Экологические проблемы на рубеже 3-го тысячелетия

Круговорот веществ в Биосфере (сам-но)

Совершая гигантский биологический круговорот веществ в биосфере, жизнь поддерживает стабильные условия для своего существования и существования в ней человека.

Живые организмы создают в биосфере круговороты важнейших биогенных элементов, которые попеременно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Эти циклы делят на две основные группы: круговороты газов и осадочные круговороты. В первом случае главный поставщик элементов – атмосфера (углерод, кислород, азот), во втором – горные осадочные породы (фосфор, сера и др.).

За последние 600 млн лет скорости и характер круговоротов приблизились к современным. Биосфера функционирует как гигантская слаженная экосистема, где организмы не только приспосабливаются к среде, но и сами создают и поддерживают на Земле условия, благоприятные для жизни.

В настоящее время Земля переживает очередную экологическую катастрофу, вызванную неконтролируемым взрывом численности одного-единственного широкоспециализированного вида – человека разумного.

Антропогенное воздействие на окружающую среду оказалось деструктивным. С момента появления человека темпы эволюции биосферы и ее направления задаются не естественными факторами, а деятельностью человека.

Среди множества проблем важное значение занимают экологические проблемы, т.е. проблемы сохранения среды обитания. Важность и серьезность этой опасности осознается не всеми, большинство людей не придают этому значение. Дело в том, что исторически на первое место среди факторов жизнеобеспечения выходят:

Голодный и лишенный права человек не очень озабочен чистотой атмосферы, улиц городов, водоемов и т.д. Развитие человечества всегда было столь успешным, насколько удавалось получить из окружающей среды необходимые продукты, сырье и материалы. Человеческая цивилизация не может развиваться не потребляя природные ресурсы – это объективная реальность. В то же время большинство природных ресурсов конечно (определены сроки их использования). Это означает, что человечество должно задуматься о своем будущем, если человечество выживет, то д/б переселиться на др. планеты или черпать природные ресурсы из космоса.

Существует закон безопасного освоения природных территорий и изъятия ресурсов: «Пределом допустимого является использование 10% территорий и 1% биологической продукции». Во многих районах земли эти рубежи «успешно преодолены». О темпах добычи ресурсов свидетельствуют следующие данные: за последние 80 лет из недр земли добыто сырья столько, сколько за всю историю человечества. За счет строительных работ, горных выработок и засоления земель ежегодно теряется примерно 50 тыс. км² территорий. Эти земли выведены из с/х оборота и исключены из пользования.

1) Среди главных проблем ожидающих человечество первостепенное значение имеет Утрата земель с/х назначения. Ежегодно из с/х оборота выбывает 200 тыс. га.

2) Серьезную проблему представляет дефицит питьевой воды. И эта проблема намного серьезнее, чем кажется (материал фильма).

3) Проблема истощения ресурсов наиболее остро проявляется в дефиците энергоресурсов. Запасов нефти и газа по прогнозам хватит всего на несколько десятилетий.

4) Проблема роста народонаселения проведет к ухудшению уровня жизни, обострению кризисных ситуаций, росту конфликтов.

5) Проблема потери лесов. За 7 тыс. лет истории планета потеряла 1/3 всех площадей лесов, сейчас ученые озабочены быстрыми темпами исчезновения лесов Бразилии, стран Малой Азии и Африки. Тропические леса - это кладовая разнообразия видов, из 3 млн. видов на земле 500 тыс. приходится на тропические леса. За последние 300 лет эти леса потеряли половину видового состава, в которых была заключена сильнейшая эволюционная информация.

6) Проблема потери биоразнообразия и как следствие устойчивости экосистем. Ежегодно безвозвратно теряется примерно 75 видов флоры и фауны.

7) проблема изменения химического состава биосферы. Сегодня человеком используется более 500 тыс. хим. соединений, список к-рых постоянно растет. Последствием загрязнения атмосферы, н-р, выпадениие кислотных дождей и т.д.

8) Остро стоит проблема переработки и обезвреживания отходов. Большая часть добываемых ресурсов превращается в отходы, которые занимают все большие территории, загрязняя активно почву, атмосферу и водоемы.

К началу ХХ в. появились все предпосылки к научно-технической революции.

Развивается использование новых энергоносителей: нефти и природных газов. Расширяются области применения угля. Появляются тепловые двигатели и двигатели внутреннего сгорания, и атмосфера начинает обогащаться диоксидами углерода и серы.

Использование механических преобразователей энергии позволило осваивать все новые и новые территории, в том числе и под сельскохозяйственные нужды.

Увеличение населения и его потребностей привело к тому, что стало ощутимо не хватать природных материалов, используемых в быту, – дерева для производства мебели и бумаги, естественных волокон и кож для производства тканей, одежды и обуви. Возник «кризис продуцентов», но он достаточно быстро снялся благодаря успехам химии – были изобретены пластмассы и прочие синтетические материалы, заменяющие природные дерево, металл, ткань, кожу и прочее. Пока эти вещества были дороги, их поступление в окружающую среду было незначительным. Когда производство их подешевело, и они вошли в состав отходов цивилизации, возник «кризис редуцентов». Круговорот веществ разомкнулся: заключенные в новых материалах вещества не могут минерализоваться и снова включаться в круговорот – их некому утилизировать! В биосфере отсутствуют редуценты, специализированные к разложению и утилизации новых и чуждых для нее веществ. «Одноразовая жизнь» привела к новому виду «землепользования» – огромные территории заняты свалками отходов, часто токсичных.

Со временем начали истощаться месторождения полезных ископаемых, и стал ощущаться «кризис невозобновимых ресурсов», проявившийся в дефиците, прежде всего, цветных металлов.

После промышленной революции человечество стало как никогда интенсивно использовать нефть, газ и уголь. В результате в окружающую среду начали высвобождаться огромные количества загрязняющих ее продуктов сгорания углеводородов, прежде всего углекислого газа. Возникающий вследствие этого парниковый эффект влечет за собой глобальные изменения климата, которые неблагоприятно сказываются как на функционировании естественных экосистем, так и на продуктивности агроценозов.

Интенсивное развитие промышленности требует все большего количества энергоносителей. Однако по подсчетам специалистов запасов углеводородного сырья хватит не более чем на столетие. Надвигающийся «кризис энергоносителей» проявляется напряженной политической ситуацией в странах, на территории которых располагаются крупнейшие месторождения нефти. Единственным выходом их ситуации служит поиск альтернативных источников энергии, которые позволили бы отказаться от использования углеводородов в качестве энергоносителей. Такой альтернативой может быть атомная энергия, однако ее использование влечет за собой последствия в виде опаснейших для биосферы отходов, надежные методы обезвреживания и утилизации которых до сих пор не разработаны.

И, наконец, венцом всех кризисов, выпавших на долю биосферы, является «демографический кризис». Сегодня увеличение продолжительности жизни и выживаемости детей не уравновешивается сознательным ограничением рождаемости, особенно в развивающихся странах. Резкое увеличение населения Земли привело к тому, что ресурсы биосферы не в состоянии обеспечить необходимые потребности каждого из 6 млрд человек.

Сегодня можно говорить о создавшемся и пока неразрешимом «кризисе цивилизации». Возникла тупиковая ситуация, когда погоня за благом для человека в ущерб природе обернулась злом для всего человечества.

Таким образом, стабильности биосферы угрожают в основном три фактора:

1. Рост народонаселения.

2. Рост потребления ресурсов планеты.

3. Изменение круговоротов биогенных элементов.

Согласно предложенной Горшковым теории биотической регуляции биота с момента своего возникновения на Земле не только адаптировалась к окружающей среде, но и оказывала на нее мощное формирующее воздействие. В результате сформировалась биосфера с высокой точностью регулирования всех параметров в достаточно большом, но не бесконечном диапазоне вариаций возмущений (климата, атмосферы, почвы, поверхностных вод и др.). Именно биота контролирует химический состав окружающей среды. Регулирующая роль биоты обеспечивается потоками энергии и веществ в экосистемах, т.е., соответственно, каждым их живым компонентом.

Иными словами, устойчивость биосферы обеспечивается ее биотой.

Расчетами определен порог устойчивости биосферы – биота сохраняет способность контролировать условия окружающей среды, если человек в ходе своей деятельности использует не более 1 % чистой первичной продукции биосферы. Остальная ее часть должна распределяться между остальным живым населением планеты, которое выполняет функции стабилизаторов окружающей среды.

Для возвращения биоты в первоначальное «невозмущенное» состояние и нейтрализации всех глобальных изменений нужно как минимум в 10 раз снизить антропогенное воздействие на нее. В рамках современного природопользования и при темпах современного роста народонаселения это требование вряд ли выполнимо.

Дата добавления: 2015-06-27