Экология. Учебное пособие-2

лать использование природных ресурсов экономным и не загрязняющим среду призвана новая отрасль экономической науки –

экономика природопользования.

Конституция Российской Федерации провозглашает право граждан на благоприятную окружающую среду. Однако в процессе природопользования между гражданами, между отраслевыми ведомствами различного уровня возникают противоречия, которые в конечном итоге приводят к нарушению прав граждан на чистую среду обитания и к нерациональному, часто хищническому, использованию природных ресурсов. Деятельность одних отраслей народного хозяйства может наносить ущерб другим отраслям и обществу в целом. Для регулирования этих отношений необходимо иметь развитое правовое обеспечение природопользования, основанное на подчинении промышленной, хозяйственной, индивидуальной и общественной деятельности правовым нормам – законам, указам, постановлениям, инструкциям, со-

ставляющим сферу экологического права.

Философы всех времен, начиная с античности, пытались осмыслить взаимоотношения природы и человека. Организм человека не дает ему возможности на биологическом уровне конкурировать с другими видами. Зато разум позволяет организовать систему самозащиты, оградить себя и близких от опасностей внешней среды. Исторический опыт взаимоотношений человека и природы отражается в культуре (от лат. – возделывание, воспитание, образование, развитие), под которой понимается специфический способ организации и развития человеческой жизнедеятельности, представленный в продуктах материального и духовного труда, в системе социальных норм и учреждений, в духовных ценностях, в отношении людей к природе, между собой и к самим себе. В понятии культуры фиксируются как общее отличие человеческой деятельности от биологических форм жизни, так и качественное своеобразие форм человеческой деятельности на различных этапах общественного развития, в рамках определенных общественно-экономических формаций, этнических и национальных общностей (например, русская культура), а также особенности поведения и деятельности людей в конкретных сферах общественной жизни (например, культура природопользования или экологическая культура).

Глобальный экологический кризис стимулировал в последние годы работу философской мысли в направлении поиска путей гармонизации отношений общества и природы. Актуальным философским учением в наши дни становится экологическая

11

этика, связанная с экологически корректным обращением человека с природой, нравственным осознанием того, что все живые организмы имеют равное с человеком право жить на планете, что безнравственно лишать жизни другое существо, по крайней мере, если это не вызвано жизненной необходимостью. Эти принципы еще много веков назад были заложены в религии некоторых народов (например, индейские племена или некоторые северные народности), что позволило многим из них сохранить в почти нетронутом состоянии окружающую их природную среду. В основе формирующейся в современном мире этики природопользования должен лежать принцип уважения к природе.

Изложенное показывает, что современная экология превратилась в комплексную научную дисциплину, имеющую закономерные связи со многими научными отраслями. Необходимость решения глобальных проблем человечества, все из которых пронизываются экологической составляющей, требует разработки комплексных процедур и механизмов сохранения и развития человеческой цивилизации путем оптимизации взаимодействия общества и природы. Решение этих проблем невозможно без применения междисциплинарных подходов к использованию знаний из различных научных областей. В связи с этим в последнее время складывается особая научная отрасль, называемая глобалистикой, занимающаяся изучением глобальных проблем, в том числе и проблемы преодоления глобального экологического кризиса.

Взаимоотношения общества и природы. На самых ранних стадиях становления общества социальные качества нового биологического вида – человека только начинают оформляться. В течение самого длинного (первобытного) этапа человеческой истории главной целью людей являлось приспособление к природе. Человек внимательно, чутко улавливал биологические ритмы, подстраивался к ним, стремился соответствовать требованиям, которые предъявляла окружающая среда. Постепенно, обеспечив свою защищенность от непосредственных негативных воздействий, общество от обороны переходит к наступлению на природу: собирательство вытесняется охотой, добычей, а затем производством продуктов питания – животноводством и растениеводством.

Бурно развиваются человеческие потребности, а также и способности. Возникают ремёсла, растут города, усложняется политическая жизнь, накапливаются знания. Однако зачастую общество вовремя не замечает и не предотвращает разруши-

12

тельное воздействие, которое оно оказывает на природу. В средние века человек отразил в культуре сознательное стремление жить правильно, не нарушая не только юридические, но и нравственные нормы, которые в целом обеспечивали устойчивое, природосообразное развитие общества.

Развитие присущего только людям способа включения культуры во взаимоотношения с природой приносит человеку как огромные возможности, так и небывалые трудности, связанные с обособлением культуры от природы. Уже в эпоху Возрождения меняется иерархия социальных целей и ценностей. Культура переключается с проблемы соответствия человека миру (природной и социальной среде) на проблему соответствия мира человеку. Человек сам становится мерой совершенства, гуманизм и человечность – основной целью, а окружающая его природносоциальная среда – средством достижения цели. В Новое время (с ХVI века) отношения общества и природы выходят на новый виток своего развития, еще более динамичный и драматичный. Человек рассматривает природу лишь как средство удовлетворения собственных растущих день ото дня потребностей. Общество культивирует по отношению к природе потребительскую, явно агрессивную линию поведения.

С средины ХХ века в мире разворачивается научнотехническая революция, с использованием достижений науки создаётся новое поколение техники, обеспечивающей интенсификацию, усиление не только физической, но и умственной деятельности людей (компьютеризация, информатизация). В результате возможности общества воздействовать на природу и изменять природные комплексы необычайно возросли. Рост экономической и технической мощи человечества приводит к тому, что конфликт между обществом и природой достигает небывалой прежде остроты, что обусловило возникновение экологического кризиса, грозящего экологической катастрофой, т.е. ситуацией, когда природная среда на нашей планете будет непригодной для обитания на ней живых существ. Однако общество продолжает наращивать темпы потребления, навязывая всем своим членам ориентацию на максимальную «потребительскую корзину», в которой и съестные деликатесы, и самая новая бытовая техника, автомашина (и обязательно самой последней марки), изощрённый, огромный набор одежды, престижное жильё, спутниковое телевидение.

Экологический кризис – напряженное состояние взаимоотношений между обществом и природой, характеризующееся не-

13

соответствием (чрезмерностью) антропогенной нагрузки на природную среду экологическим возможностям биосферы. Экологический кризис характеризуется не только усилением воздействия человека на природу, но и резким увеличением влияния измененной людьми природы на здоровье населения и на общественное развитие.

В течение исторического времени выделяют несколько экологических кризисов. Первым считается кризис собирательства и примитивного промысла. Следующим был кризис консументов, проявившийся в оскудении охотничьих ресурсов, когда стали исчезать крупные позвоночные в результате хищнической деятельности человека. Третий кризис связан с появлением земледелия и скотоводства, проявился в засолении почв и деградации поливных земель. Четвертый кризис, называемый кризисом продуцентов, связывают с массовым уничтожением лесов как для освобождения земель под сельскохозяйственные поля и пастбища, так и с целью использования дерева в качестве строительного материала и топлива. Этот процесс начал интенсивно развиваться 3– 4 тыс. лет назад в Китае, на Ближнем Востоке и в Индии, позднее охватил Европу, а после Великих географических открытий принял планетарный характер. Однако вплоть до ХХ века его последствия проявлялись на локальном и региональном уровнях и еще не носили глобального характера, так как биосфера справлялась с антропогенными нагрузками и вызванные ими изменения не оказывали существенного влияния на состояние биосферы. Но в ХХ веке, и особенно во второй его половине, резко усилилось воздействие человека на природу, что привело к возникновению глобальных экологических проблем и угрозы перерастания экологического кризиса в глобальную экологическую катастрофу. В наше время уже есть примеры локальных экологических катастроф, например Аральское море.

Современный экологический кризис можно охарактеризовать следующими количественными показателями. Нарастающие темпы индустриализации вызваны беспримерным численным ростом народонаселения Земли. Известно, что за последнее столетие численность населения увеличилась вчетверо и достигла 6 млрд. человек, а ежегодный прирост составляет около 80 млн. человек. Но по сравнению с ростом населения потребление человечеством природных ресурсов растет еще более стремительными темпами. Об этом свидетельствует то, что потребление материалов в 2000 г. по сравнению с 1900 г. возросло в 9 раз, а энергии – в 12 раз.

14

Такие высокие темпы использования природных ресурсов привели к тому, что в настоящее время человек эксплуатирует более 55% суши и около 13% речных вод, а скорость сведения лесов достигла 18 млн. га в год. Известно, что в результате застройки территорий, проведения горных работ, из-за опустынивания и засоления ландшафтов человечество ежегодно теряет более 50 тыс. кв. км земель, пригодных для сельскохозяйственного использования, что усугубляет проблемы обеспечения продовольствием ежегодно увеличивающегося народонаселения планеты. Примеры негативного воздействия человеческой деятельности на природу можно перечислять долго.

Однако сами по себе достижения научно-технической революции не являются вредными или опасными. Такими они становятся в руках людей с экологически неразвитым сознанием, которые не в состоянии предвидеть последствия своих действий. Человечество не ощущает себя неразрывно связанным со всеми остальными частями биосферы и не рассматривает себя как часть биосферы, способную оказывать существенное влияние на нее. Следовательно, основу современного экологического кризиса составляет кризис духовной жизни общества.

Из вышеизложенного ясно, что преодоление экологического кризиса связывается, прежде всего, с духовным оздоровлением общества, с переходом к новым принципам взаимоотношений общества и природы, к новой системе человеческих ценностей и разумному ограничению разнообразных потребностей человека до необходимого уровня. Ясно также, что использование человеком природы и преобразование природной среды в интересах общества неизбежны и закономерны, так как они осуществляются в силу действия как законов природы, так и социальных законов развития общества. Поэтому научно-технический прогресс человечества не является чем-то чуждым природе, противоречащим ей, а наоборот, он – один из последовательных и закономерных процессов эволюции. Закономерными являются и возникающие экологические, ресурсные и другие глобальные проблемы человечества. Так как общество не в силах остановить научнотехнический прогресс, человеку ничего не остается, как научиться жить в согласии с законами природы и не переступать допустимые пределы воздействий на природную среду. Эта важнейшая для будущего нашей цивилизации задача может быть решена только на основе перехода общества на концепцию устойчивого развития с использованием новых экологических технологий, с учетом корректировки стратегии природопользования, воспита-

15

ния у людей разумного ограничения человеческих потребностей. Следовательно, разработкой стратегии рационального природопользования, решением инженерно-технических и медикобиологических проблем охраны природы, разработкой и реализацией программ экологического воспитания и образования, разработкой юридических и социально-экономических механизмов управления природопользованием и т.д. должны заниматься экологически ответственные профессионалы на своих рабочих местах. Поэтому общество заинтересовано в формировании у всех своих членов экологического мировоззрения, основанного на осознании необходимости сохранения оптимальной для жизни среды обитания человечества, т.е. биосферы. Экологическое мировоззрение выражается в оптимизации взаимоотношений в системе «общество – природа» путем снижения или полного устранения влияния вредных воздействий на человека и среду его обитания, замене многоотходных, ресурсоразрушающих технологий на малоотходные, прирородосохраняющие, создании социальных, правовых и экономических механизмов существования отдельных стран и всего человечества в оптимальных для жизни условиях.

Для реализации экологического подхода к развитию взаимоотношений общества и природы требуется подготовка специально обученных и экологически воспитанных профессионалов в различных областях человеческой деятельности, что достигается созданием целостной системы экологического образования, направленной на организацию процесса приобретения знаний, умений и навыков в области экологии, осуществляемого под руководством опытных профессионально подготовленных специалистов. Такие системы экологического образования созданы и создаются во многих странах, особенно после Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де Жанейро, 1992), принявшей соответствующие рекомендации к правительствам всех стран мира. К сожалению, в России в настоящее время существуют проблемы в экологическом образовании, вызванные рядом причин:

1)слабая материально-техническая база экологического образования;

2)в обществе не возник необходимый уровень экологического мировоззрения, требующий выделять значительную долю национального продукта на решение экологических проблем, в том числе проблем экологического образования;

16

3) в силу экономических трудностей приоритеты государственной политики пока не направлены в сторону экологии, как это требует все более угрожающее состояние окружающей среды во многих регионах России.

Цели и задачи изучения дисциплины. Быстрое усиление антропогенной нагрузки на природную среду привело к глобальному экологическому кризису, выход из которого возможен только в случае, если человек научится правильно определять допустимые пределы антропогенных воздействий на природу и оценивать вызванные ими количественные и качественные изменения природной среды. На основе этих знаний человечество может выработать комплекс мер, которые позволили бы ему не превышать эти допустимые пределы. Изучение этих вопросов и определило основные цели данной дисциплины.

Достижение сформулированной выше цели изучения экологии в рамках данной дисциплины предполагает решение ряда основных задач данного курса, связанных с рассмотрением био- лого-географических закономерностей формирования и эволюции биосферы Земли и экосистемных закономерностей ее функционирования, с рассмотрением актуальных проблем взаимодействия человека и биосферы и формированием факторов техногенного воздействия на природную среду (в первую очередь, химического и радиационного загрязнения) и их влияния на здоровье человека с учетом социально-экономических и государствен- но-политических аспектов. Перечень этих задач определяет основное содержание курса.

Вопросы для самоконтроля

1.Определение экологии.

2.Какой принцип лег в основу классификации экологии?

3.Дайте определения прикладной экологии и экологии человека.

4.Какая взаимосвязь существует между экологией и охраной труда?

5.Какая взаимосвязь существует между экологией и другими областями научного знания?

6.Сформулируйте суть взаимоотношения общества и

природы.

17

1.БИОСФЕРА

1.1.Основные понятия и определения

Вернадский и биосфера. Впервые термин «биосфера» встречается в работах величайшего французского натуралиста и мыслителя Жана Батиста Ламарка (1744 – 1829), изучавшего ботанику, зоологию и геологию. В его научных трудах термин «биосфера» обозначал область жизни и влияния живых организмов на процессы, происходящие на Земле. Однако дифференциация наук о природе, происходившая быстрыми темпами в ХVIII в., привела к тому, что на долгие годы было забыто об исследованиях важных для наук о природе процессов взаимодействия сообществ живых организмов и косных (неживых) оболочек Земли. И только в 1875 г. австрийский геолог и палеонтолог Эдуард Зюсс (1831 – 1914) обратил внимание на место живого в строении и развитии земной коры и вновь после Ламарка ввел в науку термин «биосфера», рассуждая об оболочке Земли в своей книге о происхождении Альп. Затем снова на несколько десятилетий этот термин был предан забвению.

Новую (уже третью) жизнь термину «биосфера» дал выдающийся русский (советский) ученый – геолог В.И. Вернадский (1863 – 1945), создавший в 20-х годах ХХ века современное учение о биосфере. Возможно поэтому введение термина «биосфера» в научный обиход часто приписывается именно Вернадскому.

Изучая историю минералов и миграцию химических элементов в земной коре, В.И. Вернадский выявляет огромную роль живого вещества в геохимических процессах на нашей планете. Для изучения роли живого вещества в эволюции биосферы ему потребовались знания биологии, геологии, химии, на основе которых сформировалась новая наука – биогеохимия. Об исключительной роли живого вещества в биосфере В.И. Вернадский пишет в «Очерках геохимии», опубликованных в 1924 г. в Париже и в 1927 г. в Ленинграде. В 1926 г. выходит его книга «Биосфера», в которой представление биосферы как «тонкой пленки жизни», «живой оболочки» Земли оказалось очень своевременным, хотя и несколько опередившим время. Учению В.И. Вернадского о биосфере сначала не было оказано должного внимания. Однако изучение последствий радиоактивного и химического загрязнения атмосферы, гидросферы и почв после второй мировой войны заставило ученых и политиков обратиться к учению Вернадского о

18

биосфере, которое получило широкое распространение в западных странах, а затем и во всем мире.

Впоследние годы жизни В.И. Вернадский писал в дневнике: «Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть

ноосфера».

Понятие ноосферы (от греч. ноос – разум) также имеет свою историю. Считается, что оно было введено в ХIХ в. французским ученым Ле Руа и развито далее Тейяр де Шарденом (1881 – 1955). Они понимали под этим термином особую оболочку Земли, рассматриваемую в качестве некоего «мыслящего слоя» над биосферой, в который включается индустриальное общество с атрибутами цивилизации (языком, религией и пр.). Однако Вернадский рассматривал ноосферу как новое геологическое явление на Земле и человек в ней впервые становится мощной геологической силой. Как и все живое на Земле, он может мыслить и действовать только в области распространения жизни, т.е. в биосфере, с которой он неразрывно связан и из которой уйти не может. Вернадский считал, что на данном этапе эволюции биосферы человек будет вынужден не только исправить возникшие в результате его деятельности нарушения в состоянии природы, но и предотвращать подобные нарушения в будущем.

Внастоящее время весьма ощутимые последствия научнотехнического прогресса, поставившие под угрозу существование человечества на Земле, привели к необходимости предвидения последствий человеческой деятельности во всех странах с целью сохранения биосферы, т.е. жизни на Земле. Поэтому охрана биосферы должна быть заботой всего человечества, живущего на Земле, и как руководителей государств, так и отдельных людей. Для этого каждому надо знать строение биосферы, взаимосвязи происходящих в ней процессов и влияние деятельности человеческого общества на возникающие в биосфере изменения. Выдающийся ученый и мыслитель В.И. Вернадский был уверен, что знание процессов, происходящих в биосфере, и разумная организация жизни и всей деятельности человечества приведут к созданию ноосферы на нашей планете. Однако необходимо отметить, что, кроме представлений о неизбежности перехода биосферы в ноосферу, изложенных в учении В.И. Вернадского о био-

19

сфере, в научном мире существуют и другие взгляды на перспективы развития биосферы.

Общая характеристика биосферы. Биосфера (по В.И.

Вернадскому) – оболочка Земли, включающая как область распространения живого вещества, так и само это вещество. Здесь под живым веществом понимается совокупность всех организмов, населяющих Землю. Понятие биосферы несколько условно, так как кроме естественных мест существования органической жизни, создаются и искусственные (космические корабли, подводные лодки) «островки жизни». Органическая жизнь сосредоточена в трех косных (неживых) географических оболочках – геосферах Земли (литосфера, гидросфера и атмосфера). К биосфере относится и человеческое сообщество с его производством.

Еще со времени Ламарка было известно, что процессы, происходящие в геосферах Земли, оказывают значительное воздействие на структуру и свойства живого вещества биосферы. Но и само живое вещество, как показал В.И. Вернадский, производит существенное преобразование геосфер. Причем с появлением человечества на Земле это преобразующее воздействие многократно возросло и по некоторым оценкам в настоящее время достигло критического уровня.

Общая совокупность живых организмов, выраженная в массе на единицу площади (суши, акватории, дна водоема) или объема (воды, почвы, осадков), принято называть биомассой. Следовательно, понятие «живое вещество» биосферы эквивалентно биомассе всей Земли. По современным оценкам сухая масса живого вещества биосферы, составляющая всего 2–3 трлн. т, в тысячу раз меньше массы тропосферы, в десять миллионов раз – массы земной коры и в миллиард раз – массы Земли. Именно ее «ничтожные» размеры длительное время мешали геологам понять исключительную роль жизни на Земле в геологических процессах, на что и обратил внимание В.И. Вернадский.

Распределение массы живого вещества (биомассы) в биосфере крайне неравномерно. На океан приходится лишь 3% суммарной биомассы Земли. Однако вследствие значительно более высокой интенсивности жизненных процессов в океане по сравнению с сушей океан ежегодно производит живое вещество, масса которого составляет более четверти от суммарной продукции биосферы Земли, оцениваемой величиной 230 млрд. т. Несмотря на удивительно малую величину ежегодно производимой на Земле биомассы, накопленное за миллионы лет в осадочных толщах земной коры захороненное органическое вещество и привело к

20