Основные экологические проблемы современности

Стабильность экосистем (биосферы) определяется сбалансированностью биологического круговорота, что обеспечивается механизмами и процессами обратной связи. Иными словами стабильность (устойчивость) экосистемы - это её способность противодействовать негативным реакциям, т.е. каждое нарушение в экосистеме вследствие разного рода помех должно чем-то компенсироваться.

Основные экологические проблемы современности:

1. Рост народонаселения. Число особей какого-либо вида, по биологическим законам, зависит от потенциала размножения, продолжительности жизни, широты приспособительных возможностей и регулируется естественным отбором — совокупностью экологических факторов. Как правило, мелкие животные более многочисленны, крупные. Для многих видов существуют в определенной мере нормативные границы колебаний их наиболее вероятной численности в природе. Сегодня трудно найти ответ, когда произошло превышение этой «нормы» для человека. Приблизительно до начала XVIII человечество увеличивалось медленно, со средней скоростью около одного процента за столетие, что соответствует удвоению численности за тысячу лет. В дальнейшем скорость прироста начинает увеличиваться и к середине XX столетия приобретает гиперэкспоненциальный характер. Что можно назвать демографическим взрывом

За последние 100 лет резко увеличилась численность населения Земли. Первая и наиболее важная причина возрастания экологической напряженности в мире – демографический взрыв, неконтролируемый рост численности народонаселения Земли:

1650 г. – 500 миллионов

1850 г. – 1 миллиард

1930 г. – 2 миллиарда

1975 г. – 4 миллиарда

2000 г. – 6 миллиардов

Прогноз на 2040 – 9 миллиардов

В настоящее время рост населения достигает 90–120 миллионов человек в год (3–4 человека в секунду, 175–180 – в минуту, 250 тысяч – в день). К середине XXI века численность населения Земли может достигнуть 9–10 миллиардов человек.

2. Хозяйственная деятельность человека. Человечество является частью биосферы, продуктом ее эволюции. Однако взаимоотношения человека и природных сообществ никогда не были безоблачными. Возникновение цивилизации есть следствие возникновения сферы надбиологических потребностей и материальных технологий. Все возрастающий рост народонаселения породил ряд негативных явлений: человеку необходимо место, чтобы строить города, фабрики и заводы, прокладывать дороги, в результате он уничтожает на больших площадях все живое – вырубает леса, сводит степи, осушает болота. Еще более резко выросло промышленное производство, производство энергии и продуктов сельского хозяйства.

Площадь отчуждаемых земель все возрастает, и составляет 10–15% только под строительство – столько же, сколько ныне распаханных земель. Новых территорий, пригодных для распашки, в запасе у Земли нет. Для миллиардов людей необходимо огромное количество пресной воды и пищи. Еду всегда было нелегко добыть. Современному человеку, вооруженному техникой, новой технологией, химией, по-прежнему непросто решать эту задачу. Чтобы увеличить урожаи, он сводит леса и распахивает огромные площади новых земель, применяет удобрения и ядохимикаты.

В результате, человечество стало оказывать заметное воздействие на функционирование всей биосферы. Если не будут приняты срочные меры, в ближайшие десятилетия можно ожидать нарушения и гибели многих сообществ, ухудшения среды обитания в целом.

3. Изменение состава атмосферы и климата. Наиболее разрушительно из воздействий деятельности человека на сообщества выделение загрязнителей. Напомним, что загрязнителем является вещество, попадающее в атмосферу, почву или природные воды и нарушающее идущие там биологические, иногда и физические или химические процессы. К загрязнителям нередко относят радиоактивное излучение и тепло. Загрязнение среды — одна из острых проблем. Вследствие деятельности человека, в атмосферу поступают углекислый газ С02 и угарный газ СО, диоксид S02, метан СН4, оксиды азота N02, NO, N20. Основные источники их поступления — это сжигание ископаемого топлива, выжигание лесов и выбросы промышленных предприятий.

Две трети населения городов дышат таким воздухом, как если бы они выкуривали 10 сигарет в день. Грязный воздух вызывает кислотные дожди, которые разрушают памятники архитектуры. Греческий Акрополь за последние 25 лет пострадал больше, чем за предыдущие 2500 лет.

Как результат: кислотные дожди, образование смога, разрушение озонового экрана, «парниковый эффект».

4. Загрязнение природных вод. Человечество практически полностью зависит от поверхностных вод суши — рек и озер. Эта ничтожная часть водных ресурсов (0,016%) подвергается наиболее интенсивному воздействию. 1/3 населения Земли использует питьевую воду, не соответствующую санитарным нормам. А поскольку тело человека на 75% состоит из воды, это сильно ухудшает состояние почек, печени и т. д. Вода рек и озер покры­вает потребности человечества в питьевой воде, используется на орошение в сельском хозяйстве, в промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. На вес виды водопользования тратится 2200 км³ воды в год. Потреб­ление воды постоянно растет, и одна из опасностей — исчер­пание ее запасов. К примеру, забор воды на орошение из рек Средней Азии привел к обмелению Аральского моря, которое практически перестало существовать. Со дна высохшего моря соль разносится ветром на сотни километров, вызывая засоле­ние почв. Не менее грозное явление — загрязнение пресных водоемов. В 1991 году в Российской Федерации со сточными водами было сброшено в водоемы (в тыс. тонн): 1200 взвешен­ных веществ, 190 аммонийного азота, 58 фосфора, 50 железа, 30 нефтепродуктов, 11 СПАВ, 2,1 цинка, 0,8 меди, 0,3 фенолов

Уникальным по запасам пресной воды является озеро Байкал. Это 1/3 мировых запасов пресной воды (исключая льды) и более ⁴/₅ запасов России. При объеме 23 тыс. км³ в озере ежегодно воспроизводится около 60 км³ чистейшей пресной воды. Непов­торимое качество обеспечивается жизнедеятельностью уникаль­ного, тонко настроенного биоценоза Байкала, которое содержит в своем составе самое большое в мире количество эндемических форм организмов. Однако тревогу вызывает все возрастающее количество хозяйственных стоков. В 1990 году объем хозяйственных стоков, поступающих в байкал, достиг 200 млн. м³. Нередко стоки несут губительные для организмов вещества такие, как ртуть, цинк, вольфрам, молибден.

Опасения вызывают захоронения ядерных отходов на дне морей, затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту. Наиболее значительные затопления таких источников находятся в Баренцевом, Карском и Японском морях. Более 20 лет военными использовались акватории вблизи Новой Земли и Кольского полуострова в качестве ядерной свалки.

5. Производство энергии. Потребность в энергии является одним из основных жизненных потребностей человека. Энергия важна как для нормальной деятельности современного человеческого общества, так и для простого физического существования каждого человека. В наше время энергию, главным образом, получают на гидроэлектростанциях, тепловых и атомных станциях.

С получением энергии на теплоэлектроэнергетических предприятиях связаны сложные экологические проблемы. Например, многие десятилетия считали, что ГЭС являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. В России построили крупнейшие ГЭС на основных, великих реках. Этим строительством, как теперь стало ясно, нанесен большой урон не только природе, но и человеку. Во-первых, строительство плотин на равнинных реках вызывает затопление больших территорий под водохранилища, что связано с переселением людей и потерей пахотных земель, лугов и пастбищ. Во-вторых, плотина, перегораживая реку, создает непреодолимые препятствия для миграции рыб, которые поднимаются на нерест в верховья рек (Красноярская ГЭС, плотина длиной 1100 м и высотой 120 м). В-третьих, в хранилищах вода застаивается, проточность ее замедляется. Это сказывается на жизни всей экосистемы реки. В-четвертых, местное повышение воды оказывает влияние на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, а также к эрозии берегов и оползням.

Опаснейшими загрязнителями природной среды являются ТЭЦ, на которых сжигаются огромные объемы топлива. Милли­мы кубометров вредных и опасных отходов практически целиком поступают в природную среду.

Долгие годы считалось, что атомные электростанции (АЭС) яются более чистыми, чем ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ. Однако они т в себе большую потенциальную опасность в случае серьезных аварий реактора. Так, взрывы, пожар и извержение продуктов деления при аварии в 1986 году на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС стали катастрофой глобального масштаба. Было выброшено из разрушенного реактора около 7,5 тонн ядерного топлива. Чернобыльским выбросом разной степени загрязнены 80 % территории Белоруссии, се­рная часть Правобережной Украины, 17 областей РФ.

Сведение лесов – одна из важнейших глобальных экологических проблем современности. Леса на нашей планете занимают площадь около 42 млн. км², но их площадь ежегодно уменьшается на 2%. Не смотря на то, что Россия имеет самую большую в мире площадь лесов (на каждого жителя приходится около 5 га лесных угодий), используется это богатство не эффективно. Принято считать, что Россия – самая богатая лесами страна мира. Действительно, по данным FAO (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), на нашу страну приходится примерно 20,5% от общей площади лесов мира. Леса занимают около 70% территории России. Это составляет приблизительно пятую часть всех лесов и половину хвойных лесов мира. Однако доля ценных пород в наших лесах быстро сокращается.

В функционировании природных экосистем роль лесных сообществ огромна. Лес поглощает атмосферное загрязнение антропогенного происхождения, защищает почву от эрозии, регулирует сток поверхностных вод, препятствует снижению уровня грунтовых вод и т. д.

Уменьшение площади лесов вызывает нарушение круговорота кислорода и углерода в биосфере. Хотя катастрофические последствия сведения лесов широко известны, их уничтожение продолжается. Массовые экстенсивные лесозаготовки, базирующиеся на сплошных вырубках, к концу XX столетия охватили весь гослесофонд страны. Эти рубки зачастую подрывают основы лесного воспроизводства, особенно в европейской части России и на Урале. Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейших флоры и флоры.

6. Истощение и загрязнение почвы. Почвы являются важнейшим ресурсом, который подвергается чрезмерной эксплуатации и загрязняется. Несовершенство сельскохозяйственного производства – основная причина сокращения площади плодородных почв и эрозии (разрушения). Плодородный слой почвы при неправильной распашке часто смывается выпадающими осадками (водная эрозия), или развевается ветром (ветровая эрозия), происходит образование оврагов. Распашка обширных степных площадей в России и других ранах стала причиной пыльных бурь и гибели миллионов гектаров плодороднейших земель.

Эрозия почвы в XX столетии стала всемирным злом. Подсчитано, что в результате водной и ветровой эрозий в этот на планете потеряно 2 млрд. га плодородных земель активного сельскохозяйственного использования (площадь России 1,7 млрд. га).

Избыточное орошение, в первую очередь в условиях жаркого климата, может вызывать засоление почв. Это также одна из основных причин выпадения пахотных земель из сельскохозяйственного оборота. Радиоактивное загрязнение почвы несет большую опасность. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в их, вызывая различные заболевания. Долгоживущие радиоактивные элементы сохраняются в экосистемах сотни лет. Особую опасность представляют химические средства защиты (пестициды), особенно органические соединения, применяемые в сельском хозяйстве в борь­бе с вредителями, болезнями и сорняками.

Естественную питательность почвы заменяют химией. Поэтому овощи и фрукты становятся безвкусными, да еще и опасными для здоровья. Начиная с 1950-х годов 1/5 плодородных земель планеты уже уничтожена. Интенсивное производство зерна на корм скоту приводит к высокому уровню эрозии почвы: 1 кг мяса производится за счет потери 35 кг плодородного слоя почвы.

7. Сокращение природного разнообразия. Чрезвычайно эксплуатация, загрязнение, а зачастую и просто варварское уничтожение природных сообществ приводят к резкому снижении разнообразия живого. Вымирание животных, свидетелями которого мы являемся, может стать крупнейшим в истории нашей планеты. С лица Земли за последние 300 лет исчезло больше видом и млекопитающих, чем за предшествующие 10 000 лет. Вымирание крупных животных драматично, и они, естественно подлежат охране. Следует помнить, что главный ущерб разнообразию состоит не в их гибели из-за прямого преследования, а из-за освоения новых площадей для хозяйственного производства, развитием промышленности и загрязнением среды. Площади многих природных экосистем называются нарушенными. Это так называемое «косвенное воздействие» приводит к вымиранию десятков и сотен видов животных и растений. В частности, в комплексных жизненных пространствах, таких как тропические джунгли, многие виды животных зависимы друг от друга. Когда вымирает один "ключевой вид", он часто тянет за собой многие "зависимые виды". Такая зависимость существует, например, между добычей и хищником, хозяином и паразитом, растением и травоядным.

Так, исчезновение одного единственного вида животных - наездника инжирного плодового (оса фиговая) из семейства Agaonidae вызовет вымирание опыляемых им видов фиговых.

Исчезновение одного вида южноамериканского муравья может лишить средств к существованию до 100 видов птиц, жуков и клещей и приведет к исчезновению многих из них.

Исчезновение тропических бабочек в Сингапуре не увязали с вымиранием того растения, которым кормятся их гусеницы.

Североамариканские бизоны уничтожены за несколько десятков лет. В 1830 г. насчитывалось около 40 млн. бизонов. Когда проникли европейцы, они уничтожали зверей ради спортивного интереса, иногда брали только язык. Из костей получали черную краску, и фирма процветала. К 1890 г. осталось 839 бизонов. Было решено устроить первый национальный парк на территории Америки – Иеллоустонский национальный парк. За чуть более сто лет удалось восстановить 30 тыс. бизонов.

Значительно ускорился процесс вымирания, например, животных, в связи с уничтожением тропических лесов. За последние 200 лет их площадь сократилась почти и продолжает сокращаться со скоростью 15—20 гектаров в минуту. Практически полностью исчезли степи в Евразии и прерии в США. Сообщества тундры также интенсивно разрушаются, во многих районах находятся под угрозой коралловые рифы и морские сообщества. В нарушенных, обеденных из-за воздействия человека в наше время уже возникают новые виды с непредсказуемыми свойствами. Следует ожидать, что этот процесс лавинообразно нарастать. При внедрении этих видов в «старые» сообщества может произойти их разрушение и наступить экологический кризис.

Дата добавления: 2014-11-18