34. Изменения гео- и экосистем под воздействием человеческой деятельности. Классификация антропогенных воздействий. Техногенные нагрузки.

ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОСИСТЕМ - происходящие во времени и пространстве преобразования (как естественные, так и антропогенные) структуры, свойств и аспектов геосистем. Переменные состояния, возникающие под влиянием антропогенного фактора, относятся к числу производных геосистем. Серийные геосистемы - недолговечные, быстро сменяющие друг друга спонтанные геосистемы, в конечном счете, достигающие эквифинального состояния - коренного, условнокоренного и мнимокоренного. В зависимости от условий существования, некоторые серийные геосистемы сохраняют свои структуры на более длительный срок. Спонтанно сменяющие друг друга серийные геосистемы образуют серийный ряд; ряды трансформации геосистем - совокупность геосистем, сменяющих друг друга при антропогенном воздействии фактора в процессе разрушения структуры коренной геосистемы, а также в период восстановления к эквифинальному состоянию. Эквифинальное состояние геосистем - устойчивое динамическое равновесие, соответствующее понятию климакса (переменное состояние опреде¬ленного инварианта, завершающее сукцессионный ряд). Основоположник учения о климаксе геосистем Каульс относил его к физиогеографической экологии. В ландшафтоведение этот термин ввел Б. Н. Городков. Предпочтительность использования понятия «эквифинальное состояние» ко всей геосистеме определяется приоритетностью понятия «климакс» в биологии, где он применяется только к биол. компоненту: модифицированные геосистемы - измененные в процессе экономической и иной преобразовательной деятельности общества; деструкция геосистем - разрушение структуры, стабильности и функционирования геосистем под влиянием естеств. и антропогенных факторов; природно-антропогенный режим геосистем - спонтанное развитие геосистемы с режимом эпизодического воздействия человека; кризис геосистем - ситуация, возникающая в результате катастрофических природных (извержение вулкана, наводнение, землетрясение, ураган, пожар, эрозия и т. п.) и антропогенных факторов; эволюция геосистем - направленное необратимое изменение геосистемы, приводящее к естеств. коренной перестройке ее структуры, т. е. к возникновению новой геосистемы.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГЕОСИСТЕМЫ - изменение и преобразование геосистем в процессе использования их потенциала обществом. Целесообразно различать: устойчивое использование геосистемы - использование природной или антропогенной геосистемы и ее компонентов таким образом и такими темпами, которые не приводят в долгосрочной перспективе к ее деградации, что сохраняет среду обитания и хоз. деят-ти; стабилизация геосистемы - придание геосистеме устойчивого равновесия между органическими и минеральными ее компонентами за счет рекультивации земель; техногенные геосистемы - значительно измененные или возникшие под влиянием техногенных факторов природные, а также культурные геосистемы; трансформированные геосистемы (модифицированные) - естеств. структуры, преобразованные человеком для удовлетворения своих хоз. и культурно-оздоровительных потребностей. Представлены рядами - совокупностями геосистем, сменяющих друг друга при антропогенном воздействии фактора в процессе разрушения структуры коренной геосистемы, а также в период восстановления к эквифинальному состоянию.

Изменение экосистем под воздействием человека:

Воздействие человека на окружающую его природную среду может рассматриваться в разных аспектах в зависимости от цели изучения этого вопроса. С точки зрения экологии представляет интерес рассмотрение воздействия человека на экологические системы под углом зрения соответствия или противоречия действий человека объективным законам функционирования природных экосистем. Исходя из взгляда на биосферу как глобальную экосистему, все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к изменениям: состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих ее веществ; энергетического баланса биосферы; биоты. Направленность и степень этих изменений таковы, что самим человеком им дано название экологического кризиса. Современный экологический кризис характеризуется следующими проявлениями:

- постепенное изменение климата планеты вследствие изменения баланса газов в атмосфере;

- общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение биосферного озонового экрана;

- загрязнение Мирового океана тяжелыми металлами, сложными органическими соединениями, нефтепродуктами, радиоактивными веществами, насыщение вод углекислым газом;

- разрыв естественных экологических связей между океаном и водами суши в результате строительства плотин на реках, приводящий к изменению твердого стока, нерестовых путей и т.п.;

- загрязнение атмосферы с образованием кислотных осадков, высокотоксичных веществ в результате химических и фотохимических реакций;

- загрязнение вод суши, в том числе речных, служащих для питьевого водоснабжения, высокотоксичными веществами, включая диоксины, тяжелые металлы, фенолы;

- опустынивание планеты;

- деградация почвенного слоя, уменьшение площади плодородных земель, пригодных для сельского хозяйства;

- радиоактивное загрязнение отдельных территорий в связи с захоронением радиоактивных отходов, техногенными авариями и т.п.;

- накопление на поверхности суши бытового мусора и промышленных отходов, в особенности практически неразлагающихся пластмасс;

- сокращение площадей тропических и северных лесов, ведущее к дисбалансу газов атмосферы, в том числе сокращению концентрации кислорода в атмосфере планеты;

- загрязнение подземного пространства, включая подземные воды, что делает их непригодными для водоснабжения и угрожает пока еще мало изученной жизни в литосфере;

- массовое и быстрое, лавинообразное исчезновение видов живого вещества;

- ухудшение среды жизни в населенных местах, прежде всего урбанизированных территориях;

- общее истощение и нехватка природных ресурсов для развития человечества;

- изменение размера, энергетической и биогеохимической роли организмов, переформирование пищевых цепей, массовое размножение отдельных видов организмов;

- нарушение иерархии экосистем, увеличение системного однообразия на планете.

Классификация антропогенных воздействий:

Интенсивное использование ПР и естественно связанное с ними состояние ОС в современную эпоху объективно влияет 2 группы факторов:

1. НТР и ее проявление.

2. Демографические.

Обе группы взаимообусловлены. С одной стороны достоинства НТР реализуется людьми, одновременно выступающими и творцами НТП. Достижения НТР влияют на увеличение численности народонаселения, росту производства продуктов питания и снижению смертности. В природно-ресурсной системе определяется влияние развития ПС на количественное и тесно связанное с ним качественное истощение ПР различных видов антропогенного воздействия на экосферу и среду обитания людей. Т. А. Акимовой в 1994 году разделены на следующие категории:

1. Общий характер процессов антропогенного воздействия, предопределяющий формации человеческой деятельности:

А) Изменение ландшафтов и целостности природных компонентов; Б) Изъятие ПР; В) Загрязнение ОС.

2. Материально-энергетическая природа воздействий:

А) Механические; Б) Акустические; В) Физико-химические; Г) Химические; Д) Биологические;

Е) Факторы и агенты и их различные сочетания.

3. Категории объектов воздействия:

А) Природно-ландшафтные комплексы; Б) Поверхность Земли; В) Почва; Г) Недра; Д) Растительность; Е) Животный мир; Ж) Водные объекты; З) Атмосфера; И) Микросреда и микроклимат; К) Люди и др. Реципиенты

4. Коллективные характеристики воздействия:

А) Пространственные масштабы; Б) Единичность; В) Множественность; Г) Сила воздействия и степень опасности факторов и эффектов с характеристиками "Доза эффект", пороговость, допустимость по критериям, степень риска и т.д.

5. Временные параметры и различные по характеру воздействия на стадии изменений:

А) Кратковременные и длительные; Б) Стойкие и нестойкие; В) Прямые и косвенные; Г) Обладающие выраженными и скрытыми следовыми эффектами, вызывающими цепные реакции.

С последними категориями классификации связано деление всех антропогенных изменений на преднамеренные и непреднамеренные, попутные и побочные.

Преднамеренные – освоение земель, сооружение каналов, строительство городов, путей сообщения, котлованов, шахт и т. д.

Непреднамеренные – загрязнение ОС, изменение газового состава атмосферы, изменение климата, кислотные дожди, образование фотохимического тумана и др.

На 1-ом месте значительные преднамеренные воздействия, где осуществляется основной контроль.

Техногенная нагрузка. С начала промышленной революции, т. е. уже несколько сотен лет, рост техногенной нагрузки доминирует в развитии социальноэкономической системы Земли. Так, рост населения мира идет со скоростью более 1,6% в год, что означает удвоение населения за 40 лет. Но еще быстрее растет промышленное производство (за 1970—1990 гг. 3,3% в год, т. е. вдвое быстрее роста населения). За эти же годы потребление угля возросло в 2,5 раза, мощность тепловых электростанций — в 2,5 раза, АЭС — в 23 раза ( 50). Потребление минеральных удобрений увеличилось в 3 раза и в начале 90х годов их выносилось на поля в 15 раз больше, чем в первые послевоенные годы. Еще интенсивнее развивались другие отрасли химического комплекса — производство химических волокон возросло в 10 раз, пластмасс — в 60 раз.

Наиболее быстрыми темпами развивались отрасли, особенно влияющие на экологическое состояние планеты: нефтепереработка и нефтехимия, энергетика, транспортное машиностроение («бум автомобилестроения»), отрасли военнопромышленного комплекса. Возникшая в эти годы атомная индустрия вызвала сложнейшую проблему захоронения радиоактивных отходов ( 51). Такая, казалось бы, более «надежная» в экологическом отношении отрасль, как сельское хозяйство, вследствие широкого внедрения методов «зеленой революции» в ряде развивающихся стран значительно усилила давление на ранее «экологически чистые» регионы мира.

Правомерно говорить об интенсивном развитии техносферы в целом, т. е. системы структур, созданных человечеством и «вписанных» им в биосферу — деревень и городов, индустриальных комплексов и сетей коммуникаций, пашен и аграрных структур. Конечно, сельское хозяйство находится как бы между техносферой и биосферой, человечество скорее организует эту область, чем господствует над ней.

Страны очень сильной "минной опасности"

Растет давление техносферы на биосферу, все меньше остается естественных ландшафтов, все больше расширяют границы измененные или полностью преображенные ландшафты. Этот процесс охватил уже практически всю планету и нарастает небывалыми в истории темпами. Для него характерен экспоненциальный рост. (Экспонента — кривая) «Военный техногенез» — это не только прямое воздействие военнопромыш-ленного комплекса на окружающую среду, но и страшные «следы войн» на территории многих стран, переживших или переживающих военные кон-фликты и несущие опасность людям.

Процесс с возрастающим ускорением, имеющая Jобразный вид. Математически экспоненциальная функция есть у = Ах, х — не-зависимая переменная.) При этом время удвоения, как известно, зависит от величины прироста в год . В качестве иллюстрации экспоненциального роста населения мира приведем данные известного западного футуролога Д. Медоуза.