и внешних связей, сохраняющих ее устойчивость. Гомеостаз природных систем поддерживается, с одной стороны, взаимодействием с внешней средой путем материального и энергетического обмена. С другой стороны, гомеостаз поддерживается благодаря внутренним процессам функционирования, осуществляющимся при относительно постоянных энергетических затратах и преимущественно за счет рассеянных источников энергии. Эти процессы обеспечивают внутреннюю целостность систем и составляют второй блок ее управления. Причем ведущая роль в гомеостазе природной системы принадлежит функциям живого вещества, без которого она быстро деградирует: усиливаются функции и роль механических форм движения, структура системы упрощается.

Поведение экосистем термодинамически организовано так, что в них работают естественные механизмы экономичной передачи энергии с одного уровня потребления на другой. Количество энергии, выделяемое системой в окружающую среду незначительно. Благодаря этому, природная система постоянно стремится к переходу в более организованное и более устойчивое состояние. Энергия в ней естественным образом убывает.

Иначе обстоит дело с природно-антропогенными системами, особенно городами и промышленными комплексами. В них ресурсные циклы производства и потребления открыты, т.е. на входе в систему наблюдается все возрастающее потребление природных ресурсов, ведущее к деградации экосистем; а на выходе - огромное количество отходов и отбросов, не возвращаемых для переработки в эту систему, и загрязняющих окружающую среду. Энтропия техногенных систем имеет тенденцию к росту: возникают экологические бедствия, кризисы и катастрофы, нарушаются связи управления. Для обеспечения экологической безопасности человечества возможны три направления его деятельности.

Уже сегодня ученые говорят о глобальном экологическом кризисе и если человечество не сделает ничего для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию, этот кризис может обернуться катастрофой для всей планеты.

Р азвитие природы в последние тысячелетия тесно взаимосвязано с развитием человеческого общества. Поэтому неудивительно, что сегодня проблемы, касающиеся взаимодействия человека и природы, считаются одними из самых сложных и насущных в современном мире. Они затрагивают практически все сферы человеческой деятельности, не считаясь ни с государственными границами, ни с вероисповеданием. Уже сегодня ученые говорят о глобальном экологическом кризисе и если человечество не сделает ничего для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию, этот кризис может обернуться катастрофой для всей планеты. Будущее всего живого Земли зависит от правильности выбора пути дальнейших отношений человека и природы.

У современного экологического кризиса есть несколько причин:

• безудержный и очень быстрый рост населения Земли

Сейчас на нашей планете живет около 6 млрд. человек . По мнению ученых, это значительно больше допустимого для биосферы Земли населения людей.

При этом каждому человеку нужна крыша над головой, свет, тепло, еда, одежда, и до сих пор большинство этих потребностей удовлетворяется за счет жесточайшей эксплуатации природы.

· несовершенные сельскохозяйственные и промышленные технологии

Загрязнение воздуха, воды, почв, вырубка лесов и распашка степей, эрозия - все это показатель того, как мало мы еще знаем и умеем, какой ценой и за счет чего достается нам наше материальное благополучие.

· легкомысленность человечества и пренебрежение законами развития биосферы

Антропоцентричное мировоззрение большей части населения Земли, по-видимому, основная причина современного экологического кризиса. Наше общество еще не перестало быть потребительским.

Пока стратегия общения человека с природой строится по принципу: все для блага человека, трудно добиться заметных успехов в деле ее охраны.

Необходимо полностью изменить взгляд на природу и на место в ней человека. В конце концов, это не просто стремление к самосохранению, это - возвращение к своим истокам.

Тайлер Миллер в своей программе всеобщего экологического образования привел ряд принципов, которые нужно знать для того, чтобы сохранить Землю.

· Природа не только более сложна, чем мы о ней думаем, она гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить.
· Все в природе взаимосвязано и мы живем в ней все вместе.
· Мы представляем собой ценный вид, однако не более важный, чем другие; все живые существа, включая человека, имеют свою значимость.
· Каждое живое существо имеет право на жизнь просто потому, что оно живое; наличие этого права не зависит от его полезности для нас.
· Недостойно человека быть причиной исчезновения видов существующих в природе.
· Думайте глобально, действуйте локально.