Антропогенное воздействие на биосферу

ЛЕКЦИЯ 6

Рост техносферы в XX веке. Виды воздействия человека на окружающую среду. Загрязнение атмосферыи его глобальные следствия: кислотные осадки, изменение концентрации озона в стратосфере и образование озоновых дыр, парниковый эффект и изменение климата.

Масштабы антропогенного воздействия напрямую связаны с развитием цивилизации. Современное мировое хозяйство можно рассматривать как новую экологическую нишу человечества – техносферу.

Техносфера – это глобальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов общественного производства, пространства Земли, находящееся под воздействием производственной деятельности человека и занятое её продуктами.

По многим параметрам она совпадает с биосферой и потому неизбежна конкуренция между активными элементами техносферы и биосферы, между общественным производством и планетарной биотой. Эти отношения намного сложнее, чем межвидовые взаимоотношения в природе, но многие их черты выглядят как конкурентное вытеснение биосферы техносферой (табл.1).

Таблица 1

Рост техносферы и потери биосферы в XX веке [2]

Показатель	Начало века	Конец века
Валовой мировой продукт, млрд дол./год	60,0	25000,0
Энергетическая мощность техносферы, ТВт	1,0	14,0
Численность населения, млрд чел.	1,6	6,0
Площадь лесов, млн км^2	57,5	49,0
Рост пустынь, млн км^2	–	1,7
Сокращение числа видов, %	–	20,0
Риск техногенных поражений людей, %	0,5	2,5
Площадь суши, занятая техносферой, %	17,0	30,0

Вряд ли остались участки живой природы, которые не испытали на себе действие техногенеза. Общая масса техносферы сегодня сопоставима с биомассой живого вещества всей биосферы. Человек стремится к занятию всевозможных экологических ниш и поэтому оказывает сильное влияние на биосферу, вытесняя природные экологические системы и процессы. Наиболее серьёзно вмешательство человека в биосферный обмен органических веществ. Техносферный круговорот веществ существенно разомкнут и в количественном, и в качественном отношениях. При этом техногенный массообмен составляет заметную часть глобального круговорота веществ, своей разомкнутостью (степень замкнутости круговорота веществ в биосфере 99,9 %, в техносфере <10 %) нарушает необходимую высокую степень замкнутости биотического круговорота, которая выработана в длительной эволюции и является важнейшим условием стационарного состояния биосферы. Это означает серьёзное нарушение биосферного равновесия. Воздействия человека на природу имеют весьма разнообразные формы.

Воздействия человека на природу можно классифицировать по способу реализации на прямые и опосредованные (косвенные) [12].

Прямое воздействие – это непосредственное, но отнюдь не желаемое и планируемое. Так, например, вырубка лесов в бассейне реки приводит к усыханию притоков, снижению уровня грунтовых вод.

Непреднамеренные изменения природной среды в результате цепи природных реакций, каждая из которых влечёт за собой изменение других, не связанных с нею первичных и вторичных явлений, вследствие хозяйственных мероприятий, называются опосредованными воздействиями на природу. Пример цепной реакции: исчезновение насекомого опылителя приводит к невозможности плодоношения растения, появления новых поколений вида, размножающихся только семенами. Это ведёт к исчезновению животных, связанных с этими растениями.

Примером вторичных явлений может быть образование токсичных веществ при так называемом вторичном загрязнении окружающей среды, которое происходит при синтезе опасных загрязнений в ходе физико- химических процессов, идущих непосредственно в природной среде. Очень часто продукты трансформации могут сильнее воздействовать на окружающую среду, чем исходные вещества, образующиеся в результате техногенной деятельности человека. Например, инертные у поверхности Земли фреоны вступают в стратосфере в фотохимические реакции, дают ионы хлора, которые служат катализаторами разрушения озонового слоя Земли.

Первичные загрязнения, в отличие от вторичных, поступают в природную среду при их непосредственном образовании в ходе антропогенных процессов. Поэтому экологическую ситуацию нужно всегда оценивать по опосредованным воздействиям на окружающую среду. Технологи должны знать всю цепь превращений веществ, выбрасываемых в окружающую среду производством, на котором они работают.

Сумму прямых и опосредованных влияний человека на окружающую среду называют антропогенным (от греч. anthropos – человек, genos – происхождение) в оздействием. Совместное воздействие нескольких факторов может быть [13].

1. Аддитивное (от лат. additio – прибавление) – совокупное воздействие нескольких факторов как результат простого суммирования воздействий каждого из факторов, взятых по отдельности. Например, влияние ТЭЦ на города и посёлки. Загрязнение атмосферного воздуха усугубляется шумом энергетических установок, электромагнитным и ионизирующим излучением.

2. Кумулятивное (от лат. cumulatio – увеличение, скопление) – суммирование всех порций одного фактора с усилением общего влияния, но сохранением характера воздействия. Например, воздействие на организм человека ионизирующего излучения. В организме идёт накопление радиоактивных веществ. Однако характер воздействия может меняться вследствие количественного увеличения. Так, малые дозы на уровне фоновых безвредны для организма человека, а с увеличением дозы нарушения возрастают, вплоть до летального исхода.

3. Синергическое (от греч. syn – вместе, ergon – работа) комплексное воздействие нескольких факторов, при котором общий эффект оказывается иным, чем при воздействии каждого фактора порознь. Синергическое воздействие может проявляться как в увеличении, так и в уменьшении силы воздействия одного фактора при наличии одного или нескольких других факторов. Например, пониженное сопротивление экосистем – результат синергического воздействия.

Все антропогенные изменения в природе можно свести к двум процессам: разрушению и загрязнению.

Загрязнение – поступление в естественную природную среду любых веществ и энергии, вызывающих изменение её состава, свойств и оказывающих вредное воздействие на живую и неживую природу. С экологической точки зрения все продукты техносферы, не вовлекаемые в биотический круговорот, являются загрязнителями. Даже те, которые химически инертны, поскольку они занимают место и становятся баластом экотопов. В более узком значении загрязнителями – поллютантами (от лат. pollutio – марание) – считают отходы и продукты, которые могут оказывать более или менее специфическое негативное влияние на качество среды. В зависимости от загрязнённых сред различают аэрополлютанты, гидрополлютанты и терраполлютанты. Загрязнения выступают на первый план потому, что они значительны и трудно контролируются, чреваты непредвиденными эффектами.

Дата добавления: 2014-01-04