Современные экологические проблемы

1. Изменение природной среды под влиянием деятельности человека, отражающееся на функционировании экосистемы, связано с антропогенным фактором, в частности с промышленным загрязнением. Локальные экологические кризисы уже имели место в истории человечества.

2. Первым антропогенным экологическим кризисом был кризис перепромысла животных (иначе, кризис консументов) 10–50 тыс. лет назад из-за интенсивного развития охоты. Выход из него был найден в виде земледелия и скотоводства, которые называют сельскохозяйственной революцией.

3. Около 2 тыс. лет назад возник кризис примитивного поливного земледелия (кризис продуцентов), вызванный истощением плодородия почв. Выход был найден в результате второй сельскохозяйственной революции с широким освоением неполивных земель.

4. Вторым антропогенным кризисом принято считать кризис перепромысла растительного материала (кризис продуцентов), который произошёл 150–350 лет назад. Интенсивное использование минеральных (ископаемых) источников энергии вместе с другими процессами вызвало дисбаланс в энергетических процессах биосферы.

5. Около 40–60 лет назад начался и продолжается в настоящее время кризис физического и химического загрязнения биосферы (кризис редуцентов), который считается третьим антропогенным глобальным кризисом. Природа не справляется с переработкой постоянно растущего количества загрязнений, в том числе с синтезированным человеком новыми материалами, которые не имеют природных аналогов. По этой причине в биосфере нет систем (организмов или абиотических процессов), способных редуцировать эти вещества до исходных химических элементов.

6. В наши дни третий антропогенный кризис дополняется четвёртым глобальным термодинамическим (тепловым) кризисом или энергетическим кризисом потребления. Кроме научно-технической революции он вызвал кризисом сознания и превалированием идеалов потребительства.

7. К загрязнениям относятся разнообразные отклонения от нормы, характерной для природы. Это добавление в природную среду нехарактерных для неё физических, химических, информационных или биологических агентов, или возникновение в ней указанных агентов. Загрязнениями являются и превышения естественного среднего уровня перечисленных агентов, приводящее к негативным (с позиции человека) последствиям. Объектом воздействия всегда является экосистема, поэтому загрязнения приводят к изменению режима экологических факторов.

8. Классификация загрязнений:

– химическое или ингредиентное заключается в изменении химического состава среды, т. е. отклонении от нормального уровня концентрации характерных ингредиентов или появление новых;

– физическое или параметрическое связано с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды;

– биологическое включает микробиологическое (бактериями или вирусами – возбудителями болезней, которые носят характер эпидемий) и макробиологическое (животными и растениями, случайно или ошибочно введёнными в новые экосистемы).

9. По масштабам загрязнений различают следующие:

– локальные (характерные для городов, крупных промышленных и транспортных предприятий, районов добычи полезных ископаемых, крупных животноводческих комплексов и т. п.);

– региональные (охватывающие значительные территории и акватории в результате влияния крупных промышленных районов);

– глобальные (распространяющиеся на большие расстояния от места возникновения и оказывающие неблагоприятное воздействие на крупные регионы, вплоть до общепланетарного влияния, обычно связанного с выбросами в атмосферу).

10. Индикаторами глобального экологического кризиса являются парниковый эффект, истощение озонового слоя, кислотные осадки, деградация лесных, земельных, водных ресурсов, снижение разнообразия.

11. Парниковый эффект значительно усиливается из-за попадания в атмосферу парниковых газов антропогенного происхождения. Основным газом, создающим парниковый эффект является диоксид углерода или углекислый газ (CO₂), который выбрасывают транспортные средства и промышленные предприятия, работающие на углеводородном сырье (топливе). Отрицательную роль также играет снижение интенсивности поглощения диоксида углерода наземными растениями, прежде всего, лесами. Другим газом, создающим парниковый эффект, является метан (CH₄), образующийся при анаэробном разложении углеродов на болотах, свалках, рисовых полях, в пищеварительном тракте животных, а также при добыче ископаемого топлива. Кроме того, парниковыми газами являются хлорфторуглероды (фреоны) и их заменители, гемоксид азота и гексафторид серы.

Перегрев планеты из-за парникового эффекта опасен по следующим причинам:

– таяние снегов повысит уровень моря, что приведёт к затоплению многих территорий; засолению пресноводных прибрежных акваторий, загрязнению воды в системах водоснабжения у берегов;

– увеличится интенсивность и продолжительность засух и ураганов;

– таяние вечной мерзлоты разрушит многое, созданное человеком на этой поверхности;

– общее потепление во много раз превысит адаптационные способности многих природных сообществ, что может вызвать быструю гибель лесов и отдельных видов животных, сокращение территорий, пригодных для жизни растений, животных и людей;

– повышение смертности из-за резких скачков температуры, увеличение лесных пожаров; сокращение запасов пресной воды, новые болезни, непредсказуемая иммиграция из южных стран в северные.

12. Истощение озонового слоя (см. 4.19) связано с появлением в атмосфере оксидов азота, которые образуются при сгорании топлива в современных двигателях, прежде всего, воздушных судов. Другим, разрушителем озона являются хлорфторуглероды (метилхлороформ, четырёххлористый углерод, бромфторуглероды), используемые в ракетной технике (ракетоносители на твёрдом топливе), холодильных установках, аэрозольных баллончиках.

Уменьшение содержания озона в атмосфере приводит к увеличению интенсивности ультрафиолетового излучения, что вызывает рост раковых заболеваний кожи у людей (меланомы и карценом) и животных, нарушает тепловой баланс планеты и сильно влияет на биологические процессы с опасностью достижения критических ситуаций.

13. Причиной кислотных осадков (менее точно «кислотныхдождей») являются выбросы в атмосферу оксидов серы и оксидов азота, хлористого водорода и иных кислотообразующих соединений. Диоксид серы или оксид серы (IV) (SO₂), образуется при сжигании природных органических топлив, под действием солнечного света он дополнительно окисляется вплоть до образования триоксида серы, гораздо более вредного для окружающей среды. Основными источниками оксидов серы являются тепловые электростанции – прежде всего, работающие на угле. Основным источником оксидов азота, вместе с оксидами серы, является транспорт.

Опасность кислотных осадков заключается в следующем:

– токсичное воздействие на организм человека вплоть до гибели при смешивании тумана с дымом;

– летальные последствия для жизни в реках и водоёмах, чей водосборный бассейн не способен к нейтрализации кислотных добавок;

– закисление почвы с нарушением биологического равновесия. Тяжёлые металлы выщелачиваются, усваиваются растениями, которые передают повышенную дозу животным и человеку;

– повреждение растительности, снижение продуктивности лесов вплоть до их деградации;

– ускорение процессов коррозии металлов, разрушение зданий и сооружений.

14. Причиной деградации лесов и растительности является комплекс негативных факторов:

– засухи, предшествующие повреждению деревьев;

– большая высота над уровнем моря и облачный покров, в который попадали пострадавшие деревья;

– присутствие серы в листве и озона в атмосфере.

15. Негативные воздействия на земельные ресурсы (почву):

– применение пестицидов, удобрений, строительство оросительных и осушительных систем. Они вносят помехи в биогеохимические круговороты биогенных элементов, образуют канцерогенные соединения (например, ряд азота);

– усиление процессов водной и ветровой эрозии из-за чрезмерной и неправильной распашке земли, вырубки лесов, отсутствия противоэрозионных агрохимических мероприятий;

– ненормированный выпас скота, распашка целинных и залежных земель без учёта возможной эрозии наносит ущерб плодородию почв;

– засоление почв, вызванное нерациональной системой орошения;

– отторжение земель для промышленных нужд, строительства, свалок мусора;

– загрязнение плодородного слоя почвы складированием или захоронением промышленных и бытовых отходов.

16. Основные загрязнения водных ресурсов суши:

– вещества, выпадающие из атмосферы вместе с осадками (соединения серы и азота);

– бытовые сточные воды, содержащие синтетические моющие средства;

– смыв атмосферными осадками удобрений и пестицидов с полей;

– научно не обоснованный отвод больших объёмов воды для орошения;

– сброс в водоёмы подогретой воды, используемой в качестве охладителя, изменяет биоценоз и способствует цветению воды;

– сброс химических загрязнителей с промышленных предприятий.

17. Основные причины загрязнений вод морей и океанов:

– сброс промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод в моря и реки, в них впадающие;

– поступление с суши стоков, содержащих вещества, применяемые в сельском или лесном хозяйствах;

– захоронение на морском дне загрязняющих веществ (радиоактивные отходы и т. п.);

– разнообразные утечки с морского транспорта;

– аварийные выбросы и сбросы судов, а также из подводных трубопроводов;

– добыча полезных ископаемых на морском дне;

– выпадение атмосферных осадков, содержащих загрязняющие вещества.

18. Антропогенное воздействие на биосферу планеты усилилось до такой степени, что естественные экосистемы разрушены примерно на две трети. Биоразнообразие постоянно снижается, по оценкам биологов в настоящее время ежегодно гибнут тысячи биологических видов.

19. В ряде случаев физические загрязнения могут существенно превысить химические. К физическим относится тепловое загрязнение – результат рассеяния в природной среде теплоты, выделяющейся во многих процессах, прежде всего, при сжигании топлива. Помимо глобального потепления тепловое загрязнение отрицательно действует на водные экосистемы, что усиливает восприимчивость организмов к токсическим веществам, приводит к замене обычной флоры водорослей на менее желательные сине-зелёные водоросли, снижает количество кислорода в воде из-за уменьшения его растворимости, превышает критические температуры для жизни многих водных организмов.

Серьёзную опасность для среды обитания представляет шумовое (акустическое) загрязнение, поскольку адаптация организмов к шуму практически невозможна. Шумом называют любые звуковые колебания, выходящие за пределы природного диапазона. Отсутствие шума необходимо для животных, обменивающихся звуковой информацией, а также анализирующих звуки окружающей среды с целью получения необходимых сигналов. Для человека шум представляет собой общебиологический раздражитель, влияющий на все органы и системы организма. При шуме более 90 дБ у человека постепенно возникает ослабление слуха, нервно-психологический стресс (сильное угнетение или сильное возбуждение нервной системы), язвенная болезнь, гипертония и др. При шуме свыше 110 дБ появляется звуковое опьянение – возбуждение, связанное с резонансом клеточных структур под действием громких ритмических звуков. Уровню 120–130 дБ соответствует болевой порог, за которым следует разрушение тканей слухового аппарата вплоть до разрыва барабанных перепонок. По субъективным ощущениям звуковое опьянение аналогично алкогольному и наркотическому.

Вибрационное загрязнение близко к шумовому, но оно распространяется только в твёрдых телах. На живые организмы оно воздействует через опорные поверхности, производственно-транспортная вибрация регламентируется принятыми нормативами.

Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменения свойств среды и значительного превышения интенсивности излучения антропогенных источников относительно природного фонового излучения. При поглощении биологическими системами электромагнитная энергия трансформируется в кинетическую, вызывающую общий нагрев тканей организма по всей глубине проникновения. Это может привести к нарушению функционирования ряда органов и даже распаду биологических тканей. Мощными антропогенными источниками электромагнитного излучения являются линии электропередач, телерадиоцентры и ретрансляторы, радиолокаторы, оборудование систем управления воздушным движением, навигацией и посадкой в авиации, объекты систем противовоздушной обороны.

Ионизирующее (радиационное) загрязнение связано с превышением естественного уровня ионизирующих излучений. Источниками ионизирующего излучения являются предприятия атомной промышленности и энергетики, медицинские, биологические и другие учреждения, использующие радиоактивные препараты и изотопы, а также ядерные взрывы. Кроме того, источниками ионизирующих излучений (в том числе рентгеновских) являются электронно-лучевые трубки телевизоров и видеомониторов.

20. Современная концепция общения с Природой – это установление гармонии человека и Природы. Существуют особо охраняемые территории и природные объекты, например, государственные природные заповедники или заказники, национальные парки, природные парки, памятники природы. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения растения и животные также относятся к особо охраняемым объектам. Официальный документ, содержащий регулярно обновляемые данные о состоянии и распространении редких животных, дикорастущих растений и грибов, называется «Красной книгой».

24. Экологическим мониторингом называются регулярные наблюдения и контроль состояния окружающей среды, а также определение изменений, вызванных антропогенным воздействием.

25. Американский ученый Б. Коммонер построил систему законов экологии, представляющую собой методологическое обобщение экологического опыта современности. Один из этих законов («Все должно куда-то деваться») ставит проблему ассимиляции биосферных отходов человеческой цивилизации. Один из дополнительных законов экологии формулируется следующим образом: «Каждый шаг должен быть под контролем». Это означает проблему рационального природопользования и управления природными экосистемами.

26. Активное участие человечества в замкнутом процессе круговорота веществ, когда производительные силы людей участвуют в непрерывном обмене веществом, энергией и информацией с биосферой, превращает биосферу в ноосферу. Учение о переходе биосферы в ноосферу принадлежит В. И. Вернадскому.

27. Ноосферой называют:

– состояние биосферы, когда ее развитие происходит целенаправленно, когда Разум имеет возможность корректировать развитие биосферы в интересах человека будущего;

– качественно новая форма организованности, возникающая при взаимодействии Природы и общества;

– новое состояние биосферы, когда человеческая мысль и деятельность становятся определяющими факторами развития жизни на Земле.

28. Устойчивым развитием (sustainable development) называется компромисс между стремлением человечества удовлетворить свои потребности и необходимостью сохранения биосферы для будущих поколений.

29. Представления о человеке как единственной и главной цели развития жизни на земле (антропоцентризм) давно устарели. Их следует сменить на биоцентризм – понятие о великой ценности и уникальности любой из форм жизни. В развитии человека приоритетными должны стать духовные ценности, а не возрастание материальных потребностей, раскручивающее маховик промышленного производства.

Человечество стоит на пороге грандиозной бифуркации, сравнимой с освоением земледелия и скотоводства в далеком прошлом. В XXI веке человечеству придется делать выбор в совершенно иной плоскости, нежели предлагают сегодняшние идеологии: между общественным устройством, преимущественно ориентированным на духовное потребление при второстепенном материальном; или, наоборот, обществом материального потребления при второстепенном духовном. Очевидно, что акцент нужно резко сместить с потребностей тела на потребности души, а для этого необходим достаточно высокий уровень культуры и образования. Безудержное производство материальных ценностей нужно тем, кто получает от этого прибыль. Простой человек, включенный в потребительскую гонку, обманут, ибо у него материальные потребности вытесняют духовные, не требующие такого давления на Природу. Колоссальные успехи науки и техники привели к победе технократического мышления и поставили человечество на грань катастрофы. Для того чтобы обеспечить свое будущее, людям предстоит смена нравственных принципов столь же глубокая, как на заре становления общества, когда появилась мораль.

Дата добавления: 2015-06-27