WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«экология Под редакцией докт. техн. наук, проф. Г В. Тягунова, докт. техн. наук, проф. Ю. Г Ярошенко Рекомендовано Министерством образования ...»

-- [ Страница 3 ] --

Рост населения планеты, интенсивное разведение домашних животных сегодня привели к тому, что биологический вклад (аэроб­ ное дыхание, разложение органических остатков) в увеличение концентрации СО 2 в атмосфере стал соизмеримым с промышлен­ ными выбросами.

Увеличение содержания со2 в атмосфере на 60 % по сравне­ нию с современным уровнем может вызвать рост температуры зем­

–  –  –

рации за последние лет (более прироста) является 20 % 90 NO, производство и применение удо-брений. Опережающими темпами растет содержание в атмосфере сн4 и NНЗ. Установлено, что если темпы роста концентрации в атмосфере газов, дающих дополни­ тельный вклад в "парникавый эффект", сохранятся на сегодняш­ нем уровне, то к году их действие будет эквивалентно удвое­ нию концентрации СО, в атмосфере.

Потепление на Земле, по мнению климатологов, за счет рос­ та температуры на О, 1 ·с считается значительным, а увеличение температуры на 3,5 ·с- критическим. Таяние полярных льдов при­ ведет к повышению уровня Мирового океана почти на 100 м, т.е. к затоплению территорий, где проживает подавляющее большин­ ство населения и сосредоточен основной промышленный потен­ циал. Изменение перепада температур между зонами полюсов и экватора Земли нарушит естественную циркуляцию атмосферы.

Ослабление интенсивности переноса воздушных масс приведет к существенному ухудшению переноса теплоты и влаги, т.е. произой­ дет глобальное изменение климата: в зонах с жарким и сухим кли­ матом увеличивается количество атмосферных осадков, в умерен­ ном поясе станет значительно суше.

–  –  –

го и жилищного строительства. Дно - для добычи полезных иско­ паемых и захоронения отходов.

Океаны, как огромные впадины в рельефе Земли, являются местом стока поверхностных вод суши. За небольшим исключени­ ем замкнутых бессточных водных объектов, земная поверхность промывается атмосферными осадками. Ручьи впадают в реки и озе­ ра, реки несут свои воды в моря и океаны. Таким образом, в заг­ рязнении Мирового океана участвуют практически все источники антропогенного происхождения.

В водные объекты поступают загрязненные сточные воды бы­ тового, промышленного происхождения, ядохимикаты и удобре­ ния, смываемые с полей при паводках, загрязненные атмосфер­ ные осадки. Благодаря речным течениям и циркуляционным процес­ сам такие загрязнения распределяются на большие пространства и переносятся на сотни и даже тысячи километров. В Мировой океан сбрасываются для захоронения многие тысячи тонн отходов, в том числе и весьма опасных химических и радиоактивных веществ.

На поверхность океанов, морей и рек в результате аварий поступают нефть и нефтепродукты в количествах, превышающих млн. т в год. Каждая тонна нефти образует на воде пленку пло­ щадью до км 2 • Одной из серьезных особенностей большинства современных промышленных технологий является активное рассеяние метал­ лов в водных объектах. Более 30 химических элементов опасны для флоры и фауны океанов. Особенно это относится к соединениям переходных и тяжелых металлов, способных аккумулироваться в тканях морских организмов. Если фитопланктон (продуценты), как производитель первичной биологической продукции, концентри­ рует одну условную единицу таких соединений, то концентрация их в рыбах уже в 1000 раз больше.

166 Экология Наряду с соединениями металлов в водные объекты поступа­ ют неорганические, а также органические вещества различного химического и фазового состава. Их отрицательное воздействие проявляется как в образующихся донных отложениях, так и при физико-химическом взаимодействии с водами и населяющими их организмами.





Человек в своей деятельности расходует воду не только для удовлетворения естественных физиологических потребностей. Во все больших масштабах вода используется промышленностью и сельским хозяйством. При этом значительная ее часть связывается в технологических процессах и безвозвратно теряется. По оценкам 1% ученых, такие потери составляют около 150 км 3 в год, т.е. более устойчивого стока пресных вод. Общее потребление пресной воды составляет сегодня км 3 в год и к году возрастет на 3,1 %.

Наибольшее потребление воды идет на сельскохозяйственные нуж­ ды. Так, на выращивание 1т пшеницы за вегетационный период требуется т воды, 1т риса- 7т воды, 1т хлопка- т воды.

1,5 10 В промышленности вода используется для приготовления ра­ створов, проведения различных реакций, для нагрева и охлажде­ ния, транспорта сырья, промывки изделий и многих других целей.

Так, на производство 1т продукции расходуется воды, м 3 : стали, чугуна - 15-20, кальцинированной соды - 10, серной кислоты

- 25-80, вискозного шелка - 300-400, меди - 500, пластичес­ ких масс- 100-500, синтетического каучука- 2000-3000. Тепловая электрическая станция мощностью 300 М Вт потребляет 300 км 3 воды в год, химический комбинат средней мощности имеет суточный водооборот до 2 млн. м 3 воды. Во все больших масштабах потребля­ ется вода в крупных городах. Так, средний расход воды для города с населением 3 млн. человек составляет 2 млн. м 3 в сутки.

Часть потребляемой воды связывается, а часть возвращается в водные объекты в состоянии, загрязненном энергетическими, химическими, биологическими и бактериологическими сбросами, а также взвешенными веществами и др.

Продуктами жизнедеятельности человека и отходами ряда производств являются органические соединения, которые посту­ пают в водные объекты со сточными водами или в результате филь­ трации через грунты. Разложение органических соединений осу­ ществляется в результате деятельности аэробных микроорганиз­ мов. В процессах брожения при интенсивном потреблении кисло­ рода, растворенного в воде, образуются С0 2, Н 2 0, а также нитра­ ты, фосфаты, сульфаты и кислородсодержащие соединения друРаздел 2. Экология человека и антроnогенное изменение биосферы 167 гих элементов. Это приводит, с одной стороны, к интенсивному разложению водорослей и растений, что стимулирует рост зоо­ планктона и внешней фауны, потребляющей кислород для дыха­ ния. С другой стороны, возникающий дефицит кислорода приво­ дит к массовой гибели аэробных организмов и размножению ана­ эробных микроорганизмов, разрушающих биомассу путем броже­ H 2 S, ния. Анаэробный распад приводит к образованию СН 4, С0 2, NН 3, что изменяет состав воды и делает часто невозможным ее возврат к аэробным условиям. Существенно негативное влияние фекальных стоков, особенно из-за повышенного содержания в них мочевины и патогенных микробов. Вьщеляющийся при разложе­ нии аммиак создает в воде щелочную среду, растворяющую бел­ ки, вызывая массовую гибель организмов.

В числе загрязнителей антропогенного происхождения име­ ются вещества, которые устойчивы или трудноразрушаемы в вод­ ной среде.

Нефть и нефтепродукты попадают в водные объекты при бу­ рении скважин, потерях при транспортировке, авариях танкеров, в результате сливов при промывании емкостей. На открытых по­ верхностях воды нефть образует тонкую пленку, создающую со временем эмульсионный слой нефть-вода. Этот слой препятствует газообмену между водой и воздухом, что приводит к повышению в клетках водных организмов содержания со2 и их гибели. у мор­ ских птиц нефтяная пленка склеивает оперение, что приводит к утрате способности держаться на воде и переохлаждению организ­ ма. Микробиологический распад нефти идет недели и даже месяцы.

Растворимые продукты окисления могут обладать токсическим действием, а нерастворимые выпадают в осадок, загрязняя дон­ ные отложения.

Другими органическими загрязнителями являются фенолы, их галогенсодержащие соединения, которые попадают в водные объекты со стоками предприятий по производству клеев, пласт­ масс, кокса. Время распада этих соединений в среднем составляет 7 дней. Весьма опасны органические растворители, широко при­ меняемые в различных химических технологиях (например, хло­ рированные углеводороды). Время их распада в водной среде со­ 2 дней.

ставляет более За последние 50 лет появилась большая группа органических поверхностно-активных веществ (ПАВ) или детергентов, которые широко применяются в качестве моющих средств как в промыш­ ленности, так и в быту. Попадая в русло рек и в водоемы, они 168 Экология образуют большие скопления пены, токсическое действие кото­ рой приводит к гибели водных организмов.

Ухудшению экологического состояния водных объектов спо­ собствует загрязнение неорганическими веществами. В первую оче­ редь оно связано с поступлением в воду хлоридов, минеральных удобрений, кислот и соединений тяжелых металлов.

В городах для таяния ледяного покрова используют поварен­ ную соль, которая в достаточно широком диапазоне концентра­ ций нетоксична для организмов. В десятки раз больше солей посту­ пает со сточными водами соляных рудников. Поэтому если пре­ сная вода обычно содержит мг хлоридов на литр, то в ре­ 2-10 зультате выбросов солей в водные объекты их концентрация мо­ жет достигать в зонах стоков мгjл. В таких условиях 2000-15000 речные и озерные рыбы погибают. Вода с содержанием хлоридов более 200 мг/л непригодна для питья, а с концентрацией хлори­ дов 50-300 мг/л непригодна для поливного земледелия.

Минеральные удобрения, вымываемые дождями с полей, по­ падают в водные объекты. Соединения, содержащие ионы N0 3-, Н 2 РО;, НРо;-, способствуют зарастанию водных объектов NH;, растительностью, а попадая в организм с питьевой водой, оказы­ вают токсичное действие.

Поступление в воду ионов тяжелых металлов обусловлено деятельностью горнодобывающей, целлюлозной, металлургичес­ кой, машиностроительной промышленности, а также производ­ ством удобрений, хлора, щелочей, очисткой нефти. Соединения тяжелых металлов сравнительно быстро распространяются по боль­ шим объемам водного объекта. Частично они выпадают в осадок в виде карбонатов, сульфатов, частично адсорбируются на мине­ ральных и органических осадках. В результате содержание тяжелых металлов в отложениях постоянно растет и особо напряженная ситуация возникает, когда абсорбционная способность осадков исчерпывается и тяжелые металлы поступают в воду. Этому спо­ собствует повышение кислотности воды, сильное зарастание во­ доемов, интенсификация выделения со2 в результате деятельнос­ ти микроорганизмов.

Несмотря на единообразные первичные условия протекания биохимических процессов, различные тяжелые металлы оказыва­ ют неодинаковое действие на биоту. Это в первую очередь связано с различиями в характере их распределения в живом организме и с избирательностью действия на различные органы и ткани.

Например, кадмий отлагается в костях, ртуть в клетках Раздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 169 центральной нервной системы, хром (шестивалентный) блокиру­ ет ряд ферментов печени.

У растений устойчивость к действию тяжелых металлов выше, чем у животных. Поэтому они могут нормально развиваться при таких концентрациях в тканях тяжелых металлов, которые для че­ ловека опасны. При употреблении их в пищу возможны токсичес­ кие отравления.

Наконец, следует обратить внимание на антропогенные за­ грязнения водных объектов кислотными выбросами. Они поступа­ ют в воду как со стоками отдельных производств, так и в результа­ те выпадения кислотных осадков. Сброс разбавленных кислот при­ водит к кислотному отравлению рыб и планктона, попаданию ток­ синов в цепи питания. Для внутренних водоемов особую опасность представляют кислотные осадки и воды, поступающие из почв, содержащих сырой гумус, в периоды таяния снегов и паводков.

Антропогенное воздействие на литосферу 5.4.

Литосфера, как верхняя оболочка Земли, имеет мощность от 50 до 200 км. За млн. лет жизнь на Земле вышла на сушу, повер­ хность литосферы претерпела существенные изменения: образава­ лись рыхлые наслоения сложного состава (почвенный покров), развился мир наземных растений и животных. Почвенные экасис­ темы сформировались из минеральных и органических веществ, населены гетеротрофными микроорганизмами, червями, что обес­ печивает образование в них гумусового слоя, обладающего уни­ кальными для жизни свойствами. Почвы обладают плодородием, способностью к удержанию и фильтрации газовых и жидких компо­ нентов, регенерации примесей и аккумуляции питательных веществ.

Почвенные ресурсы обеспечивают определяющую роль в фор­ мировании и развитии фотосинтезирующих процессов, являются земельным фондом для человека, животных, растений.

Из продуктивных угодий (86 млн. км 2 ) в мире на сельскохо­ 45 %, остальные площади занима­ зяйственные земли приходится ют леса и кустарники. Площади обрабатываемых земель к 2000 г.

достигнут млн. км 2 • 27-30 Деятельность человека наносит серьезный урон почвенным ре­ сурсам Земли. Эrо проявляется в двух направлениях. Во-первых, это неправильная эксплуатация почв, приводящая к безвозвратному уничтожению культурного слоя в результате засоления, эрозии, за­

–  –  –

сбалансированное потенциалом биосферы освоение под хозяйствен­ ные нужды новых земельных ресурсов, приводящее к изменению ландшафтов и исчезновению естественных природных экосистем.

Загрязнение и разрушение почвы 5.4.1.

Одним из факторов антропогенного воздействия является нарушение баланса воды в почвах в результате вырубки лесов, поливного земледелия и др. Деградация орошаемых земель проис­ ходит из-за больших потерь воды на фильтрацию, строительства оросительных каналов без гидроизоляции, неконтролируемого расхода воды, орошения минерализованными водами, бездренаж­ ного орошения. Нарушение водного режима почв существенно из­ меняет процессы переноса в них веществ, приводит к перераспре­ делению гумуса в структуре почвы и изменению ее качественного

–  –  –

Другим фактором, нарушаюшим почвенный покров, являет­ ся эрозия почв. Это процесс разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветром (водная и ветровая эрозия). Дея­ тельность человека ускоряет этот процесс по сравнению с есте­

–  –  –

верхностей полей, седловин. Ветровая эрозия характерна для рай­ онов с повышенными температурами, недостаточным увлажне­ нием в сочетании с сильными ветрами. Так, пьшьные бури уносят до см слоя почвы вместе с посевами.

Наряду с эрозией почв негативным явлением снижения их плодородия стало уплотнение поверхностного слоя в результате Раздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 171 обработки тяжелыми машинами и избыточного поступления в почву веществ, обладающих связующими свойствами. Результатом таких воздействий является забивание пор земли, образование плотных конгломератов, что приводит к снижению влагоемкости, наруше­ нию кислородного режима.

Сильное разрушение почвенных экасистем происходит из-за антропогенных загрязнений.

Главными их источниками являются:

1. Бытовые отходы (отходы жизнедеятельности человека, вклю­ чающие фекалии, остатки пищи, мусор и др.).

2. Твердые и жидкие отходы промышленных предприятий.

3. Выбросы промышленных предприятий и транспорта, осаж­ дающиеся на поверхность земли.

4. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лес­ ном хозяйстве.

Сегодня около 65 % урожая сельскохозяйственных растений человек использует для своих нужд. Для сохранения почвенной экасистемы на поля следует (в идеале) вносить эквивалентное количество биогенных элементов. Отсюда успехи сельского хозяй­ ства связали с минеральными удобрениями и ежегодно увеличи­ вают их количество, вносимое в почву. При этом не все удобрения достигают растений, много их теряется, в частности, при вымы­ вании из почвы. Так, например, 5-кратное увеличение количества применяемых азотных удобрений позволило повысить урожайность 20 %, зерновых культур только на а содержание нитратов в почве и в растениях резко возросло. Сельскохозяйственная продукция, содержащая повышенное количество нитратов, имеет поиижеи­ ную питательную ценность, теряет устойчивость к длительному хранению. Кроме того, аммиачная форма азотных удобрений уве­ личивает минерализацию гумуса, что приводит к потере им про­ дуктивных свойств.

Попадание нитратов в организм человека приводит к "отрав­ лению" гемоглобина крови и, как следствие, к явлениям сердеч­ ной недостаточности. В кислой среде организма в результате обра­ зования нитрозааминов возникают канцерогены для органов пи­

–  –  –

дия развития растений, т.е. потребность их в калии уменьшается.

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

Применение в качестве удобрений ила очистных сооружений и компоста после переработки отходов создало дополнительные проблемы. В таких удобрениях высокие концентрации тяжелых метал­ лов, органических загрязнителей, и их использование возможно главным образом для цветоводства и выращивания декоративных растений.

Для борьбы с сорняками, заболеваниями и вредителями расте­ ний человек применяет пестициды зараза, уби­ (pestis- caedoвать). Это связано с тем, что от сорняков и вредителей ежегодные потери урожая составляют т.е. убытки достигают 70 млрд.

30-40 %, долларов в год. В настоящее время в мире используется около 700 химических веществ, из которых создаются несколько тысяч препа­ ратов пестицидов. Масштабы применения пестицидов впечатляют. В России их применение с по 1990 г. возросло с 1,5 до 2,3 кг/га площадей угодий, или в среднем на 1 жителя с 0,75 до 1,7 кг. Из 5 млн. т пестицидов, ежегодно применяемых в мире, 34 % исполь­ зуется в Северной Америки, 45 % - в Европе, 21 % - в других регионах. Однако рост применения пестицидов не дает полной га­ рантии увеличения урожайности. В России за последние 15 лет она заметно снизилась, несмотря на двукратное увеличение примене­ ния пестицидов, в США 10-кратное увеличение применения пес­ тицидов дало прирост урожайности с в г. до в 1980 г.

8% 1951 12% Пестициды отрицательно влияют на живые организмы. В по­ чве они вызывают депрессию процесса естественной нитрифика­ ции. Уничтожение пестицидами (в форме гербицидов) травяного покрова многократно увеличивает эрозию почвы. Пестициды су­ шественно подавляют деятельность насекомых опьтителей рас­ тений, других организмов, не являющихся мишенями их действия.

До 80% пестицидов адсорбируется почвенным гумусом и практи­ чески не подвергаются биологическому разложению. В результате происходит их постоянная миграция в грунтовые воды и испареРаздел 2. Экология человека и антроnогенное "зменение биосферы ние с поверхности почв при их увлажнении и нагреве. Многие виды пестицидов, накапливаясь в почвах, растениях и животных, вызывают заметные изменения в естественных биохимических про­ цессах. Воздействие пестицидов на человека изучено недостаточно.

Однако известно, что дефолианты (пестициды, применяемые для уничтожения лиственности) могут вызывать повреждения пече­ ни, влиять на наследственность.

Значительный урон литосфере наносит антропогенное за­ грязнение бытовыми отходами. Особенно это касается крупных го­ родов и населенных пунктов. Отходы деятельности человека растут с развитием общества во все возрастающих масштабах. Для их скла­ дирования используются хранилища (свалки, фекальные поля и др.), размеры которых ежегодно возрастают, а объем утилизации отходов остается относительно невысоким. С 1975 по 1990 г. коли­ чество всех видов твердых бытовых отходов в мире возросло со 120-280 до 160-380 кг на душу населения (в России соответствен­ но с 137 до 159 кг на душу населения). Сегодня практически во всех странах мира твердые бытовые отходы (отходы бумажной про­ дукции, пластмассы, стекла, металлов, дерева и др.) вывозят на свалки (полигоны): в СНГ - 97 %, Великобритании - 90 %, Ка­ наде - 80 %, Италии - 74 %, США - 67 %, Испании - 65 %.

Складирование этих отходов сопряжено с отчуждением больших площадей земель, существенным их загрязнением, вьщелениями в грунтовые воды и атмосферу загрязнителей, возникновением очагов инфекционных заболеваний и пожаров. В то же время ис­ пользованные полигоны в большинстве случаев не подвергаются рекультивации и площади, занимаемые ими, на многие годы ос­ таются "мертвой" землей и источником загрязнений.

Не менее серьезна ситуация с жидкими отходами антропогенно­ го происхождения, которые содержат фекальные и иные отходы, складируемые на иловых полях. В течение длительного времени в процессе разложения органических веществ с таких полей в окружаю­ щую среду происходит фильтрация продуктов распада, патогенных микроорганизмов, вьщеление в атмосферу газообразных продуктов.

Отходы промышленного производства включают остатки от добычи сырья, его переработки, пришедшие в негодность обору­ дование и материалы. Несмотря на то, что значительная часть та­ ких отходов утилизируется, их накопление в зонах промышленных

–  –  –

ми металлами и их соединениями, в безвозвратных потерях по­ чвенных экосистем, занятых свалками отходов.

Не меньший вред наносят шламы (отходы, содержащие жид­ кую и твердые фазы). Наряду с содержанием в них тяжелых метал­ лов, такие шламы имеют рН, существенно отличающийся от рН нейтральной среды. Поэтому шламовые поля загрязняют почву, изменяя ее химический состав на больших пространствах.

Выбросы промышленных предприятий, загрязняющие атмос­ феру, в значительных количествах осаждаются на земную поверх­ ность, рассеиваясь на больших пространствах. Наибольшее воз­ действие на почвы оказывают кислотные осадки и промышлен­ ные пыли, содержащие тяжелые металлы и иные загрязнители.

Антропогенное воздействие на ландшафты 5.4.2.

Естественный ландшафт представляет собой природно-тер­ риториальный комплекс, качественно отличающийся от соседству­ ющих с ним. Поэтому каждый ландшафт имеет свой индивидуаль­ ный облик и внутреннюю структуру: форму, состав, распределе­ ние почвенного покрова и вод, характер распределения и виды растительности, структуру и связи в экологических системах. Ха­ рактерными видами ландшафтов являются зоны тундры, тайги, степи, смешанных лесов и др. Природные ландшафты являются открытыми системами, неразрывно связанными с внешней сре­ дой процессами материального и энергетического обмена.

Человек в своей деятельности рассматривает ландшафт как ресурсасодержащую и ресурсавоспроизводящую систему, среду своего обитания. Поэтому антропогенный пресс вносит в эту сис­ тему новые возмущения, трансформирующие естественные про­ цессы обмена.

Основными факторами воздействия человека на ландшафты являются следующие.

1. Хозяйственное преобразование части ландшафта в естествен­ но-антропогенный с уничтожением части коренных растительных сообществ. В результате возникают луга в тайге, овраги в степи, солончаки в пустыне.

Коренное преобразование ландшафта с формированием тех­ 2.

ногенного комплекса (промышленные зоны, сельскохозяйствен­ ные угодья).

Раздел 2. Экология человека и антроnогенное изменение биосферы 175

3. Создание на месте естественного ландшафта культурного (антропогенного) ландшафта, обладающего для человека целесо­ образными структурой и функциональными свойствами (жилищ­ ные застройки, парки и др.).

Размеры зон геоэкологического влияния техногеиной деятель­ ности можно иллюстрировать данными табл. 5.6.

Таблица 5.6 Техногеиное воздействие на почвенные ресурсы ландшафrов

–  –  –

Расширение зон разработки полезных ископаемых, захоро­ нения отходов, размеров сельскохозяйственных угодий и развитие инфраструктур населенных мест существенно сокращают естествен­ ные ресурсы почв экосистем, изменяют ландшафты.

Следствием этого являются заметные изменения в биоценозах, главные из которых:

1. Обеднение видового состава и упрощение биоценотических связей в экасистеме из-за снижения устойчивости систем к вне­ шним воздействием и нарушения внутрисистемных связей. При­ мерам является введение монокультур в сельском хозяйстве, на­ пример посевы пшеницы на больших массивах степей.

176 Экология

2. Введение в исходный тип ландшафта элементов мозаично­ сти, например расчистка части леса под сельскохозяйственное уго­ дье. Этим увеличивается биологическое разнообразие и усложня­ ются связи в биоценозе.

3. Создание культурных ландшафтов (садов, парков, жилых зон и др.), заметно изменяющее структуру и свойства почв, био­ генное разнообразие видового состава "окультуренных" зон.

Под влиянием наземных и подземных горных разработок ме­ няются все компоненты ландшафта. В районах добычи полезных ископаемых образуется рельеф: карьеры, терриконы, отвалы, хво­ стохранилища, воронки, трещины, провалы поверхностных слоев.

Развиваются отвалы, оползни, сели и др. Серьезно изменяются гидрогеологические условия. Падают дебиты водных объектов, в том числе и подземных.

В результате окисления рассеянных сульфидов в подземных водах увеличивается содержание сульфатов, что повышает их кис­ = 2-3.

лотность до рН Усиливается выщелачивание пород, в водах растет концентрация ионов тяжелых металлов.

При добыче полезных ископаемых из скважин наблюдаются значительные загрязнения почв рассолами, нефтью. Отмечены факты оседания поверхности и заболачивания местности.

Создание городских агломераций и промышленных центров с развитой инфраструктурой существенно изменяет гидрогеологи­ ческие условия и состояние поверхностных слоев литосферы. Зас­ тройка и асфальтирование территорий подавляет процессы ин­ фильтрации атмосферных осадков. Утечки из подземных коммуни­ каций повышают уровень грунтовых вод, приводя к подтоплению сооружений и разрушению грунтов. Под теплотрассами температу­ 25-30 ра грунтов повышается до ·с, что приводит к повышению температуры почвы в среднем на ·с за каждые 10 лет. Это спо­ 0,1 собствует развитию в почвах микрофлоры, в том числе патаген­ ньrх микроорганизмов, повышению агрессивности грунтовых вод к строительным материалам. Строительство в городах и промыт­ ленных зонах активизировало процессы разрушения и вымывания пород, слагающих грунты. Этому способствовал интенсивный от­ бор подземных вод, их химическое и тепловое загрязнение, повы­ шение микробиологической и химической активности вод по от­ ношению к карбонатам и сульфатам.

Крупные энергетические объекты оказывают весьма негатив­ ные воздействия на литосферу. В зоне ГЭС основное влияние ока­ зывают водохранилища: отторгается значительная часть культурРаздел Экология человека и антропогенное изменение биосферы 2.

ного слоя земли, оказывается дополнительное давление на грунт, происходит фильтрация воды в береговую и донную части, изме­ няется структура берегов и их биологическое разнообразие. Высо­ когорные водохранилища являются потенциально опасными: вслед­ ствие землетрясений, оползней и аварий плотин могут произойти крупные экологические бедствия.

ТЭС создают в зонах их расположения крупные золошлакоот­ валы и пруды-охладители. Золы и шлаки содержат много токсич­ ных веществ, проникающих в почвы с поверхностными и грунто­ выми водами. Пруды-охладители создают проблемы с подъемом уровня грунтовых вод, подтоплением и заболачиванием террито­ рий, изменением химического и микробиологического состава вод.

Основная опасность АЭС состоит в аварийных выбросах ради­ оактивных отходов, загрязняющих в результате рассеивания тыся­

–  –  –

5.5. Антропогенные энергетические загрязнения Техногеиная деятельность является источником энергетичес­ ких воздействий на биосферу. К ним относятся тепловое, электро­ магнитное, световое, ионизирующее, акустическое излучения, механические колебания (вибрации).

Энергия избыточной теплоты выделяется многими энергети­ ческими и технологическими установками и распространяется в

–  –  –

ный характер. Газовые выбросы в атмосферу при неблагаприятных метеорологических условиях могут способствовать повышению температур в зоне их распространения, выпадению осадков и др.

Нагретые сточные воды повышают температуру в водных объек­ тах, изменяя их естественный тепловой режим и протекание био­ химических процессов.

В условиях промышленных производств действие тепловых излучений и выбросов сказывается преЖде всего на рабочих мес­ тах, что может привести к поражениям работающих в результате ожогов, перегрева.

Источником электромагнитного излучения являются мощ­ ные электрические машины и установки, линии электропередач, технические комплексы радио и телевидения и др. Воздействие таких излучений на живые организмы приводит к нарушениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах, вы­ зывающим серьезные физиологические и психические расстрой­ ства. Так, по данным ученых США, у людей, проживающих в радиусе м от линии электропередач 60 кВ и более, вероятность онкологических заболеваний увеличивается примерно в 3 раза.

Кроме того, электромагнитные излучения вызывают существен­ ные помехи в работе электронных систем, приборов, что может стать причинами аварий и катастроф.

Развитие промышленности, транспорта, формирование ме­ гаполисов и связанное с этими процессами шумовое загрязнение влияют на среду обитания и жизнедеятельность людей. У человека повышается утомляемость, снижается умственная активность, возникают стрессы, физические и нервные заболевания. Так, му­ зыкальный шум в 120-130 дБ вызывает сначала состояние "весе­ лья", но при более длительном воздействии провоцирует агрес­ сивное поведение людей, нарушает функции слухового аппарата, приводит к тяжелым нервным расстройствам. Особенно тяжело переносятся высокочастотные шумы с мощностью более дБ.

Они вызывают болезни слуха и расстройство нервной системы, язвенную или гипертоническую болезни.

Очень опасны инфразвуки с частотами до Гц и повы­ 50-100 шенной мощностью, поскольку они могут вызывать физические колебания грудной клетки и органов человека, приводя к необра­ тимым психическим и зачастую летальным физиологическим по­ следствиям. Наибольшему воздействию шума человек подвергает­ ся на производстве и в крупных городах.

Источниками светового излучения, негативно действующиРаздел Экология человека и антропогенное изменение биосферы 2.

ми на окружающую среду, являются промышленные установки и аппаратура. Это прежде всего высокотемпературные излучатели, лазеры, источники УФ-излучений. Их воздействие на человека за­ висит не только от мощности излучения, но и от его спектральных характеристик. Наиболее типичным проявлением действия свето­ вого излучения является поверхностное поражение тканей ж~вых организмов, ожоги сетчатки глаз.

Радиационное загрязнение вызывается действием ионизиру­ ющих излучений. При воздействии а- и 13-частиц на ткани живых организмов они проникают вглубь на мм, чем наносят по­ 0,1-3 вреждения клеткам вблизи места проникновения. Фотоны у-излу­ чения имеют длину пробега в воздухе от метров до километров и поэтому свободно проходят через мягкие ткани организмов, вызы­ вая глубинные и обширные поражения.

Доза облучения зависит как от мощности излучения, так и от времени его воздействия. При малых дозах облучения у человека наблюдается обратимые изменения состава крови (до 70 бэр), при дозах 100-150 бэр наступает легкая стадия лучевой болезни, а при в 450 бэр около 50 % людей погибает. Ионизирующее излуче­ дозах ние проявляет канцерогенное действие, являясь причиной рако­ вых заболеваний и наследственных изменений.

Основными источниками ионизирующих излучений антро­ погенного происхождения являются ядерные реакторы, устрой­ ства военного назначения, приборы, использующие различные изотопы, устройства-источники рентгеновского излучения, ра­ диоактивные отходы. Отметим, что интенсивное внедрение ядер­ ных энергетических установок на АЭС и в транспортных средствах было объективно обусловлено как проблемами с топливом, так и техническим прогрессом. Поэтому, не снижая остроты вопроса о радиационной опасности таких реакторов, человечество должно стремиться к его решению на пути создания высоконадежных ус­ тановок с максимальной степенью защиты и жесткой регламен­ тацией условий их эксплуатации. Это связано с тем, что, по мне­ нию специалистов, современные реакторы создают радиацион­ ную опасность только при авариях, нарушениях условий их эксп­ луатации, что имело место при известной катастрофе на Черно­ быльекой АЭС.

Что касается современных технических приборов и устройств источников ионизирующих излучений, то при грамотной их эксплуатации случаи поражений человека практически не наблю­ даются.

180 Экология

-------------------------------------------------Одними из энергетических загрязнений, получившими особое распространение в техносфере, являются вибрации, возникающие при работе промышленных установок, транспортных средств, дви­ гателей и др. У человека вибрации могут вызвать как легкие психи­ ческие и физиологические расстройства, так и серьезные пораже­ ния, такие как деформация и отрыв органов при резонансе. тяже­ лые профессиональные заболевания при длительном контакте с источником механических колебаний. Вибрации являются причи­ ной многих аварий и катастроф, связанных с разрушениями тех­ нических устройств, зданий, сооружений и др.

5.6. Антропогенное воздействие на биологические ресурсы Влияние деятельности человека на биологическое разнообра­ зие и богатство биосферы проявляется через прямое истребление видов живых организмов и через косвенное разрушение экосистем.

Катастрофические результаты влияния деятельности челове­ ка на природу были впервые восприняты через список истреблен­ ных им видов растений и животных (документирование ведется с 1600 г.). За достаточно короткий исторический период зарегистри­ ровано исчезновение более видов крупных млекопитающих и примерно такое же количество видов и подвидов птиц. Среди них такие уникальные формы, как моа (Новая Зеландия), эпиорнис (Мадагаскар), дронт (остров Маврикий в Индийском океане), Стел­ лерова корова (побережье Тихого океана), бескрылая гагарка (Исландия) и др. На Кавказе только за последнюю тысячу лет унич­ тожены: лев (Х век), тур (XII век), кулан, гепард (Xlll век), бобр, лось (начало (XIX века), тарпан (XIX век), зубр, тигр (ХХ век). На протяжении последних трех столетий процесс истребления ускоря­ ется (табл. за счет неумеренной охоты и борьбы с вредителями.

5.7)

–  –  –

зультаты интродукции живых организмов в новую среду не только ведут к постепенному изменению распределения видов на плане­ те, но и создают прецеденты их весьма неблагаприятного воздей­ ствия на естественные условия. Во-первых, это "демографический взрыв" интродуктированного вида, угнетающего другие виды в результате конкуренции, хищничества, паразитизма. Например, колорадский жук, первоначально распространенный в Скалистых горах Северной Америки, где он питался дикими пасленовыми растениями, был в году обнаружен во Франции. Дальнейшее его распространение по всему миру произошло с развитием куль­ туры картофеля. Во-вторых, перемещение видов часто становится причинами появления новых болезней и вспышек эпидемий. В 1938г. г. в Бразилии в результате вспышки малярии погибло более 12 тыс. человек. Выяснилось, что в году из Южной Африки на самолете бьuю завезено какое-то количество малярийных кома­ ров, способных размножаться на открытых плесах вне леса и зале­ тать в жилища. Местные же малярийные комары размножались в затененных участках водоемов в лесах вне меj;т постоянного посе­ ления. В-третьих, в результате акклиматизации интродуцированные виды претерпевают изменения и могут перестроить сообщество аборигенных видов. Например, вселение в 1965 г. в систему водоемов Панамского канала чужеродного вида окуня привело в поеданию им популяций местных мелких рыб. В результате нарушения пищевых цепей началось цветение воды, массовое развитие зоопланктона, резко возросла вероятность вспышек малярийных заболеваний.

Существенную роль в изменении состава и биотических свя­ зей приобрели гидротехнические сооружения (водохранилища, плотины, каналы). Строительство каналов изменяет состав вод.

Например, Панамский канал оказался практически непреодоли­ мым для морских видов по причине включения в его трассу около км пресных вод озер. Плотины гидроэлектростанций перекры­ вают пути нереста рыб, неустойчивость водного режима приводит либо к затоплению, либо к высыханию прежних нерестилищ. Об­ разование искусственных водохранилищ кардинально меняет об­ лик ландшафта: исчезают прежние биоценозы (луговые, лесные), формируются системы околоводных сообществ, состав и функ­ ции которых находятся под климатаобразующим и гидрологичес­ ким влиянием водохранилища. Неустойчивость уровня воды и в этом случае оказывает отрицательное воздействие, в частности на околоводных млекопитающих и птиц, заселяющих побережья и мелководные зоны водохранилища.

Раздел Экология человека и антропогенное изменение биосферы 2.

Контрольные вопросы 5. 7.

1. Что такое демографический взрыв и чем заключаются его последствия для биосферы?

2. Как действуют антропогенные факторы загрязнения на окружающую среду?

3. Как проявляются антропогенные воздействия на атмосферу?

4. Как проявляются антропогенные воздействия на гидросферу?

5. Как проявляются антропогенные воздействия на литосферу?

Как изменяются под воздействием человеческой деятельности ландшаф­ 6.

ты?

7. Как формируются энергетические загрязнения антропогенного проис­ хождения?

Как проявляется воздействие человека на биологическое разнообразие и 8.

богатство биосферы?

9. В чем состоит отличие между естественными и антропогенными ресурсными циклами?

10. Как происходят процессы естественного и техногенного рассеивания (переноса вещества и энергии) в биосфере?

Глава ИЗМЕНЕНИЯ В БИОСФЕРЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ

6.

НА ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО

Развитие человеческой цивилизации исторически сопровож­ далось постоянным ростом потребностей людей, что требовало их удовлетворения. Другими словами, естественное стремление к вы­ живанию в борьбе с силами стихии, к улучшению условий жизни со временем становления мирового сообщества создало соци­ альную, экономическую и культурную среду, без которой совре­ менному человеку трудно существовать.

–  –  –

Человеческое общество обеспечивает свое динамическое раз­ витие интенсивным расширением промышленного производства, созданием искусственной среды обитания, все более глубоким ос­ воением ресурсов биосферы. Человек выступает как покоритель Природы, и в этом стремлении он истощает ее ресурсы, разруша­ ет естественные экосистемы, нарушая биохимические циклы и рав­ новесие в биосфере. Изменения окружающей природной среды уже сегодня приобрели глобальные масштабы (табл. Особое беспо­ 6.1).

койство вызывает массовое распространение экстенсивных техно­ генных процессов, реализующих незамкнутые циклы, в результате которых нарастает действие фактора дестабилизации биосферы.

Анализ негативных проявлений результатов техногеиной де­ ятельности говорит о том, что человеческое общество еще весьма далеко от осознания необходимости уже сегодня начать радикаль­ ную перестройку своего отношения к Природе, частью которой был и остается человек и от состояния которой зависит его на­ стоящее и будущее (табл. Если экологическое сознание людей 6.2).

не изменится, то, по оценкам ведущих специалистов и ученых, изменения природной среды человеком будут весьма неблагопри­ ятными.

Уже сегодня ясно, что человек во имя поддержания равнове­ сия с Природой должен вкладывать все больше средств на восста­ новление утраченных, нарушенных и поддержание существующих

–  –  –

мов Ухудшение уело- Рост бедности, нехватка Сохранение тенденции, вий проживания продовольствия, высокая расширение зон инфеклюдей, рост ге- детская смертность, высо- ционных заболеваний, нетических забо- кий уровень заболеваемо- появление новых болезлеваний, заболе- сти, необеспеченность чис- ней ваний, связан- той питьевой водой в развиных с экологиче- вающихся странах, прожи­

–  –  –

ны были составлять 77 млрд. долларов, то к г. потребуется не менее 160 млрд. долларов.

Дестабилизирующее влияние человека по отношению к био­ сфере не остается безнаказанным. Природа сопротивляется наступ­ лению на нее человека, и зачастую плата за потребительство и хищничество оказывается весьма высокой. Это прежде всего рост заболеваний людей, нарушение генофонда человека, острые про­ блемы голода, обострение отношений между "бедными" и "бога­ тыми" странами, отдельными социальными группами, этносами. В конечном счете, это проблемы сохранения и эволюции человека.

–  –  –

тическими выбросами, вспышки массового психоза, эпидемичес­ ких заболеваний, возникновение новых болезней, резкое сокра­ щение рождаемости и рост числа людей с генетическими и иными нарушениями.

Процесс урбанизации город) начался около лет (urbis - 3500 назад в долинах рек Тигра и Евфрата, позднее Нила. Города возни­ кали как места для развития торговли и совместной защиты их жителей от нашествий. С началом промышленной революции про­ цесс урбанизации приобрел взрывной характер. Города стали наи­ более совершенной формой организации искусственной среды обитания человека. Они обеспечивали концентрацию промышлен­ ности, управления, в наибольшей степени удовлетворяли услови­ ям быта, развития культуры и информационного обмена.

Крупный город существенно меняет многие компоненты при­ родной среды. Его инфрастуктура оказывает воздействие на за­ грязнение атмосферы в радиусе до км, гидросферы (повер­ 30-50 хностные стоки.с улиц и промышленных площадок, сточные воды от бытовых и промышленных сетей, фильтрация в грунтовые воды), литосферы (полное разрушение продуктивного слоя, загрязнение грунтов на глубины до 8-12 м, подземные сооружения и др.). Пе­ репады температуры, влажности, солнечной радиации между го­ родом и его окрестностями соизмеримы с перемещениями на град по широте. Энергетические поля городов оказывают влия­ ние на расстояниях от 1 до 8 км от их внешней черты.

Сегодня в городах мира проживает более 30 % населения планеты.

60 % жителей В России страны сконцентрировано в 300 городах.

В городах проявляются существенно отрицательные факторы воздействия на природные условия жизни человека, такие как:

1) прогрессирующий рост загрязнения окружающей среды про­ мышленными и бытовыми выбросами и отходами; прогресси­ 2) рующее отставание санитарно-технического благоустройства и ин­ женерного оборудования от роста жилого фонда и населения го­ 3) рода; нарастающее превышение над допустимыми нормами уровней энергетических загрязнений (шум, вибрации, излучения и др.); возрастающая вероятность массовых инфекционных и 4) специфических нервных заболеваний (стрессы, психозы и др.);

постоянно действующие моральные и психические напряже­ 5) ния, приводящие к конфликтам человека и "города" К этому следует добавить, что действие этих факторов рас­ пространяется и на пригородные зоны отдыха. Влияние указанных факторов через условия жизни человека приводит к росту сердечРаздел Экология человека и антропоrенное изменение биосферы 2.

нососудистых, онкологических, аллергических и ряда других за­ болеваний.

Вместе с этим города выступают как мощные генераторы и накопители искусственных ресурсов общества. В городах концент­ рируются материальные, культурные блага. В них наряду с про­ мышленными объектами существуют центры информации, обра­ зования, культуры, благодаря чему открываются и развиваются колоссальные разносторонние возможности удовлетворения лич­ ностных потребностей жителей. При этом крупные города стано­ вятся теми монстрами, которые ненасытно потребляют природ­ ные ресурсы, продукты питания, загрязняют воду, создают усло­ вия для постоянно возрастающей миграции людей из сельской местности. В городах жизненный уровень выше, больше возможно­ стей для выживания и развития человека. Это все создает острые и зачастую неразрешимые конфликты города и малых населенных пунктов, горожан и сельских жителей.

Не менее остры проблемы отдельных регионов в пределах стран.

Диспропорции в развитии хозяйства, различия в климатических условиях, наряду с просчетами в регулировании отношений меж­ ду этносами, создают условия для социальных, экономических и демографических отличий между регионами, порождают межна­ циональные конфликты в государствах.

Эти негативные явления сказываются на уровне жизни жите­ лей различных регионов. Они проявляются через процессы мигра­ ции людей из экологически неблагополучных и экономически не­ развитых регионов страны. В итоге развиваются напряженные со­ стояния в обществе, происходит деградация малых народов, по­ теря ими своих национальных особенностей при ассимиляции среди коренного населения страны.

Серьезную проблему создают отношения поколений. Сниже­ ние рождаемости в развитых странах и увеличение продолжитель­ ности жизни их населения оценивается как положительная тен­ денция. Но она создала ряд экономических и социальных трудно­ стей. В передовых странах число людей пенеионного возраста дос­ 50 % от тигает работоспособных жителей. Необходимость обеспе­ чить жизнедеятельность пожилых граждан ложится тяжелым бреме­ нем на экономику страны и систему ее социального обеспечения.

Дополнительно возникает проблема отношений поколений. Мень­ ший динамизм пожилых людей, их следование устоявшимся тради­ циям, привычкам, стереотипам поведения вызывают серьезные рас­

–  –  –

культурных ценностей. "Вес" пожилых людей в этом конфликте по­ колений превалирует, и общество становится все более консерва­ тивным, что усиливает регрессирующие тенденции в его развитии.

Непропорциональный рост населения в развивающихся стра­ нах мира и быстрое увеличение числа жителей Земли создают гло­ бальную проблему выживания человечества. Известно, что на че­ ловека, как на биологический вид, распространяется действие за­ кона геометрической прогреесии скорости размножения, откры­ того Мальтусом. Теоретически его можно проиллюстрировать дан­ ными табл. 6.3.

Таблица 6.3 Теоретический рост потомства одной семьи Число генераций Число носителей Общая численность семьи \6 Трактовка действия этого закона Мальтусом актуальна и се­ годня, поскольку требование ".

.. последовательно способствовать действиям природы, вызывающим смертность... " сопровождается у него требованиями социального ухудшения жизни бедных лю­ дей, прекращения всяческой деятельности по помощи больным и голодным, в искоренении зол, порождаемых в обществе.

Варварские методы регулирования народонаселения Земли, предложенные Мальтусом, не раз реализовывались в нашей недале­ кой истории и имеют свои проявления в настоящее время как в пассивном созерцании больных и голодных, так и в проявлениях геноцида.

Современное цивилизованное общество понимает, что если человечество не остановит прогрессирующий рост своей числен­ ности на Земле, то природа сделает это гораздо более решительно и жестоко. Она уже сейчас показывает свои способности защиты от антропогенного давления. Подтверждением являются: вспышки массовых эпидемий, прокатившиеся по ряду стран Африки и Юго­ Восточной Азии, возникновение очагов неизвестных тяжелых за­ болеваний в густонаселенных районах планеты и др. Понимание необходимости цивилизованного и гуманного ограничения рож­ даемости находит свое отражение в реализации странами мира мер по ее регулированию с использованием экономических и социРаздел Экология человека и антропогенное изменение биосферы 2.

–  –  –

Проблемы "бедных" и "богатых" стран 6.3.

Историческое развитие человеческого общества и его распро­ странение на Земле происходили неравномерно. Еще до возникно­ вения государств люди преимущественно селились в наиболее бла­ гоприятных климатических зонах, обладающих наиболее мягким климатом и богатыми ресурсами для жизнеобеспечения людей.

Обособление отдельных государств и формирование их специфи­ ческих интересов создало условия к возникновению проблемы "бедных" и "богатых" стран. Становление "богатых" стран происЭкология ходило на основе интенсивной экспансии (военной и экономи­ ческой), развития торговли и промышленности в условиях посто­ янного дефицита ресурсов на фоне роста существующих и возник­ новения новых потребностей. "Бедные" страны длительный пери­ од существовали в некоей изоляции (удаленность от торговых пу­ тей, временный избыток ресурсов питания и др.), отстали от "бо­ гатьrх" стран и постоянно подпадали под их влияние. Быстрый рост населения развивающихся стран до предела обострил экологичес­ кие и социальные проблемы. В 42 развитых странах проживает ме­ 25 % 80 % всей нее населения планеты, но потребляется более производимой энергии, а средний энергетический эквивалент пи­ тания одного жителя соответствует калориям в день. В развивающихся странах, где проживает более населения Зем­ 75% ли, потребляется менее 20 % производимой на планете энергии, а средний энергетический эквивалент питания одного жителя менее калорий в день. В результате "богатые" страны производят и потребляют более 70 % общемировой продукции. Около 50 % бо­ гатств общества сосредоточено у 6 % населения Земли. Более 70 % не умеют читать, 50 % страдают от недоедания, жителей планеты проживают в неприспособленных для удовлетворительного 80 % быта жилищах, и только 1 % имеют высшее образование.

Продолжительность жизни людей стран мира по этим причи­ нам существенно различается (табл. 6.4).

"Богатые" страны в своем стремлении к дальнейшему разви­ тию зачастую строят свои отношения с "бедными" странами не на условиях равного партнерства, а на условиях максимальной выго­ Таблица 6.4 Продолжительность жизни населения стран мира

–  –  –

у себя резервы своих природных ресурсов, сокращая их изъятие, и не способствуют созданию в "бедных" странах современных про­ 45изводств по переработке их природных ресурсов. В последние лет проявилась еще одна тенденция в отношениях этих стран, связанная с экологической обстановкой. Известно, что страны с развитой промышленностью являются основными загрязнителя­ ми окружающей среды. Например, техногеиное поступление угле­ кислого газа в атмосферу в странах Северной Америки в 2 ·раза выше, чем в Южной Америке, и в 10 раз больше, чем в развиваю­ щихся странах Юго- Восточноой Азии.

Количество отходов на душу населения в развитых странах больше, чем в "бедных" странах, в 2-4 раза по бытовым и в 11-14 раз по промышленным отходам. Стремление улучшить экологичес­ кую обстановку в своей стране привело развитые страны не к ин­ тенсивному созданию и развитию экологически чистых техноло­ гий, а к действиям, направленным на экспорт в "бедные" страны самых экологически неблагополучных технологических переделов, и превращение их в места для захоронения и складирования отхо­ дов. Известно, что наиболее экологически "грязными", техничес­ ки отсталыми и затратными являются технологИи добычи, пер­ вичной переработки ресурсов (обогащение добытых руд, получе­ ние из них полуфабрикатов, очистка ископаемых от примесей и др.). Эти технологии создаются и развиваются в "бедных" странах, а продукты их реализации отправляются в "богатые" страны, где сосредоточены экологически более чистые и высокие технологии, требующие современного, уникального оборудования и высоко­ квалифицированного персонала.

Неутилизируемые отходы и отбросы производств (в том чис­ ле содержащие высококонцентрированные токсичные и опасные вещества) развитые страны "экспортируют" в "бедные" страны, превращая их территории в свалки.

–  –  –

напряжений в жизни людей. Сегодня в развивающихся странах это условие не выполняется даже наполовину. Следствиями являются голод, массовые заболевания, процессы усиливающейся мигра­ ции, экономические и социальные потрясения, локальные воен­ ные конфликты. В результате потрясений, возникающих в развива­ ющихся странах, несут потери и "богатые" страны и мировое со­ общество в целом. Сегодня уже ясно, что политика одних стран жить за счет других приводит к росту затрат первых на стабилиза­ цию обстановки в "бедных" странах до уровней, вполне сопоста­ вимых с полученными ранее выгодами. Это затраты на беженцев, иммигрантов и их семьи, расходы на борьбу с распространением эпидемий, ликвидации крупных катастроф, военных конфликтов.

Выход из этого положения в единстве миропонимания и в совместных скоординированных действиях государств и народов на пути устойчивого развития всего человечества для достижения полной его гармонии с Природой.

Экологическая обстановка в России 6.4.

Россия переживает трудный период экономических и соци­ альных преобразований. Резкое сокращение производства, мораль­ ный и физический износ оборудования привели к падению общей культуры, разрушению системы образования и воспитания, сни­ жению благосостояния населения. Экономические и социальные конфликты дополняются резко возросшим числом аварий и ката­ строф, региона.л'Ьных бедствий.

Крайне тревожная экологическая ситуация сложилась в боль­ шинстве регионов России и городских агломераций. Расширяются зоны экологического бедствия и неблагополучия; ныне они зани­ 15 % всей территориц России, где проживают десятки мают около миллионов человек. 99 городов, в том числе Москва, отнесены к городам с неблагаприятной экологической обстановкой.

Экологическая ситуация в различных экономических регио­ нах России и некоторые характеристики воздействия (причинен­ ного ущерба природе) представлены ниже. Более подробно пред­ ставлены сведения, относящиеся к Уральскому региону.

Российский Север. В г. в водоемы региона сброшено млрд. м 3 загрязненных сточных вод, из них 230 млн. м 3 - без 1,8 очистки. Со сточными водами поступило около 1 млн. т загрязняю­ щих веществ, в том числе около 6 тыс. т метанола, 194 т нитратов, 491 т формальдегида и т.п.

Раздел 2. Экология человека и антроnогенное изменение биосферы 197 Всего предприятиями Северного региона (а их здесь более в течение г.

выброшено в атмосферу около млн. т 1300) 1996 3,1 вредных веществ. Увеличилось содержание таких вредных веществ, как бензапирен, никель, оксид меди, метилмеркаптан и др. Осо­ бенно это характерно для районов расположения металлургичес­ ких предприятий (города Никель, Костомукша, Кандалакша, Мончегорск, пос. Заполярный), лесопромышленных и топливно­ энергетических комплексов (города Архангельск, Ухта, Котлас, Северодвинск, Новодвинск, Коряжма, Петрозаводск).

Очень остро стоит проблема сохранения в притоках реки Пе­ чоры крупнейшей популяции атлантического лосося семги, по­ скольку при сверхнормативном загрязнении рек эта популяция

–  –  –

циях выше допустимых.

Концентрация объектов военно-промышленного комплекса и военно-морского флота в районе г. Северодвинска, наличие от­ работанного ядерного топлива во временных хранилищах, отрабо­ тавшие реакторы атомных подводных лодок, многолетняя эксплу­ атация Новоземелъского ядерного центра, а также ракетного по­ лигона "Плесе цк" создают серьезную опасность химического и радиационного загрязнения.

Наблюдаются вспышки болезни хвои, усиливается лесопато­ генный фон из-за антропогенных изменений. Прослеживается ус­ тойчивая тенденция к сокращению площадей водорослей в Белом море и появление признаков их угнетения. Изменение состояния природной среды привело к высокой смертности гренладекого тюленя в первые годы жизни.

–  –  –

В городскую канализацию сбрасывают производственные сточные воды более 900 предприятий. Только 23 крупных предприятия го­ рода дают почти всехнеочищенных стоков, а свыше 200 пред­ 90% приятий вообще не имеют очистных сооружений.

Санитарное состояние Ладожского озера, реки Невы и Не­ вской Губы прогрессивно ухудшается, антропогенное загрязнение водной системы из года в год нарастает. В Невской Губе появились зоны замора рыб. Все это отрицательно сказывается на состоянии здоровья жителей города. Смертность новороЖденных в городе в 4 раза выше, чем в Прибалтике, Швеции, Финляндии. Уровень не­ донашивания беременности составляет (по стране Ма­ 8% 4,9 %).

теринская смертность на 40 % выше, чем по России. За последние два года число заболеваний у школьников 8-х классов удвоилось.

Заболеваемость населения всеми формами злокачественных болез­ ней в раза выше, чем по стране и области. К г. смертность 1,5 1995 в Петербурге превысила роЖдаемость.

Основные причины смерти:

социально-экономическая нестабильность, резкое ухудшение де­ мографической ситуации в городе, старение жителей. В структуре причин смерти заметно увеличились болезни органов кровоооб­ ращения (55% от всех умерших), злокачественные новообразова­ ния (21 %), не·счастные случаи, отравления (число алкогольных отравлений выросло более чем в два раза) и травмы (13 %). С 1988 по 1996 г. в 1,5 раза повысились заболеваемость туберкулезом, от­ мечается снижение сопротивляемости и увеличение смертности от заболеваний инфекционными и паразитарными болезнями. Около 80 % умерших - люди трудоспособного возраста.

Уральский регион. Урал является типичным промышленным регионом с высокой концентрацией экологически неблагополуч­ ных техногеиных объектов и сложной экологической обстановкой.

Загрязнение атмосферы характеризуется следующей динами­ кой выбросов от стационарных источников (промышленных и хо­ зяйственных объектов) и транспорта. За 1991-1997 годы отмечает­ ся заметное снижение выбросов (табл. 6.5). При этом если вклад основных стационарных источников выбросов уменьшился вслед­ ствие общего снижения объемов производства (табл. 6.6), то удель­ ные загрязнения на единицу выпускаемой продукции увеличились из-за существенного износа газаочистного оборудования предпри­ ятий. На этом фоне наблюдается устойчивая тенденция быстрого роста доли загрязнения атмосферы автотранспортом. В 1997 г. от общего выброса по всем источникам она составила около 30 % в Удмуртии, Курганской и Оренбургской областях и превысила Раздел Экология человека и антропогенное изменение биосферы 2.

Таблица 6.5 Суммарные выбросы заrрязннтелей в атмосферу

–  –  –

Для Уральского региона с особой остротой стоит проблема воды, в том числе питьевой. Реки и водоемы имеют высокий уро­ вень загрязнения промышленными и хозяйственно-бытовыми сто­ ками. Относительное снижение их сбросов из-за снижения объе­ мов промышленного производства сопровождается ростом коли­ чества сточных вод низким качеством очистки по причине суще­

–  –  –

Недостаточный объем перерабатываемых отходов ведет к их накоплению, что в еще большей степени ухудшает экологическую обстановку, особенно в Челябинской, Свердловекой областях и Республике Башкортостан.

Остается неблагополучной обстановка в сельском и лесном хозяйствах региона. Так, баланс по гумусу в среднем не превыша­ ет от нормы, а гибель лесов в Челябинской и Курганской 51 % областях относится к наиболее интенсивным процессам среди регионов России.

Уральский регион характеризуется неудовлетворительным 40 % патологических состоянием здоровья населения. До измене­ ний здоровья людей обусловлено воздействием загрязнителей сре­ ды обитания и условиями производства и быта. В Пермской, Челя­ бинской и Свердловекой областях и Республике Башкортостан это проявляется в чрезвычайно высокой легочной патологии и забо­ леваниях органов дыхания из атмосферных загрязнителей, в учас­ тившихся вспышках инфекционных заболеваний и заболеваний ки­ шечного тракта из-за неудовлетворительного качества питьевой воды.

Западно-Сибирский и Восточно-Сибирский регионы. Сложность климатических условий усугубляется слабой мощностью и несо­ вершенством очистных сооружений. Доля нормативно-очищенных сточных вод составляет 40-43 % от общего объема сбрасываемых 80 % сто­ вод (в Омской и Тюменской областях сбрасывается до ков, требующих очистки). В большинстве промышленных центров Западной Сибири содержание вредных компонентов в атмосфере многократно превышает допустимые нормы (в Новокузнецке уро­ вень загрязнения атмосферы наиболее высокий по России). По экологическим критериям и состоянию здоровья населения Куз­ басс соответствует зоне экологического бедствия.

202 Экология В Восточной Сибири более 44 тыс. предприятий и комплек­ сов, которые в 1996 г. выбросили в атмосферу 4,54 млн. т загрязня­ ющих веществ. Нет ни одного промьшmенного города с воздуш­ ной средой, соответствуюшей по всем установленным гигиени­ ческими нормами компонентам.

–  –  –

сточных вод, из которых загрязненными оказалось 27,8 млрд. м 3, в том числе 8,5 млрд. м 3 совершенно без очистки. Вместе со сточными водами в водоемы России попало около 55 млн. т хлоридов, 53 млн. т сульфатов, 32 тыс. т нефтепродуктов и множество других вредных веществ. Это осложнило экологическую ситуацию в бассейнах Бал­ тийского и Карского морей и таких крупнейших рек России, как Волга, Енисей и Обь.

80 % По данным Всемирной организации здравоохранения, всех заболеваний результат употребления экологически грязной воды. В большинстве цивилизованных стран мира существуют це­ лые отрасли, занятые получением экологически чистой питьевой и минеральной воды. В России такая отрасль в стадии становления.

Бесконтрольная вырубка леса нарушает уровень и равномер­ ность обеспеченности бассейнов нерестовых рек. Отсутствие очис­ тных сооружений в целом ряде промышленных и коммунальных предприятий приводит к сбросу в прибрежные воды морей и реки стоков не только без биологической, но даже и без механической очистки. В результате даже крупные водоемы не справляются с ан­ тропогенными нагрузками.

Значительный ущерб экасистемам наносит крупномасштаб­ ный нерегулируемый промысел в морских акваториях России, проводимый зарубежными странами. В результате этих воздействий на территориях Хабаровского и Приморского краев практически прекратили свое существование нерестилища лососевых. Повсеме­ стно отмечается значительное сокращение рыбных запасов. Срав­ нивая показания продуктивности дна в заливе Петра Великого (на побережье которого расположен г. Владивосток) нынешнее и пя­ тидесятилетней давности., напрашивается вывод: залив быстро превращается в пустыню. Его донные отложения почти повсемес­ тно мертвы. Произошло сокращение видов и особей всех без ис­ ключения морских обитателей от 10 до 100% на квадратный метр.

Сегодня популяция морских ежей, которых еще не так давно было в изобилии, не имеет шансов на выживание, а та небольшая еще способная к активному размножению часть производит биологи­ ческих мутантов с крайне слабой жизнеспособностью.

На- картах, полученных с помощью съемок из Космоса, боль­ шая часть акватории Черного и Азовского морей густо заштрихо­ вана. Это означает, что концентрация вредных веществ здесь пре­ вышает допустимые нормы в десятки раз. От ядохимикатов в сред­ нем на каждом квадратном километре морской поверхности гиб­ нет около 200 т рыбы. Ученые, занимающиеся проблемами ЧерноРаздел 2. Экология человека и антропоrенное изменение биосферы 205 го моря, предупреждают: если не будут приняты экстренные меры по его спасению, то уже через десятилетие в его бассейне прИдет­ ся полностью прекратить добычу рыбы и моллюсков, которые ста­ нут ЯДОВИТЫМИ.

Эти негативные тенденции со всей очевИдностью подводят к заключению: если экологическую нагрузку не выдерживает при­ рода не выживет и человек. Экологическая обстановка в стране оказывает непосредственное влияние на состояние здоровья насе­ ления, хотя необходимо учитывать и уровень жизни, и состояние национального здравоохранения и т.п.

На территории бывшего СССР с 70-х годов в 1,5 раза возрос­ ла частота сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Сегодня каждая 4-я женщина не способна родить здорового ре­ бенка. К 7-летнему возрасту всего 23% детей остаются здоровыми, а по данным углубленных медицинских осмотров, к группе полно­ стью здоровых можно отнести лишь %детей. По данным Мин­ 0,8 здрава России, только каждый 8-й десятиклассник практически здоров, а по версии петербургских ученых, 99,2 % всех выпускни­ ков общеобразовательных школ имеют те или иные заболевания.

Общепризнанно, что все эти тревожн11е показатели напрямую связаны с загрязнением окружающей среды. За предшествующие 20 лет число детей с отставанием в умственном и физическом раз­ витии возросло в раз.

Можно напомнить и следующие факты:

продолжительность жизни мужчин в бывшем СССР, составляв­ шая в 1964-1965 гг. '66, 1 года, за последние два года снизилась до 63,9 года, а в отдельных регионах из-за широкомасштабного при­ менеимя пестицИдов и гербицИдов этот показатель еще ниже. Так, из-за резкого ухудшения санитарно-гигиенических условий в Ке­ меровской области заболеваемость раком легких превысила сред­ ний уровень по России на 47 %, бронхиальной астмой- на 38 %, заболевания крови у детей - в 1,5 раза.

Все больше районов, где заболеваемость молодежи прибли­ жается к Мы стали нацией больных людей это грозные 100 %. признаки нарушения генофонда, величайшей ценности Вселен­ ной. В некоторых особо загрязненных городах средняя продолжи­ тельность жизни меньше, чем пенеионный возраст. 40 % умерших в России мужчин г.) были в еще работоспособном возрасте.

(1990 Продолжительность жизни малочисленных народов Севера составляет 40-50 лет, а в г. Никеле люди живут в среднем года.

Средняя продолжительность жизни коренного жителя Севера в Западно-Сибирском регионе на лет меньше, чем в целом 12-18 206 Экология по стране; заболеваемость туберкулезом выше в раз, детская 5-6 2-3 смертность в раза превышает среднюю по России.

Деградация населения и природы сейчас приняла форму гене­ тического вырождения. В целом по России низкая рождаемость соче­ тается с падением уровня бракосочетания. Появилась угроза массо­ вого распространения СПИДа, холеры, чумы, других заболеваний.

Естественный уровень мутаций (в отличие от других млеко­ питающих) держит человека вблизи порога генетического вырож­ дения. Удвоение числа мутаций приведет к гибели популяции в течение двух-трех поколений. Ядохимикаты в окружающей среде способны быстро уничтожить генофонд населения. Человеку дос­ таточно десятой доли от нижней смертельной дозы радиации, чтобы число мутаций удвоилось. Существующий уровень загрязнений близок к этому пределу. Ущерб в стране по причине преждевре­ менной смертности исчисляется сотнями миллиардов рублей.

Средняя продолжительность жизни россиян на 10-15 лет мень­ 1985 4 года у ше, чем в развитых странах, и с г. сократилась на мужчин и на 3 года у женщин. Динамика народонаселения России (табл. показывает, что имеют место весьма негативные про­ 6.9) цессы. При сохранении в дальнейшем смертности на современном уровне нынешнее поколение 16-летних юношей не доживет до 60 лет. Сегодня каждый день численность населения России убы­ вает на человек.

Таблица 6.9 Динамика численности населения России

–  –  –

Из-за нарастающих изменений космогонических процессов усиливается угроза осложнения глобальных геофизических усло­ вий. Колоссальная откачка артезианских вод и нефти, подземная добыча руд, подземные атомные взрывы и многие другие резуль­ таты деятельности человечества ухудшили локальные геологичес­ кие условия. Резко возрос риск техногеиных катастроф, массовая вырубка леса изменяет состав атмосферы, а на склонах гор спо­ собствует их разрушению, селе- и лавинаобразованию и т.п.

Раздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 207 Необдуманные воздействия человека на окружающую среду

- одна из главных причин возрастания числа несчастных случаев

–  –  –

Следует отметить, что аварии на химически опасных объек­ тах зачастую сопровождаются взрывами, пожарами, затопления­ ми, что вызывает образование новых высокотоксичных веществ в виде продуктов горения и разложения. В первую очередь возрастает риск аварий больших технических систем, что связано с много- и разнопорядковостью, масштабностью, прогрессирующим услож­ нением и различной природой входящих в них частей и связей между ними, ростом удельной мощности агрегатов на промыш­ ленных, энергетических и военных объектах.

В мире более 38 % крупных катастроф ХХ века произошли в последние 25 лет. Достаточно назвать аварии на АЭС в Чернобьше, "Три Майл Айленд" (США) и Хамме (ФРГ), на химических пред­ приятиях в Бхопале (Индия) и Базеле (Швейцария), взрыв "Че­ ленджера" в США, гибель АПЛ "Комсомолец", трагическое стол­ кновение теплохода "Адмирал Нахимов", а также крупные желез­ нодорожные катастрофы в Арзамасе, Бологом и Башкирии.

Каждый 3-й мужчина и каждая 6-я женщина преждевремен­ но уходят из жизни, став жертвами аварий и деградации природ­ ной среды. Ущерб от аварийности и травматизма в развитых стра­ нах достигает национального дохода.

15% По данным статистики, на Чернобьшьской АЭС произошло 104 аварийных остановки энергоблоков, из них 35 - по вине персонала.

Российская Академия наук рекомендовала закрыть большинство АЭС Российской Федерации, не отвечающих мировым требованиям их безопасности. В черный список попали Ленинградская, Билибинс­ кая, Курская, Белоярская, Смоленская, два блока Кольской, два блока Нововоронежской АЭС. Опасные реакторы рекомендовалось вывести из эксплуатации в течение10 лет. Для основательной рекон­ струкции 25 атомных установок чернобьшьского типа необходимо затратить 150 млн. долларов на каждый реактор. Вся программа по доведению до европейских стандартов безопасности 57 реакторов АЭС, расположенных на территории бывших союзных республик, по оценкам западных экспертов, потребует 9 млрд. долларов.

Только две АЭС из девяти (28 промышленных энергоблоков), находящихся в эксплуатации в России, бьши признаны РАН полРаздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 209 н остью отвечающими требованиям МАГАТЭ по безопасности и надежности. Однако, несмотря на запрет строительства станций с реакторами РБМК, через год после аварии на ЧАЭС в строй были введены еще два энергоблока с реакторами РБМК: 3-й- Смолен­ ской АЭС и 2-й Игналинской. К сожалению, возобновляемые источники энергии (солнечная, ветровая, геотермальная, прилив­ ная) пока не рещают энергетические проблемы, и ядерная энер­ гетика может стать единственной возможностью хотя бы частично исправить положение дел.

–  –  –

рязнением окружающей среды) среди муж­

- 15-25 % (20-30 % 10-20% чин и среди женщин).

Непродуманные решения в создании новых объектов и тех­ нологий, основанных на экологическом риске, закладывают в бу­ дущее источники техногеиных аварий и катастроф в России.

Интенсивное использование земельных ресурсов без соблю­ дения природаохранных требований привело к неблагаприятной экологической обстановкеидестабилизации ландшафтов различ­ ных зон России.

Ландшафты России представлены зонами тундры, тайги, смешанных и широколиственных лесов, лесостепной и степной зон, аридными территориями.

Для экасистемы тундры характерны соотношения живого и мертвого органического вещества соответственно 10 и 90%. В био­ массе господствуют растения Низка первичная продуктив­ (95 %).

ность и скорость переработки веществ редуцентами. Во второй по­ ловине ХХ века началось интенсивное освоение ресурсов тундры:

геологоразведка, добыча нефти и газа, минерального сырья, стро­ ительство предприятий, дорог, городов, поселков.

Площади оленьих пастбищ сокращались в раз, а на ос­ 4-6 тавшихся пастбищах геологоразведчики нанесли серьезный урон ягелю. В зонах техногеиной деятельности нарушение растительной дернины (в том числе мохового и торфяного слоя) изменило ус­ ловия теплообмена и массаобмена слоев вечной мерзлоты с ат­ мосферой. Ее таяние привело к образованию провалов и просадок грунта, возникновению водоемов, резко активизировало процес­ сы термакарстовых образований.

Попадающие в почву загрязнения (нефтепродукты, отходы бурения скважин и др.) при низких температурах сохраняются длительное время.

–  –  –

на сплошных вырубках по сравнению с девственной тайгой. Нару­ шен плодородный слой почвы, а в результате нарушения гидроло­ гического режима рек уемлились весенние паводки и пересыхание малых водоемов в летний период.

Значительную часть тайги занимали верховые болота, кото­ рые являлись высокоэффективным естественным фильтром, даю­ щим экологически чистую воду. Однако эти болота рассматрива­ лись как источник торфа, а после осушения место для сельско­ хозяйственных угодий. Присущая болотам растительность через 6 лет деградирует, слой торфа в 2-3 м толщиной срабатывается за 10-20 лет после осушения. Промышленная разработка торфяных болот весьма затруднена, а ресурсы исчерпываются за 2-3 года.

Осушение болот нарушает режим питания рек: исчезают ручьи, вытекающие из болот, снижается уровень прилегающих к ним грун­ товых вод, усыхают леса, разрушается генофонд и биологическое разнообразие растений и животных. В результате человек теряет источник чистой воды, лишается в этих экоенетемах традицион­ ных промыслов.

Сегодняшнее сокращение реликтовой тайги в России проис­ ходит в основном из-за вырубки лесов, осушения болот. Но во все большем масштабе начинает сказываться влияние строительства транспортных магистралей и промышленных зон добычи и пере­ работки полезных ископаемых.

В смешанных и широколиственных лесах большой запас орга­ нического вещества, в котором живая биомасса составляет около 45 % (90 % растений). Леса обладают высоким плодородием почвы.

Величина первичной продуктивности фитомассы весьма значитель­ на, широколиственные леса способны эффективно поддерживать кислородный режим.

Территории широколиственных и смешанных лесов России осваивались с древних времен и заселены с высокой плотностью.

Поэтому уже с начала века они представляли в большинстве XIX естественно-антропогенные системы. В них основную часть ланд­ шафта заняли пахотные сельскохозяйственные угодья, пастбища и поселения. В ХХ веке освоение зон естественных ландшафтов сопровождалось созданием крупных промышленных комплексов.

Уже со второй трети ХХ века зона смешанных и широколиственЭкология ных лесов стала в большей части антропогенным экологическим комплексом, в котором среди антропогенных ландшафтов еще можно найти "островки" реликтовых лесов. В южной части лесного пояса России эти леса уничтожены полностью и в начале XXI века ожидается появление аридных зон с заметным увеличением числа лет с засухами, пыльных бурь, уносящих растительность и пло­ дородный слой почвы.

Для экосистем луговой степи характерны большие запасы органического вещества при господстве почвенного гумуса (96 %) 92 % принадле­ и высоком плодородии земель. В живой биомассе жит травянистым растениям. Первичная продуктивность весьма значительна, но вклад в кислородный баланс мал. Заселение лесо­ степной и степной зон России началось с древних времен и до первой половины века в ней господствовали скотоводство и XIX пастбищные экосистемы, при сохранении значительной части ре­ ликтовых систем. Однако с начала ХХ века степной биом стано­ вится земледельческим и в ряде районов пашни занимают более 70 % территории. Распашка земель и осврение засушливых районов с применением систем орошения привели прежде всего к потере гумусового слоя, резкому (до падению урожайности. Нару­ 85 %) шение естественного почвенного покрова ухудшило условия теп­ ло- и влагообмена. В зоне пахотных угодий усилились и участились засушливые периоды, настоящим бедствием стали пьmьные бури со скоростью ветра 20-30 м/с, с пониженнем относительной влаж­ ности ДО И ВИДИМОСТИ ДО М.

10-15% 50-100 Особое беспокойство вызывают аридные зоны России. В При­ каспийской низменности степная зона сменилась зоной полупус­ тыни, которая широкой полосой продолжается к востоку, обрам­ ляя азиатские пустыни. Для аридной зоны характерны весьма ма­ лые запасы органического вещества с преобладанием мертвого 98 % растений, органического вещества. В живой биомассе около их вклад в кислородный режим атмосферы незначителен.

Аридные территории всегда бьmи малонаселенными с кон­ центрацией населения в оазисах, долинах рек и в предгорьях. Тради­ ционными видами хозяйствования бьmо пастбищное скотоводство.

В ХХ веке в аридных зонах России построены мощные ороси­ тельные системы, позволившие с большой нагрузкой использо­ вать пастбища и древесную растительность. Поскольку экосистемы аридных зон имеют низкую продуктивность, они оказались в боль­ шой степени подвержены деградации растительного покрова, вет­ ровой и водной эрозии, деградации и засолению почв. Так, в ланРаздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 21 3 дшафтах Калмыкии деградация растительного покрова по данным аэрокосмических исследований составила, %: слабая уме­

- 22, ренная - 30, сильная- 32, очень сильная- 16.

Дестабилизация ландшафтов изменила экологическую обста­ новку в районах сельскохозяйственной деятельности.

В России общая площадь пашни, на которой необходимо прово­ дить мероприятия по защите почв от эрозии, составляет млн. га, сенокосов и пастбищ- млн. га. Число оврагов достигло 13 млн., их протяженность - более 1 млн. км, а ежегодный прирост в длину

- 20 тыс. км. Оврагообразование ежегодно сокращает площадь па­ шен на 100-150 тыс. га, а площадь смытых земель увеличивается почти на 1 млн. га. За последние 10 лет из-за эрозии пахотные угодья сократились на 20 млн. га, что соответствует ежегодным потерям плодородной почвы в 30-40 т/га. Ежегодно с полей и паст­ бищ смывается 2-3 млрд. т мелкозема, содержащего до 100 млн. т гумуса. В результате смыва унос питательных веществ в 1,5 раза превысил их количество, вносимое в почву с удобрениями.

В местах опустынивания площади подвижных песков возрас­ тают на тыс. га в год.

40-45 В России около 6 млн. га орошаемых земель и более 5 млн. га осушенных земель. Большая их часть находится в неудовлетвори­ тельном состоянии (вторичное засоление, заболачивание, пересу­ шивание). Значительные площади теряются в ходе инженерно-стро­ ительных, горных и геологоразведочных работ. Сельскохозяйствен­ ный водозабор составляет 40 км 3 /год. Из 32 км 3 /год, расходуемых на орошение, только 40 % оказываются возвратными. Часть этих вод (например, с рисовых чеков) относится к категории загряз­ ненных сточных вод.

Нерациональное использование удобрений, из которых толь­ 30-40 % усваивается ко растениями, сброс загрязненных сточных вод приводят к накоплению токсических веществ в почве, хими­

–  –  –

Контрольные вопросы 6. 5.

Каковы основные тенденции и прогнозы изменений биосферы под воз­ 1.

действием антропогенных факторов?

Каковы основные техногенные процессы, оказывающие наибольшее влия­ 2.

ние на состояние биосферы?

В чем заключаются проблемы, порожденные нерегулируемым ростом 3.

народонаселения Земли?

В чем состоят особенности развития общества при сохранении совре­ 4.

менных тенденций и при сохранении нулевого прироста населения плане­ ты?

Каковы основные последствия урбанизации?

5.

Почему отношения "бедных" и "богатых" стран являются источником 6.

дестабилизации экологической обстановки на планете?

В чем проявляется влияние изменений в биосфере на экономические и 7.

социальные отношения в обществе?

Как проявляются изменения экологической ситуации в России?

8.

Почему при сокращении объемов производства в России не наблюдается 9.

соответствующего им снижения загрязнения окружающей среды?

В чем состоят основные особенности деградации ландшафтов России?

10.

Глава 7. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС И МЕРА

ЕГО ОПАСНОСТИ

В истории развития биосферы Земли неоднократно происхо­ дили процессы как постепенного, так и резкого изменения со­ стояния природных систем. Причинами существенных масштаб­ ных катаклизмов бьmи глобальные природные или природно-ант­ ропогенные 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 происходило сначала снижение биологического разнообразия, а затем взрыв формообразования новых видов.

Примерами природнЬIХ катастроф на Земле являются ее сбли­ жение с крупными космическими телами. Результатом таких про­ цессов являлись необратимые изменения в биосфере: происходила перестройка структуры и состава ее компонентов (литосферы, гид­ росферы, атмосферы), исчезали одни виды живых организмов и возникали новые живые формы.

Природно-антропогенная катастрофа является следствием действий человека, т.е. ее началом служит мощный антропоген­ ный толчок, вызывающий катастрофические процессы в биосфе­ ре. Таким толчком может быть ядерная война, следствием которой могут быть необратимые глобальные изменения на Земле и само­ уничтожение человечества.

От глобальных природнЬIХ и природно-антропогеннЬIХ катаст­ роф следует отличать экологические катастрофы и экологические кризисы.

Экологическая катастрофа представляет необратимый про­ цесс в биосфере, проявляющийся в возникновении природной аномалии. Например, это длительные засухи, массовая гибель жи­ вотных, происходящая в результате прямого или косвенного воз­

–  –  –

30 % ров, зеркало - площадь моря сегодня составляет лишь от состояния в 1960 г. В 70-е годы резко увеличилось солесодержание вод Арала, практически исчезли пресноводные рыбы, и сегодня в море вода соответствует по содержанию солей водам Черного моря.

В естественных условиях Арал сохранялся благодаря динамическо­ му равновесию меЖду объемами воды, испаряемой с его поверх­ ности, и водой, поступающей от рек (Амударья и Сырдарья). Че­ ловек для своих НУЖд стал интенсивно развивать в зонах этих рек хлопководство, выращивание риса и других культур. Строитель­ ство орошающих каналов нарушило естественный баланс воды, и сегодня Арал гибнет.

В экологических катастрофах человек выступает вынУЖденно пассивной и страдающей стороной. Но экологические катастрофы не возникают неожиданно. Им всегда предшествуют негативные процессы, происходящие в биосфере и приводящие к нарушени­ ям равновесия ее экосистем. Основным проявлением таких про­ цессов является экологический кризис.

Экологический кризис - это напряженное состояние во взаимоот­ ношениях человека с окружающей природной средой, характеризу­ ющееся несоответствием развития производительных сил, производ­ ственных отношений и потребностей общества ресурсам биосферы.

В отличие от экологических катастроф экологический кризис следует рассматривать как обратимый процесс, в котором человек выступает активно действующей стороной. Поэтому, во-первых, экологический кризис следует рассматривать как результат усиле­ ния антропогенного воздействия на биосферу. Во-вторых, разви­ тие экологического кризиса это усиление влияния изменений в окружающей среде на человеческое общество. В-третьих, разреше­ ние экологического кризиса следует рассматривать как определен­ ную фазу в развитии биосферы, сопровоЖдающуюся как количе­ ственными, так и качественными изменениями экосистем.

Возникновение и развитие экологического кризиса как напря­ женного состояния в отношениях человека с природной средой может сопровоЖдаться экологическими катаклизмами (бедствия­ ми, катастрофами), различными по масштабам и последствиям. И в этом процессе антропогенный фактор цграет важнейшую роль.

Основные элементы экологического кризиса 7.1.

Естественное развитие биосферы происходит в соответствии с закономерностями и принципами биологической стабилизации.

Раздел 2. Экология человека и антропоrенное изменение биосферы 217 Согласно принципу Л е- Шателье при воздействиях на экологичес­ кие системы, отклоняющих их от стабильных состояний, в них развиваются внутренние процессы, направленные на возвраще­ ние систем в стабильное состояние.

В условиях взаимодействия че­ ловека с природными системами биосферы ее стабильность обес­ печивается реализацией следующих положений:

· биосфера не просто источник ресурсов и приемник отходов производства и жизнедеятельности человека; биосфера является фундаментом живого, и в ней сама биота обеспечивает стабиль­ ность окружающей среды;

· биосфера имеет предельную хозяйственную емкость, пре­ вышение которой нарушает устойчивость биоты и окружающей среды;

·в пределах хозяйственной емкости биосфера может восста­ навливать нарушенные функции экосистем; время восстановле­ ния 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 ес­ тественный биологический круговорот веществ, геохимический баланс в экосистемах, т.е. ведет к загрязнению окружающей при­ родной среды;

· загрязнение окружающей среды служит причиной и пово­ дом для трансформации экологических ниш и, как следствие, ги­ бели живых организмов;

·в условиях экологических нарушений природной среды че­ ловек должен обеспечить сохранение и восстановление естествен­ ных сообществ организмов в масштабах, обеспечивающих возвра­ щение в пределы хозяйственной емкости биосферы, т.е. ее ста­ бильности;

·пределом роста человеческой популяции является хозяй­ ственная емкость биосферы, верхним порогом которой является 1% перевод в антропогенный канал не более чистой первичной продукции биоты (фотосинтеза); переход через этот порог ведет к дестабилизации окружающей среды и в конечном счете к исчезно­ вению человека;

–  –  –

Исследования истории развития биосферы под воздействием антропогенных факторов показывают динамику развития эколо­ гического процесса при переходе экасистем в различные состоя­ ния напряжения:

Естественное состояние биосферы. Наблюдается фоновое 1.

антропогенное воздействие, при котором биомасса максимальна, а биологическая продуктивность минимальна.

2. Равновесное состояние. Скорость восстановительных при­ родных процессов не ниже темпа антропогенных нарушений. Био­ логическая продуктивность больше естественной, а биомасса начинает постепенно снижаться.

Кризисное состояние. Антропогенные воздействия начина­ 3.

ют превышать по скорости восстановительные процессы, но ко­

–  –  –

Биомасса заметно снижена, а биологическая продуктивность су­ шественно повышена.

Критическое состояние. Происходит обратимая замена ес­ 4.

тественных экасистем на менее продуктивные (например, частич­ ное опустынивание). Биомасса мала и, как правило, снижается.

Катастрофическое состояние. Происходит труднообратимый 5.

процесс закрепления малопродуктивных экасистем (например, сильное опустынивание). Биомасса и биологическая продуктивность минимальны.

–  –  –

Изменение характера и степени (масштаба) антропогенного воздействия на биосферу хорошо иллюстрируется экологически­ ми процессами в различные исторические эпохи человеческой ци­ вилизации.

С момента возникновения человека как биологического вида, отличающегося от других представителей биоты, произошло не­ сколько экологических кризисов. В них человек выступил в качеРаздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 219 стве активного участника в борьбе за свое существование и удов­ летворение потребностей.

Около 3 млн. лет назад в биосфере происходили заметные из­ менения, которые создали условия перенаселенности тропичес­ ких лесов животными. Нехватка пищевых ресурсов вынудила пред­ ставителей высших животных к миграции в области более сухого и жаркого климата. Возник так называемый доантропогенный кри­ зис аридизации (aridus- сухой). По сложившемуся сегодня мне­ нию, он послужил толчком к возникновению первобытного чело­ века, обеспечивающего свою жизнедеятельность за счет ресурсов промысла животных и собирательства растений. Возникновение "биологического" человека с развитием его популяции привело к росту его антропогенно-физиологических потребностей. Естествен­ ные ресурсы питания бьuш обеднены, и тыс. лет назад воз­ 35-50 ник кризис промысла и собирательства, который разрешился.Qцо­ технической революцией, когда человек уже осознанно стал вы­ жигать растительность для интенсификации роста растений, упот­ ребляемых в пищу. Выход человека из чисто биологического состо­ яния приходится на длительный период общего похолодания кли­ мата на Земле с периодическим возникновением циклов оледене­ ний в средних материковых широтах. Эти циклы вызвали мигра­ ции популяций человека и вместе с этим совершенствование ору­ дий и способов промысла животных. Именно с ними ученые свя­ зывают массовое истребление и уничтожение многих представите­ лей крупных животных- консу.ментов. Около 10-35 тыс. лет назад возник экологический кризис перепромысла (кризис консу.ментов).

В период его развития между людьми получают развитие этничес­ кие отношения, позволившие им объединиться в борьбе за свое существование. Поэтому человек разрешил кризис перепромысла, перейдя к примитивному поливному земледелию и одомашнива­ нию диких животных. Но этот эволюционный процесс, выразив­ шийся в первой сельскохозяйственной революции, был недолог.

Интенсивная эксплуатация земель без должной компенсации при­ вела к их засолению и деградации почв. И около 2 тыс. лет назад разразился кризис примитивного поливного земледелия, который вынудил человеческое сообщество совершить вторую сельскохо­ зяйственную революцию, перейдя к целенаправленному освоению неполивных земель. Освоение новых сельскохозяйственных угодий было связано прежде всего со сведением лесов, с введением моза­ ичности в естественные экосистемы. Осваивая новые земли под угодья (для посевов, пастбищ), человек не заботился о восстановЭкология лении их плодородия и примерно за 1500 лет превратил освоен­ ные земли в непродуктивные. Около 150-300 лет назад возник вто­ рой антропогенный кризис (кризис продуцентов), разрешение которого потребовало от человека радикальных действий.

Человеческое общество перешло к культурному земледелию, т.е. получило развитие поливное земледелие на новых осваиваемых землях с применением средств интенсификации, удобрений и гер­ бицидов. Но для этого обществу потребовалось реализовать науч­ но-технические достижения в новых интенсивных промышленных технологиях, увеличить разработку традиционных и осваивать но­ вые природные ресурсы. В деятельности людей все большее значе­ ние стали приобретать экономические и социальные потребности, т.е. из природно-трудового формируется социальный человек.

Расширение и развитие промышленного производства и хо­ зяйствования по экстенсивному пути около лет назад со­ 30-50 здало условия для развития современного экологического кризи­ са редуцентов (кризиса загрязнений). Материальные и энергети­ ческие загрязнения в биосфере достигли предельного уровня. В нарастающих масштабах нарушается баланс естественных экосис­ тем, и редуценты уже не успевают "очищать" биосферу от загрязне­ ний. Данный процесс сопровождается прогнозируемым на ближай­ шие 100-150 лет исчерпанием традиционных естественных энер­ гетических ресурсов. Сегодня в общемировой выработке энергии эти ресурсы находятся в следующем состоянии: нефть - 36,1 %, 27,2 %, газ - 22,9 %, биологическое топливо (дрова, уголь др.) - 5,4 %, ресурсы ГЭС и АЭС - 8,4 %. Очевидно, что торф и эти ресурсы за исключением энергии от ГЭС, являются исчерпа­ емьJми и невозобновляемыми. По прогнозным оценкам специа­ листов, уже в начале века человеческое общество будет ис­ XXI пытывать в них острый недостаток. В то же время создание и раз­ витие новых источников энергии (гелиоэнергетика, геотермальная, ветровая энергетика, биоэнергетика и др.) находятся в стадии осво­ 1 %.

ения, и их доля в выработке энергии менее Эти негативные явления уже сегодня послужили основанием для прогнозирования в ближайшее время возникновения нового глобального кризиса

-термодинамического (теплового), выход из которого может быть осуществлен только в результате более широкого использования альтернативных источников энергии (возобновляемых или ресур­ сы которых неисчерпаемы), т.е. в энергетической революции.

Наряду с проблемами энергообеспечения, человеческое об­ щество создало цивилизацию, техногеиная деятельность которой Раздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 221 привела к масштабному нарушению экологических систем, для восстановления которых потенциал биосферы оказывается недо­ статочным. И этот процесс продолжает развиваться. Прогнозируе­ мым следствием интенсивного нарушения биосферы является гло­ бальный кризис надежности экологических систем. Выход из него возможен на основе радикальной перестройки отношения челове­ ка к окружающей природной среде, т.е. в революции экологичес­ кого планирования. Это означает, что человек должен построить свои отношения с биосферой так, чтобы не бьuю процессов дег­ радации, а развитие бьuю устойчивым, эволюционным.

Рассмотрение экологических кризисов в истории человече­ ства позволило выделить несколько этапов в их формировании:

Воздействие человека как биологического вида на биосферу.

1.

2. Сверхинтенсивная охота и собирательство, ведущее к угнетению и даже истреблению некоторых видов животных и растений.

Изменение экосистем за счет интенсификации естествен­ 3.

ных процессов (выжигание растительности, разведение и выпас домашних животных).

4. Интенсивная вырубка лесов и массовая распашка новых земель.

5. Глобальные изменения компонентов экосистем, наруше­ ние круговорота веществ и энергетики биосферы в результате ин­ тенсификации техногеиной деятельности.

Особенности современного экологического кризиса 7.2.

Развитие человеческой цивилизации и усиление ее воздей­ ствия на все элементы биосферы в современных условиях характе­ ризуются следующими проявлениями экологического кризиса:

1. Крупномасштабное изменение структуры и ландшафта зем­ ной поверхности в результате распашки земель, сведения лесов, добычи полезных ископаемых, мелиорации, создания искусствен­ ных ландшафтов и др.

Изменение состава биосферы, естественного круговорота и 2.

баланса веществ (изъятие ископаемых ресурсов, техногеиное за­ грязнение литосферы, атмосферы, гидросферы, внедрение в био­ сферу веществ искусственного происхождения).

3. Изменение энергетического (в том числе теплового) балан­ са регионов Земли с заметным влиянием на климатическую об­ становку на планете.

222 Экология

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

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

Основными факторами, вызывающими развитие современ­ ного экологического кризиса, являются следующие. В своей хозяй­ ственной деятельности человек интенсивно использует внутрен­ ние по отношению к биосфере источники энергии, получение и использование которой неизбежно ведет к производству энтропии.

В результате прямого сжигания топлива в промышленных и транс­ портных установках образуются мощные выбросы в биосферу, чем нарушаются естественные циклы веществ (углерода, азота, серы и др.), происходит тепловое загрязнение биосферы.

Техногеиные циклы в значительной степени разомкнуты, по­ скольку отличаются от природных, вовлекающих в круговорот практически все биогенные элементы. В техногеиных процессах об­ разуется масса отходов, материальных и энергетических выбро­ сов, не вовлекаемых в процессы переработки и загрязняющих био­ сферу.

Современная цивилизация во все возрастающих масштабах создает, производит и использует искусственные вещества, кото­ рые нарушают экологическое равновесие и увеличивают токсич­ ность окружающей среды.

Стремление к удовлетворению растущих потребностей в ус­ ловиях обеднения ресурсов биосферы приводит к созданию гене­ тически измененных видов животных и растений, массовому раз­ ведению и распространению монокультур, домашних животных, что ведет к сокращению биологического разнообразия видов и изменению экосистем.

Стабильность биосферы нарушается во все возрастающих мас­ штабах чрезмерным увеличением численности и распространения на планете человека, относящегося к природной среде как к ис­ точнику ресурсов. В этом процессе покорения природы человек опирается на достижения науки и техники.

Это позволяет челове­ ческому обществу:

· производить в изобилии продукты питания и избавиться от опасности голода;

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

·успешно противостоять многим болезням, эпидемиям и др.;

Раздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 223 · применять интенсивные способы хозяйствования в произ­ водстве товаров, продуктов сельского хозяйства и др.

;

· успешно развивать материальную и духовную сферы.

Это позволило человеку выиграть в конкурентной борьбе с другими видами, создать цивилизацию, быстро развивающуюся в последние десятилетия ХХ века. Однако реализация достижений науки и техники породила современный экологический кризис и сопровождающие его экологические катаклизмы.

–  –  –

7.3. Экологические катастрофы В общем случае катастрофа означает достаточно быстрый пе­ реход 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 воз­ действий на биосферу являются возмущения орбиты Земли из-за процессов в большом Космосе, столкновения Земли с космичес­ кими телами и др. В результате таких воздействий происходили ка­ чественные изменения биосферы (состав атмосферы, площади суши и океанов и др.).

Экологические кризисы и порождаемые ими катастрофы в биосфере являются результатом саморазвития биосферы, т.е. внут­ ренних процессов, протекающих в ней. Роль экологических катас­ троф в эволюции природы и общества в конечном счете сводится к разрушению консервативных структур и нарушению консерва­ тивных потенциалов систем, т.е. созданию условий перехода к но­ выми качественным условиям в развитии биосферы. Так, экологи­ ческая катастрофа на Чернобьшьской АЭС разрушила не только потенциал производства электрической энергии, но и потенци­ альные возможности большинства биоценозов, обеспечивающих жизнедеятельность людей, которая на огромной территории стала практически невозможной.

Биосфера и экологические системы относятся к категории сложных. Поэтому их наблюдаемое поведение неразрывно связано с эволюционными процессами развития, т.е. с предшествующей историей систем. Так, начиная с 60-х годов ХХ века установлено все большее число явлений, свидетельствующих о росте внутрен­ ней изменчивости климата на Земле. Это послужило основанием для установления влияния человека на этот процесс.

–  –  –

точно для образования континентального льда. В Северном полуша­ рии оледенения повторялись с периодом около 100 тыс. лет, при­ чем последнее продвижение льдов наблюдалось 18 тыс. лет назад.

Поскольку ледники связали большие массы воды, то уровень Миро­ вого океана понижался на 120 м по отношению к современному.

Если рассмотреть изменения климата Земли за более корот­ кий промежугак времени, то наблюдается следующее. Последние следы континентальных льдов исчезли около 7000 лет назад. Сле­ дующий за этим период отличался ростом влажности засушливых районов (в центре Сахары были реки и развивалось земледелие).

Около 3000 лет назад началось глобальное похолодание, при кото­ ром с периодами примерно в сто лет происходили флуктуации температуры с амплитудой около 1 ·с (потепление в гг., 800-1200 похолодание в 1550-1700 гг.).

В начале ХХ века наблюдалось потепление с отступлением льдов в Северном полушарии. Это способствовало росту производ­ ства сельскохозяйственной продукции, увеличению численности народонаселения и расширению среды обитания человека. Но с середины 70-х годов снова наблюдаются климатические измене­ ния, сопровождающиеся аномальными явлениями (суровая зима в восточной части Северной Америки и длительная засуха в За­ падных районах этого континента в гг.).

1976-1977 Основным естественным фактором, управляющим климати­ ческими процессами, является поток солнечного излучения.

Известно, что яркость солнечного излучения постепенно воз­ растает. Но при этом на Земле наблюдались периоды похолоданий.

Это обусловлено как внешними, так и внутренними процессами. В биосфере изменение потока солнечного излучения, падающего на поверхность Земли, зависит от состава атмосферы, ее циркуля­ ции, наличия облачности и др.

При внешних воздействиях происходят отклонения орбиты Земли с изменением прецессии оси вращения, отклонениями оси вращения от плоскости эклиптики, смещением Земной орбиты от классической траектории. Эти изменения происходят с периодами 22, 41 и 100 тыс. лет соответственно.

226 Экология Антропогенные воздействия для экологических систем мoryr играть роль внешних возмущений, которые в случае совпадения их с естественными тенденциями во внутрисистемных процессах уси­ ливают их и мoryr привести к экологическим бедствиям.

Известно, что ритмичность процессов характерна и для ли­ тосферы и для гидросферы. Причем между этими ритмами суще­ ствует жесткая корреляция. Взаимодействие компонентов биосфе­ ры друг с другом и с Космосом генерирует как их собственные ритмы, так и ритмы биосферы в целом. Так, часть солнечной эн.ер­ гии аккумулируется биосферой и продуктами ее деятельности и поступает в литосферу в виде осадочных отложений. Гео- и биохими­ ческие процессы в них протекают с выделением теплоты, которая возвращается частично в Космос, частично преобразуется в энер­ гию тектонических движений (сдвиги платформ, горообразование, вулканическая деятельность и др.). При этом если природные ката­ строфы возникают на основе суперпозиции естественных ритмов биосферы и ее компонентов, то антропогенные катастрофы яв­ ляются результатом наложения на природные ритмы возмущений случайного характера, обусловленных деятельностью человека.

Это значит, что в условиях возрастающих масштабов антропо­ генных воздействий на биосферу природные ритмы играют роль свое­ образного механизма, "запускающего" ту или иную катастрофу.

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

Масштабы наводнений, связанных с естественными колеба­ ниями уровня вод (таяние льдов, выпадение осадков и др.) зача­ стую возрастают из-за результатов деятельности человека. Это об­ разование заторов при сплаве леса по рекам, грубые ошибки при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений, ре­ гулирующих сток, прорывы искусственных дамб, плотин и др.

В зонах сейсмической активности в результате их урбаниза­ ции, разработки ископаемых, строительства водоемов, развития промышленности происходит нарушение естественной структуры верхних слоев земной коры. Это намного усиливает действие под­ земных толчков и последствия землетрясений, поскольку техно­ генные нарушения создают локальные места ослабления земной коры, т.е. провоцируют наведенную сейсмичность.

Значительная часть лесных крупных пожаров, охватывающих тысячи гектаров, возникает в результате деятельности человека.

Они возникают в местах больших скоплений отходов заготовки дреРаздел 2. Экология человека и антроnогенное изменение биосферы 227 весины, на торфоразработках, образования массивов лесного су­ хостоя в нарушенных человеком экоенетемах и по другим причинам.

–  –  –

Причины, порождающие экологические кризисы 7.4.

За тысячелетия истории человеческой цивилизации сложи­ лась устойчивая тенденция ставить себе на службу все природные ресурсы. Стремление человека полнее удовлетворять свои потреб­ ности развивало производство, расширяло масштабы освоения ресурсов и преобразования биосферы. В борьбе с силами природы в общественном сознании утверждался принцип человеческой ис­ ключительности, для которого характерны проявления антропо­

–  –  –

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

2. Именно социальные и культурные, а не биологические и физические факторы окружающей среды обуславливают деятель­ ность человека.

3. Технологический и социальный прогресс может продол­ жаться бесконечно, и все социальные проблемы принципиально разрешимы.

В результате утверждения в сознании людей этих взглядов сформировалось достаточно устойчивое антропоцентрическое эко­ логическое мировоззрение, характерное для развитых стран мира.

Оно состоит в следующих утверждениях и выводах из них:

Высшую ценность представляет человек. Поэтому только он 1.

самоценен, а все остальное в природе ценно лишь постольку, по­ скольку оно может быть полезно человеку. Природа - собствен­ ность человечества, и оно имеет на это право.

В иерархической картине мира на вершине пирамиды стоит 2.

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 пр ироды.

3. Целью взаимодействия с природой является удовлетворе­ ние потребностей человека, т.е. извлечение и использование при­ родных ресурсов для получения определенных полезных продуктов.

4. Характер взаимодействия с природой определяется прин­ ципом: правильно и разрешено то, что полезно человеку и челове­ ческому обществу.

5. Дальнейшее развитие природы должно быть подчинено ин­ тересам развития человечества.

6. Сущность деятельности человечества по прирадопользованию состоит в сохранении природной среды для будущих поколений.

В дополнение к этому с учетом характеристик территорий, первичной биологической продукции, возобновляемых и невозобнов­ ляемы.х ресурсов можно прийти к твердому убеждению: существую­ щие и многократно повторяемые как в научных и экономических работах, так и в средствах массовой информации стереотипы ант­ ропоцентрического экологического мировоззрения следует менять.

Типичным примером необходимости изменения устойчивых стереотипов является наша страна.

Раздел 2. Экология человека и антроnогенное изменение биосферы 229 Утверждение об огромности территории России и в связи с этим о наличии еще очень большой емкости для размещения на­ селения и хозяйственных объектов неверно, так как значительная часть неосвоенных или слабо освоенных территорий страны (60приходится на районы холодного климата, где распростра­ нена вечная мерзлота и продукция фотосинтеза очень низка.

Зона сравнительно благоприятных климатических условий с наиболее высоким уровнем фотосинтетической продукции уже заселена, освоена и занята десятками тысяч хозяйственных объектов. Таким образом, при наличии физического пространства имеет место эко­ логическая нехватка территории. Поэтому предложения о перерас­ пределении на восток производительных сил по экологическим соображениям представляютел просто опасными в существующих условиях жестокого экологического кризиса. Необходимо осознать, что при наличии физического пространства экологическое про­ странство полностью исчерпано.

Другим стойким стереотипом служит постоянное утвержде­ ние о необходимости роста населения. Демографическая концеп­ ция поощрения роста населения поддерживается государством.

Между тем с позиций экономики известно, что прирост населе­ ния на 1 % требует для сохранения прежнего уровня жизни, суще­ ствовавшего до прироста, увеличения валового национального 3 %.

продукта на В противном случае вновь рожденные дети будут беднее, менее здоровыми и менее счастливыми. Если же добивать­ ся такого и еще больщего прироста, то в перспектине разрущение биосферы и истощение ресурсов приведет к бедности, голоду и гибели всего человечества. Сейчас хорошо видно, что в России самые напряженныеинестабильные регионы- это как раз реги­ оны с высокой рождаемостью и высокой плотностью населения, а самые большие проблемы возникают в больших семьях.

Во многих случаях поддерживается широко распространен­ ное мнение о необходимости расширения использования возобно­ вимых ресурсов. Хотя опасные планы переброски воды северных рек европейской части России и Сибири отодвинуты, продолжа­ ется планирование расширения потребления водных ресурсов, особенно в европейской части, что обосновывается ростом насе­ ления и наращиванием промышленного и сельскохозяйственного потенциала. Однако в настоящее время и в обозримом будущем дефицит водных ресурсов вызывается и будет вызываться в основ­ ном их неэффективным использованием, распространением в боль­ шинстве отраслей народного хозяйства устаревших технологий, 230 Экология переполивами в системе орошения и низким качеством ороситель­ ных объектов, наконец, загрязнением водных источников.

Часто фиксируют положение о сокращении площади пашни и других сельскохозяйственных угодий, считая это отрицательным явлением. Между тем площадь сельскохозяйственных земель в Рос­ сии слишком велика. Однако малая эффективность использования пашни приводит к огромному импорту зерновых. Огромная пло­ щадь пашни требует большого количества техники для ее обработ­ ки и рабочих рук при уборке урожая. На самом деле пашню необ­ 2-3 ходимо резко сокращать, в раза, повысив эффективность ис­ пользования земли. Именно огромные размеры пашни служат од­ ним из факторов ее неэффективного использования Необходима смена стереотипа и в отношении к лесу. Расчет­ ная лесосека в России составляет млн. м 3 в год. Все время су­ ществует стремление увеличить объемы рубок, так как, по некото­ рым оценкам, Россия испытывает все возрастающий дефицит в древесине, превысивший в 1990 г. 50 млн. м 3 • Однако одни только потери из-за невыбирания леса в пределах расчетной лесосеки как раз соответствуют дефициту, а если учесть все потери, то они превышают дефицит вдвое или втрое. Большие возможности для снижения потребления древесины дают новые технологии, по­ зволяющие с единицы древесного сырья получать намного боль­ ше единиц конечной продукции. Однако дело не только в эффек­ тивности использования и снижении потерь древесины. После ру­ бок происходит резкое нарушение круговорота веществ, по мере восстановления естественного растительного покрова к невозму­ щенному состоянию леса требуется примерно 300 лет. Однако по­ вторные рубки производятся через лет после образования спе­ лой древесины, что прерывает процесс восстановления первичного леса с замкнутым круговоротом веществ. Поэтому бьmо бы разум­ ным время между вырубками увеличить в шесть раз. Следует скепти­ чески относиться к мифу о лесных богатствах Сибири, где темпы прироста леса в несколько раз меньше, чем на европейской терри­ тории России из-за очень низкой биологической продуктивности.

Стереотип, относящийся к невозобновляемым ресурсам, по­ хож на стереотип, связанный с территорией Рщ:сии. Это мнение об изобилии минеральных ресурсов в стране, а в отношении исто­ щающихся ресурсов твердые надежды на геологические изыс­ кания и разведку новых месторождений. Между тем по ряду видов ресурсов идет неуклонное сокращение их разведанных запасов, но, может быть, более серьезным фактором становится удорожаРаздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 231 ние и разведки, и добычи полезных ископаемых. Если в 1975 г. на 1 руб. надо бьmо затратить 2 руб., то к добычу сырья ётоимостью г. эти затраты выросли в 2 раза и продолжают быстро расти.

Новые ресурсы находятся в отдаленных от промьшшенных центров районах, а поэтому и освоение месторождений и транспорт сырья связаны с очень большими расходами и значительным ущербом для окружающей среды. Сокращение запасов невозобновляемых ресурсов, которые отнимаются у будущих поколений, никак не учитывается в экономических расчетах, что создает иллюзию их бесплатности или низкой стоимости. Особое беспокойство выЗывают ресурсы нефти и газа, которые в огромных количествах извлекаются из недр России.

Конечно, удовлетворение потребностей человека немыслимо без использования природных ресурсов. Любое производство по своему существу основано на природопользовании, т.е. преобразо­ вании природных ресурсов, составляющих часть потенциала био­ сферы. Ресурсный потенциал включает вещества и энергию, кото­ рые вовлекаются человеком в социально-экономическую сферу. При экономическом подходе к потенциалу оценивается стоимость ре­ сурсов, т.е. стоимость сырья на внутреннем и мировом рынках, затраты на его добычу, транспорт, переработку и т.п., а также экономическая целесообразность выбора различных видов приро­ допользования. В каждом конкретном случае необходимо решать, что более экономически выгодно: вести разработку в данном рай­ оне полезных ископаемых или сохранить природный ландшафт как источник других ресурсов (лесных, для рекреации и др.). При эко­ логическом подходе природный потенциал оценивается как сово­ купность условий, необходимых для жизни и воспроизводства насе­ ляющих данную экоеистему организмов, в том числе и человека.

Поэтому определение влияния антропогенной деятельности на формирование условий для возникновения и развития экологи­ ческих кризисов должно базироваться на эколого-экономической оценке. Она включает учет затрат на восстановление естественного потенциала экосистем после его нарушения человеком.

И в эконо­ мии этих затрат при экстенсивном хозяйствовании человек созда­ ет зачастую трагические эколого-социальные последствия для себя:

снижение работоспособности, ухудшение здоровья, увеличение смертности и др. Зачастую эти последствия во много раз перекры­ вают затраты на восстановление нарушенной среды обитания.

Воспитанное тысячелетиями потребительское отношение к природе породило у человека устойчивое представление о безгра­ ничности природных ресурсов. Пока интенсивность их изъятия бьmа 232 Экология относительно невелика, биосфера восстанавливала нарушенные равновесия экосистем. Но с недавних пор антропогенное воздей­ ствие уже не компенсируется потенциалом биосферы, а человек продолжает "покорять" природу, расширяя и усиливая разруши­ тельные процессы в ней.

Известно, что для биосферы характерны механизмы самоуп­ равления, ведущие к гомеостазу экосистем обеспечению внут­ ренних и внешних связей, сохраняющих ее устойчивость. Гомеостаз природных систем поддерживается, с одной стороны, взаимодей­ ствием с внешней средой путем материального и энергетического обмена. С другой стороны, гомеостаз системы поддерживается бла­ годаря внутренним процессам функционирования, осуществляю­ щимся при относительно постоянных энергетических затратах и преимущественно за счет рассеянных источников энергии. Эти процессы обеспечивают внутреннюю целостность систем и состав­ ляют второй блок ее управления. Причем ведущая роль в гамеоста­ зе природной системы принадлежит функциям живого вещества, без которого она быстро деградирует: усиливаются функции и роль механических форм движения, структура системы упрощается.

Поведение экосистем термадинамически организовано так, что в них работают естественные механизмы экономичной передачи энергии с одного уровня потребления на другой, количество энер­ гии, вьщеляемое системой в окружающую среду незначительно. При­ родная система благодаря таким механизмам саморегулирования по­ стоянно стремится к переходу в более организованное и более устой­ ч.ивое состояние. Энергия в ней естественным образом убывает.

Инач.е обстоит дело с природно-хозяйственными системами, особенно городами и промышленными комплексами. В них массо­ и энергообмен существенно отличается от природных процессов.

Ресурсные циклы производства и потребления открыты, а поток вещества и энергии через производственно-хозяйственную систе­ му почти не имеет положительных обратных связей: на входе это все возрастающее потребление природных ресурсов, ведущее к деградации экосистем; на выходе огромное количество отхо­ дов и отбросов, не возвращаемых для переработки в эту систему и загрязняющих окружающую среду. Энтропия техногенных систем имеет тенденцию к росту: возникают экологические бедствия и ка­ тастрофы, нарушаются связи управления, усшzивается хаос. Для под­ держания этих систем в рабочем состоянии человек вынужден уве­ личивать энергетические затраты, во все большей степени кон­ центрируя их, интенсифицирова'Гь изъятие природных ресурсов.

Раздел 2. Экология человека и антропогенное изменение биосферы 233 Этим человечество создает условия для новых напряженных со­ стояний, связанных с проблемами исчерпания природных ресур­ сов, загрязнения и разрушения экосистем.

Существенное разли­ 7.1) чие природных и техногеиных процессов (табл. показывает не только источники возникновения экологических кризисов, но и пути снижения возникающих напряженных состояний и выхода из них. Этими путями является рациональное природополъзова­ ние, которое подразумевает деятельность человека, обеспечиваю­ щую сохранение естественного равновесия экосистем и их эволю­ ционное развитие. Это значит, что, понимая объективную необхо­ димость потребления природных ресурсов, человеческое общество

–  –  –

Потребление энергии Эволюция биосферы проис- Развитие цивилизации требует быстрого ходила при относительно роста потребления энергии. Главные постоянном потоке рассе- энергетические ресурсы современности

–  –  –

должно признать и реализовать неизбежность возврата вещества и энергии в биосферу в количествах, близких к эквивалентным (сре­ дообразующим возможностям биоценозов).

Для обеспечения экологической безопасности человечества возможнь1 три направления его деятельности: 1) сохранение и под­ держание расширенного воспроизводства естественнЬIХ экосистем;

2) управление природно-хозяйственными системами, средообразую­ щие функции которЬIХ близки к естественным экосистемам, место которЬIХ они заняли; 3) реализация экологически чистЬIХ технологий, устраняющих последствия хозяйственной деятельности, неблаго­ приятные для биосферы. и человека.

В формировании экологических кризисов важную роль играет социально-экономическая обстановка в различных регионах мира.

Если для предотвращения или ликвидации последствий локаль­ ньiХ экологических катастроф требуется мобилизация ресурсов тер­ ритории, то региональные бедствия и катастрофы требуют ресур­ сов мирового сообщества. Но сложившиеся сегодня отношения между группами людей, регионами и странами мира полны про­ тиворечий в их интересах, создавая серьезные, зачастую трудно­ разрешимые проблемы в экологической деятельности. Такие про­ тиворечия являются одной из важнейших частей механизма, оп­ ределяющего хозяйственную деятельность людей и их действия в условиях возникновения и развития экологических кризисов. Эти действия могут быть позитивными только на пугях достижения компромиссов и соглашений, взаимовыгодных для всех участни­ ков. Поиск таких пугей требует изменения психологии, сложив­ шихся привычек и традиций, перестройки системы ценностных установок в человеческом обществе.

Контрольные вопросы 7. 5.

1. Каковы основные принципы обеспечения стабильности биосферы?

Что понимается под экологическими кризисами и катастрофами?

2.

В чем заК!lючаются основные причины экологических кризисов и катастроф?

3.

4. Как проявляется напряженное состояние биосферы при формировании эко­ логических кризисов?

Какие существуют этапы экологических кризисов в период возникновения 5.

и развития человеческого общества?

6. Как проявляются особенности современного экологического кризиса?

Как развиваются экологические катастрофы?

Z Как проявляются экологические бедствия вследствие техногенны.х аварий?

8.

9. Что необходимо для обеспечения экологической безопасности человечества?

Каковы различия природных и техногенны.х процессов в биосфере?

10.

Раздел ПРИРОДООХРАННАЯ ПОЛИТИКА 3.

Глава 8. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИТУАЦИЙ.

И СЦЕНАРИЕВ ВЫХОДА ИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА

До сих пор в мировой литературе оценки глобального эколо­ гического состояния меняются от оптимистических "необходимо предотвратить возможный экологический кризис" до умеренно пессимистических: "планета находится в преддверии экологичес­ кого кризиса", хотя на региональном уровне часто даются самые пессимистические оценки: "жестокий экологический кризис" Именно четкий ответ на такой вопрос должна дать научная кон­ цепция экологической безопасности.

Многие специалисты обсуждают вопрос о допустимых хозяй­ ственных нагрузках на экасистемы и признают, что есть пределы таких нагрузок, но не дают рекомендаций о способах их опреде­ ления, а также о пределах нагрузки на биосферу планеты в целом.

Многие исследователи пытаются заглянуть в будущее. Для этого выявляются тенденции социально-экономического развития как для отдельных регионов, так и для всего мира.

В пределах этих тенденций разрабатываются глобальные и ре­ гиональные модели развития. При этом важно учитывать, что XXI век будет отличаться от текущего столетия, по.

крайней мере, сле­ дующими особенностями:

1) 8 млрд.

возросшим населением земного шара (до человек в 2020 году),что создаст огромную экологическую нагрузку;

2) разработкой новых технологий, существенно изменяющих взаимоотношения человека с природой, например, постепенным переходом к биотехнологиям в сельском хозяйстве вместо приме­ нения минеральных удобрений и химических средств защиты рас­ тений, хотя биоинженерия может привести к серьезным послед­ ствиям, связанным с отсутствием должного контроля над орга­ низмами;

–  –  –

4) возрастанием пространствеиных масштабов и долговремен­ ности экологических изменений, разнообразными проявлениями интерактивности и синергизма воздействий на окружающую среду.

Общие подходы к глобальному моделированию 8.1.

Коль скоро первоисточником экологических проблем оказы­ ваются особенности социально-экономического развития, реша­ ющее значение приобретают:

1) разработка моделей, описывающих взаимосвязь между социально-экономическими факторами и изменениями в окружа­ ющей среде;

2) оценки воздействий на окружающую среду новых техно­ логий, а также мер законодательного и политического характера, эволюция культурных традиций.

При построении моделей принципиально важное значение имеет выбор индикаторов экологических изменений и определе­ ние их приоритетов.

К числу приоритетных индикаторов принадлежат:

энергопотребление (его эффективность, роль различных 1) видов, экологические последствия и т.п.);

2) водные ресурсы (их типы, распределение по пользователям, потребление на единицу валового национального продукта и др.);

3) природные возобновляемые ресурсы (производство про­ дукции на единицу ресурсов, буферная емкость почв и озер, умень­ шение концентрации кислорода в морях и озерах, баланс биоге­ нов, динамика лесов и сельскохозяйственных земель, аккумуля­ ция токсикантов и др.);

4) регулируемые возобновляемые ресурсы (тип и объем уро­ жая, потребление удобрений, гербицидов и пестицидов, импорт и экспорт первичных и переработаиных продуктов питания и т.п.);

5) уровень загрязнений и используемые для его мониторинга средства;

характеристики использования земель.

6) Разработанный Международным институтом прикладиого системного анализа проект "Будущее окружающей среды в Евро­ пе" показал, что наиболее привлекателен вариант сценария, пред­ полагающего экологически благоприятное социально-экономичес­ кое развитие в Европе и в других регионах. К концу 70-х годов в мировом научном сообществе сложилось четкое представление о кризисной экологической ситуации. Исследования указывали на Раздел Природаохранная политика 3.

экспоненциальное возрастание антропогенных нагрузок на экоеи­ стему Земли и приближение жизненно важных для существования человека констант и переменных состояния к таким критическим пороговым значениям, за которыми наступят необратимые явле­ ния в кругаворотах и циклах воды, углерода, азота и др.

Уже в начале века была сформулирована необходимость гло­ бального подхода к экологическим проблемам человечества. Так, В. И. Вернадский писал о возможности истощения важнейших ви­ дов невозобновляемых природных ресурсов, анализируя эту про­ блему в общем контексте превращения человечества в геологичес­ кую силу. В дальнейшем сформировалось три основных направле­ ния в численном прогнозировании социально-экологических про­ цессов: о конкретных сроках истощения запасов того или иного вида невозобновляемого сырья, о численности населения, кото­ рое может "прокормить" Земля, о динамике численности этого населения в мире, в отдельных странах и регионах, как составных частях глобальной системы.

При прогнозировании вероятных сроков истощения запасов отдельных видов сырья динамика роста их потребления сопостав­ ляется с конкретной оценкой запасов на базовый год прогноза.

Простые подсчеты определяли сроки истощения запасов при за­ ранее обусловленных показателях: неизменном уровне потребле­ ния и запасов; равномерных темпах роста потребления и разведан­ ных запасов. Подобные расчеты по отдельным видам полезных ис­ копаемых или их сочетаниям, технологически взаимосвязанным или замещающим, ведутся уже несколько десятилетий. Их резуль­ таты включены в официальные правительственные документы и материалы международных организаций, например в отчеты ООН по промышленному развитию.

Основной недостаток множества подобных отраслевых про­ гнозов заключается в том, что в них игнорируются прямые и об­ ратные связи даже в чисто производственной системе "спрос­ цены-издержки-добыча-запасы". Как свидетельствует опыт фун­ кционирования национальных и мировых рынков сырья, рост спро­ са (потребления) при ограниченности уже подготовленных к экс­ плуатации запасов ведет к росту цен, что позволяет вовлечь в обо­ рот ранее иереитабельные месторождения или стимулирует поиск новых технологических процессов с поиижеиными нормами рас­

–  –  –

точных средств на разведку и вовлечение в эксплуатацию место­ рождений. Понятно, что подобные прогнозы не учитывали эколо­ гических последствий вовлечения в производство все больших масс сырья, особенно углеводородов и тяжелых металлов.

Столь же простой была чисто арифметическая методика про­ гнозов "Сколько же людей может прокормить Земля?" В них сопо­ ставлялись площади земель, пригодных для сельского хозяйства, и уровни урожайности в земледелии и продуктивности животно­ водства, достигнутые в наиболее развитых странах. Расчет макси­ мально высоких урожаев и надоев затем сопоставлялся с научны­ ми рационами питания (по калорийности и доле белка), после чего и рассчитывалось гипотетическое население Земли, которое она вполне может прокормить. Подобные прогнозы до сих пор ис­ пользуются в политике, хотя они и обладают многочисленными уязвимыми местами.

Географическая оценка показывает, что допустимая доля па­ хотных земель определяется сочетанием природных условий в раз­ личных зонах и ареалах и зависит от сложного, еще недостаточно изученного сочетания экологических факторов, а не от чисто тех­ нических возможностей сводить естественную растительность и орошать пустыни.

Многие "резервные территории", например обширные зоны пустынь и влажные тропические леса, играют важную роль в под­ держании глобального экологического равновесия.

Меньшие по размерам ареалы имеют такое же значение для региональных и местных экосистем. Кроме того, опыт переноса агротехники интенсивного сельского хозяйства, созданной для ус­ ловий умеренного пояса, в зоны сухих и влажных тропиков чаще всего приводил к опустыниванию и деградации почв.

Опыт "зеленой революции" показал, что с экономической точки зрения быстрое повышение урожайности требует больших затрат на семеноводство, производство удобрений и средств за­ щиты растений, искусственное орошение, механизацию, на обу­ чение крестьян новым методам ведения сельского хозяйства. Пря­ мые и полные затраты на эти цели приводят к необходимости рез­ кого роста затрат в сопряженных отраслях и, соответственно, сум­ марной нагрузки на среду и в аграрных регионах и в центрах про­ изводства удобрений, химикатов, машин и др. Кроме того, любые изменения конъюнктуры мирового рынка (например, рост цен на нефть) ведут к росту затрат на удобрения, машины, химикаты, что повышает издержки на сельскохозяйственную продукцию.

Раздел 3. Природаохранная политика 239 Поскольку для всех прогнозов: экономических, социальных, экологических, политических- базовую роль играют демографи­ ческие оценки, то глобальные прогнозы роста населения мира, его регионов и стран приобрели наибольший размах и получили официальный международный статус в виде регулярных публика­ ций демографического департамента ООН.

Эти прогнозы носят чисто демографический характер и основаны на учете высокой инерционности демографических процессов, благодаря которой се­ рьезные изменения демографического поведения и основных демографических характеристик происходят в ходе смены поколе­ ний. Основной расчетный метод - когортный анализ, то есть пере­ движка (сдвиг в будущее) возрастных когорт населения с учетом повозрастной смертности. Вариантность проrнозов связана со значи­ тельной неопределенностью, вызванной недостаточной методичес­ кой разработкой динамики управляющих переменных как собствен­ но демографических, так и экономических, культурных, соци­ альных.

Глобальные модели претерпели в последние 10-15 лет суще­ ственную эволюцию. Поэтому ниже будут рассмотрены особенно­ сти глобальных моделей разных поколений.

–  –  –

Демографический взрыв и глобальное распространение сте­ реотипов потребительского общества привели к столь резкому обо­ стрению экологических проблем, что качественные подходы и от­ дельные количественные прогнозы не могли удовлетворить ни на­ учное сообщество, ни общественность, ни лиц, принимающих решения в правительственных и международных организациях.

Согласно логике научного познания и ввиду потребности обще­ ства возникло новое методологическое междисциплинарное на­ правление - глобальное моделирование, предназначенное для ко­ личественного анализа современных и будущих тенденций разви­ тия глобальной социально-экономической системы.

~етодической основой этого направления стали современ­ ные направления в математике и вычислительной технике: сис­ темнай динамика Дж. Форрестера, теория многоуровневых иерар­ хических систем ~- ~есаровича, межрайонный межотраслевой подход затраты результаты В. В. Леонтьева, математическое про­ граммирование Л. В. Канторовича и др.

240 Экология Перечисленные методы системного межотраслевого анализа нашли широкое применение при анализе и прогнозировании поведения разнообразных экономических систем. Л. В. Канторович явился одним из создателей теории оптимального планирования и управления народным хозяйством, теории оптимального исполь­ зования сырьевых ресурсов. Со:щанный В. В. Леонтьевым метод "зат­ раты-результаты" находит широчайшее использование для изуче­ ния межотраслевых связей, структуры экономики и составления межотраслевого баланса. Он широко применяется в практике про­ гнозирования и программирования капиталистической экономи­ ки. Признанием значимости этих методов явилось присуждение Нобелевских премий В. В. Леонтьеву г.) и Л. В. Канторовичу (1973 г.- совместно с Т. Купмансом).

(1975 Однако независимо от конкретного математического аппара­ та всем глобальным моделям присуща "глобальность в двух изме­ рениях" предметном и пространственном.

Первое означает, что в глобальных моделях должны учитываться экономические, демографические, экологические, со­ циальные и политические факторы в их взаимосвязях и взаимо­ действиях.

В пространствеином аспекте глобальные модели должны вклю­ чать весь мир, без исключения каких-либо стран или регионов.

Две первые глобальные модели были созданы в рамках про­ ектов Римского клуба: "Пределы роста" и "Человечество на пере­ путье" В них прогнозировались вероятные состояния глобальной социально-экологической системы в целом и в макрорегиональ­ ном разрезе при сохранении современных систем ценностей, ве­ дущих к экспоненциальному росту численности населения Земли и производства материальных благ.

Последствия этого неуправляемого роста, подобного росту раковой опухоли, когда человечество может погубить всю биосфе­ РУ Земли, стали задачей глобальной модели "Пределы роста" В ней впервые в количественной форме бьmи определены пример­ ные "физические или внешние пределы":

1) общая площадь потенциальных пахотных земель 3,2 млрд.

га (вдвое больше, чем в г.);

максимальная урожайность втрое выше среднего мирово­ 2) го показателя г.;

общие доступные запасы невозобновляемых ресурсов в 3) 259 раз больше, чем в г.;

уровень поглощения загрязнителей биосферой в целом и 4) Раздел 3. Природаохранная политика 241 25 раз ее основными подсистемами в выше, чем в природных эко­ енетемах г.

Из пяти основных переменных состояний, определявших про­ гноз динамики глобальной системы, две объем невозобновляе­ мьiХ ресурсов и общего загрязнения- непосредственно определя­ ли состояния глобальной системы, а другие, описывавшие рост населения Земли, промышленность и сельское хозяйство, давали основу для расчета антропогенньiХ нагрузок. Ввиду положительных прямьiХ и обратньiХ связей во взаимодействии "рост населения рост производства» обе переменные взаимно ускоряют рост друг друга и придают ему экспоненциальный характер даже при при­ ближении к физическим пределам. Это уже привело к глубокой нестабильности глобальной системы, так как, согласно правилу "вето" У. Эшби, система не может находиться в равновесии, когда неравновесна одна из ведущих подсистем.

Продолжение экспоненциального роста неизбежно приведет к глубокому кризису в первой половине ХХ1 века.

Основные понятия и концепции этой модели: глобальная система, взаимосвязь ее динамических характеристик, внешние пределы вошли в глобальное моделирование как междисципли­ нарный анализ глобальных проблем человечества. Критика этой модели бьша связана с отсутствием в ней пространственно-струк­ турной дифференциации глобальной системы.

В модели "Человечество на перепутье" впервые проведена ре­ гионализация глобальной системы: моделировался не мир в це­ лом, а система взаимосвязанньiХ стран и регионов, что в дальней­ шем стало общим правилом построения глобальньiХ моделей. Учет различных видов природы моделируемых факторов и регионов позволил дифференцировать прогнозы по социально-экономичес­ ким типам стран и по отдельным глобальным проблемам, а также использовать одно из важнейших свойств глобального моделиро­ вания, рассчитывать и анализировать не одну возможную траекто­ рию динамики глобальной системы или семейство близких по ха­ рактеру траекторий, а различные ряды вариантов и альтернатив развития, использовать сценарный подход в моделировании.

В этой глобальной модели вьщвинута гипотеза о возможности замены экспоненциального роста органическим, что обусловлено взаимодействием между регионами глобальной системы.

Таких ре­ гионов бьшо вьщелено Северная Америка, Латинская Амери­ 10:

ка, Западная Европа, Восточная Европа и СССР, Северная Аф­ рика и Ближний Восток, КНР и социалистические страны Азии, 242 Экология Япония, Океания и ЮАР. Вместо прогнозного горизонта в 130 лет, как в модели "Пределы роста", прогноз в этой модели рас­ считывался лишь на 50 лет (1975-2025 гг.). Вместо общего кризиса глобальной системы анализиравались более вероятные и реальные регионально-формационные кризисы разрыв в уровнях эконо­ мического развития, занятости, обеспечения продовольствием и др. Поэтому основное внимание уделялось сценариям, которые анализиравались по пяти взаимосвязанным моделям.

Для экологического аспекта мирового развития было вьщеле­ но различие в характере кризиса при некоторых общих чертах. Так, для стран высокого уровня экономического развития основную опасность представляли загрязнения и развитие ядерной энерге­ тики, а для развивающихся- прогрессирующее истощение природ­ ных ресурсов и рост населения во взаимосвязи с продовольстве н­ ной проблемой. На примере последней бьша отчетливо выявлена необходимость принятия неотложных мер, так как задержки могут привести не только к экономическим потерям, но и к разрушению среды обитания обширных регионов. Так, например, даже при пред­ положении о снижении уровня рождаемости до уровня смертности к г. во всех регионах мира "нагрузка на биосферу" резко возра­ стает. Например, в районах Южной Азии на каждый квадратный километр возделываемых площадей прибавится 390 человек.

Коль скоро результаты прогнозов по второй глобальной модели во многом определили дальнейшее развитие моделирования и ста­ ли своеобразной базой и точкой отсчета для следующих моделей, приведем краткое содержание основных прогнозных сценариев.

–  –  –

прежде всего к росту детской смертности от голода и недоедания.

Каждая отсрочка увеличивает число жертв: начало политики огра­ ничения в г. вместо г. может привести дополнительно к 170 млн. жертв. Кроме того, рост населения влияет и на такой важ­ ный социально-экономический показатель, как занятость. Так, в странах Южной Азии современный прирост потенциальной рабо­ чей силы составляет 350 тыс. человек в неделю, к году может достигнуrь 750 тыс. человек,а к г.- 1 млн. человек.

Продовольственная проблема. Анализ на глобальном уровне проводился с учетом общего производства, объемов международ­ ной торговли и запасов. По первому сценарию бьши приняты оп­ тимистические предположения о замедлении роста населения, повышении уровня средних затрат удобрений в Южной Азии к 2000 г. до уровня США в 1970 г., росте средней урожайности на 1О цjга, полном использовании пригодных земель и вводе в строй новых систем орошения. Тогда уровень потребления минеральных удобрений в Южной Азии может превзойти уровень мирового по­ требления 1960 г., но для предупреждения массового голода все же потребуется импорт продовольствия из других регионов.

К г. дефицит белков может достигнуrь 50 млн. т, покрыть который за счет импорта будет затруднительно и экономически и физически: в уплату за него может потребоваться до 1/ 3 валового регионального продукта, что втрое превысит выручку за регио­ нальный экспорт; сложность перевозки и хранения млн.т зер­ на (эквивалент требуемого количества белка) ясна из сопоставле­ ния со сборами зерна в 1987-1988 гг. (810 млн. т) и объемом миро­ вой торговли зерном (200 млн. т).

Во втором сценарии рассматривались последствия отказа от импорта зерна при сохранении остальных оптимистических пред­

–  –  –

годов, но из-за последующего замедления роста урожайности об­ щее производство продовольствия к г. не превысило бы уров­ ня, который бьт бы достигнут без перераспределения средств. За­ стой в промышленности привел бы к деградации всей экономики региона, безработица превысила бы все мыслимые пределы, а со­ циально-экономический хаос вызвал бы развал всех региональ­ ных структур задолго до г.

В четвертом сценарии сочетание мер по сокращению роЖдае­ мости до уровня смертности за 15-летний период, большое вни­ мание к сельскому хозяйству без сокращения инвестиций в про­ мышленность и восполнение дефицита за счет импорта сводит проблему обеспечения продовольствием к изысканию средств для оплаты примерно 100 млн. т зерна в год. В пятом сценарии рассмот­ рена единственная, по мнению авторов модели, возможность из­ бежать острого кризиса в странах Южной Азии. Для этого необхо­ димы глобальные усилия для покрытия баланса продовольствия и платежей региона, в частности для развития промышленных про­ изводств, конкурентоспособных на мировых рынках. Лишь соче­ тание пяти типов мер: глобальный подход ко всем аспектам про­ блемы; инвестиционная, а не товарная помощь (исключение продовольствие); сбалансированное экономическое развитие всех регионов мира; эффективная политика ограничения роста населе­ ния; диверсификация отраслей производства могут предотвра­ тить глубокий кризис в Южной Азии и регионах-аналогах.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |



Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ "Кемеровский государственный университет" Институт биологии, экологии и природных ресурсов Рабочая программа дисциплины БОЛЬШОЙ ПРАКТИКУМ Направление подготовки...»

«Номер: KZ61VCY00072512 Дата: 15.07.2016 АЗАСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ ЭНЕРГЕТИКА МИНИСТРЛІГІ РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН МНАЙ-ГАЗ КЕШЕНДЕГІ КОМИТЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЭКОЛОГИЯЛЫ РЕТТЕУ, РЕГУЛИРОВАНИЯ, КОНТРОЛЯ И...»

«УДК 544.6 ВЛАГОПЕРЕНОС В БИКОМПОНЕНТНЫХ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ НА БАЗЕ НЕПОЛЯРНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ Н. Е. Беспалько Кафедра "Безопасность жизнедеятельности и военная подготовка", ФГБОУ ВПО "ТГТУ"; bgd@mail.nnn.tstu.ru Ключевые слова и фразы: амиды; амины; атмосферная коррозия; массоперенос воды; индустриальное масло; н-гепта...»

«Українська ентомофауністика 2011, 2(2) : 1–9 Дата публікації: 18.04.2011 Чехликовые моли (Lepidoptera, Coleophoridae): к фауне степной зоны Украины Ю. И. Будашкин Карадагский природный заповедник НАН Украины ул. Науки, 24 98188 п/о Курортное, Феодосия, Украина budashkin@pochta.ru А....»

«“Экономика Украины”. — 2013. — 5 (610) ЭКОНОМИКА И ПРАВО УДК 502.2 – 630*91 О. И. Ф У Р Д Ы Ч К О, академик НААН Украины, директор Института агроэкологии и природопользования НААН Украины (Киев) ВОПРОСЫ ЭКОНОМИКИ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ВЕДЕНИЯ ЛЕСОВОДСТВА В...»

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) (11) (13) RU 2 574 496 C1 (51) МПК G08G 1/01 (2006.01) ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 2014127098/11, 03.07.2014 (21)(22) Заявка: (72) Автор(ы): Давыдов Юрий Львович (RU), (24) Дата начала отсчета срока действия...»

«Семинар-Диалог по оценке коллективных действий в области сохранения биоразнообразия Панахачель, Гватемала | 11-13 июня 2015 Краткий отчет Сопредседателей. Эдгар Сельвин Перес и Мария Шульц. Сопредседатели Правительство Гватемалы и Секретариат Конвенции о Приглашающая сторона Биологическом Разно...»

«Содержание программы: 1. Пояснительная записка 2. Требования к уровню подготовки учащихся 3. Учебно-тематический план 4. Содержание тем учебного курса 5. Календарно-тематическое планирование 6. Формы и средства контроля 7. Перечень лит...»

«СОВЕТ ДЕПУТАТОВ ЗДВИНСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ второго созыва РЕШЕНИЕ шестой сессии 17.12.2010 года с. Здвинск №3 Об утверждении актуализированной Комплексной программы социально-экономического развития Здвинского района на 2011-2025 годы Руководствуясь Стратегией социально-экономического развития Нов...»

«ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ МЕАНДР МР 19.0316.01 ПС V03.04.16 Устройства защиты многофункциональные УЗМ-51МД ТУ 3425-003319288072014 Наличие функции детектирования аварийной электрической дуги Защита от скачков и длительных перенапряжений Встроенная варисторная защита от импульсных скачков сетевого нап...»

«ГБОУ ВПО ПЕРВЫЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И. М. Сеченова МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕДИАТРИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ кафедра гигиены детей и подростков ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ГИГИЕНЕ ПИТАНИЯ Часть II ОЦЕНКА ПИЩЕВОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ, ДОБРОКАЧЕСТВЕН...»

«BWC/MSP/2010/MX/INF.2 Совещание государств участников 5 August 2010 Конвенции о запрещении разработки, Russian производства и накопления запасов Original: English бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении Совещание 2010 года Женева, 6–10 декабря 2010 года Совещан...»

«Новикова Любовь Александровна СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ТРАВЯНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ НА ЗАПАДНЫХ СКЛОНАХ ПРИВОЛЖСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ И ПУТИ ЕЕ ОПТИМИЗАЦИИ 03.02.01 – бота...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Институт наук о Земле Кафедра...»

«НТП И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА УДК 621.301. Н. П. КУНДЕНКО, доктор технических наук, ХНТУСХ им. П. Василенко, г. Харьков Л. Н. МИХАЙЛОВА, кандидат технических наук, доцент ПАТУ, г. Харьков e-mail: n.p.kun...»

«Технология развития критического мышления(ТРКМ) на уроках биологии Учитель биологии Переладова Н.А. Соавторы-разработчики В основу этого подхода к обучению положены труды ученых с мировым именем: Джени Л. Стил Д. Дьюи Кертис С. Мередит Ж.Пиаже Технология (РКМЧП) была Чарльзом Темплом Л.С. Выг...»

«ЕЖЕГОДНЫЙ ДОКЛАД О СОСТОЯНИИ И ОБ ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОРОДА ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ СЕВАСТОПОЛЯ ЗА 2015 ГОД Приложение УТВЕРЖДЕНО Приказом Севприроднадзора от 01.07.2016 № 105 Правительство Севастополя ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ ГОРОДА СЕВАСТОПОЛЯ (СЕВПРИРОДНАДЗОР) ЕЖЕГ...»

«Всероссийская научно-практическая конференция "Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения" ванные системы по управлению пожарно-спасательными формированиями, прогнозированию опасных факторов и чрезвычайных ситуаций. В МЧС России соз...»

«Институт законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве Российской Федерации ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО О РЫБОЛОВСТВЕ И СОХРАНЕНИИ ВОДНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Руко...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 19.01.2017 Рег. номер: 2883-1 (21.12.2016) Дисциплина: Водно-технические изыскания при обустройстве нефте-газовых комплексов 05.04.06 Экология и природопользование: Геоэкологические основы устойчивого водопол...»

«1 ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. МЕДИЦИНА 1. Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия растительного и животЕ0 ного мира Северной Фенноскандии и сопредельных территорий : док. Междунар. А437 конф.,...»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.