Тема 3. Развитие производительных сил и антропогенное воздействие

на окружающую среду

План

1. Экологическая ситуация: понятие и оценка ее современного состояния

2. Содержание понятия «антропогенное воздействие на окружающую среду».

3. Определение загрязнения природной среды.

4. Классификация загрязнений.

1 Экологическая ситуация: понятие и оценка ее современного состояния

К началу XXI века некоторые устойчивые тенденции, такие как: постепенное повышение температуры на планете, падение уровня грунтовых вод, сокращение посевных площадей на душу населения, уменьшение площадей лесов, потеря растительных и животных видов и др., начинают формировать будущее цивилизации, являясь проявлением кризисной экологической ситуации.

Экологическая ситуация -состояние отдельных компонентов окружающей среды, складывающееся в результате воздействия производительных сил и влияющее на здоровье человека и эффективность развития производительных сил.

Первопричиной экологических проблем была научно-техническая революция и как ее следствие – рост масштабов общественного производства. В условиях несовершенства производственных технологий (многоотходных) окружающая среда подверглась непредвиденным масштабным техногенным воздействиям. Человек освоил ядерную энергию, ракетную технику, вышел в космос. Возникла реактивная скоростная авиация, разрушающая озоновый шар атмосферы. Человек изобрел компьютер, создал электронную технику и синтетические материалы. В десятки раз увеличилось количество автомашин, загрязняющих отработанными газами атмосферу городов. В сельском хозяйстве, кроме удобрений, нашли широкое применение различные яды-пестициды, смыв которых способствовал загрязнению поверхностных вод Мирового океана. При отсутствии действенных рычагов управления (эффективного хозяйственного механизма) –кризисная экологическая ситуация стала еще больше углубляться.

Одновременно с научно-технической революцией (к середине 50-х годов XX века) происходит быстрое увеличение населения Земли («Демографический взрыв»). Это явление трудно наблюдать на примере Украины, где количество населения уменьшается, и даже Западной Европы, где оно увеличивается очень медленно, но его хорошо иллюстрируют данные демографической статистики Китая, стран Африки, Латинской Америки, юга Азии (где население увеличивается огромными темпами).

На начало XX века на Земле проживало 1,5 млрд. чел. В 1950 г., несмотря на потери в двух мировых войнах, население увеличилось до 2,5 млрд, а потом стало ежегодно увеличиваться на 70-100 млн. чел. В 1993 г. население Земли достигло 5,5 млрд. чел, т.е. удвоилось по сравнению с 1950 годом, а в 2000 г. – превысило 6 млрд. чел., составляя сейчас 6,7 млрд. чел. (2008 год)

Понадобилось 10 тыс. лет, чтобы численность населения мира подошла к 1-ому миллиарду (в1830 г), всего 100 лет – чтобы стало 2 млрд. чел. (в 1930 г.), прошло 30 лет – и нас стало 3 млрд. чел (в 1960 г.), и всего 14 лет – и на планете стало проживать 4 млрд. чел. (в 1974 г.) И еще быстрее возрастали потребности человека.

Научно-техническая революция и демографический взрыв привели к колоссальному увеличению использования природных ресурсов. Сегодня в мире ежегодно добывается 3,5 млрд. т нефти и 4,5 млрд. т каменного и бурого угля. При таких темпах потребления стало очевидным возможное исчерпание многих природных ресурсов в ближайшее время. Одновременно отходы гигантских производств стали все больше загрязнять окружающую природную среду. Так «оформились» черты современной экологической ситуации:

1) истощение природных ресурсов,

2) резкое ухудшение качества окружающей природной среды

(загрязнение окружающей природной среды).

Многочисленны примеры истощения природных ресурсов. Так, с момента возникновения технической цивилизации на Земле вырублено около 1/3 площади лесов. Наиболее дефицитным ресурсом является пресная вода (ее всего 2 %). Каждые 15 лет площадь отчужденных людьми у природы земель удваивается. Считается, что при современных темпах добычи запасов свинца, олова, меди может хватить на 20-30 лет. По некоторым данным, запасы нефти исчерпаются за 200 лет, угля – за 200-300 лет, горючих сланцев и торфа – также в этих границах.

Ученые впервые определили Индекс экологических достижений стран мира (экологический рейтинг стран).

Экологическая ситуация стран оценивалась по 100 – бальной шкале, в которой 100 – самая высокая оценка, а 0 – самая низкая. Во внимание брались качество воды, воздуха, уровень загрязнения окружающей среды, охрана природных ресурсов

Исследователи Йельского и Колумбийского университетов (США) отдали первое место Новой Зеландии. Именно эта страна наиболее эффективно решает экологические проблемы. Украина заняла 51 место среди 133 стран.

Самые чистые страны		Самые загрязненные страны
1 – Новая Зеландия	88,0	1 - Нигер	25,7
2 - Швеция	87,8	2 - Чад	30, 5
3 - Финляндия	87,0	3 - Мавритания	32,0
4 - Чехия	86,0	4 - Мали	33,9
5 - Великобритания	85,6	5 - Эфиопия	36,7

.

Самая неблагоприятная экологическая ситуация в Украине сложилась в Донецкой, Днепропетровской, Луганской областях, а также на территориях вокруг Запорожья, Мариуполя, Кировограда, Керчи и Армянска.

61% водных ресурсов Украины по своему состоянию не соответствует нормам и стандартам.

Преодолеть экологический кризис возможно лишь совместными усилиями планетян, поставив на службу решения экологических проблем достижения научно-технической революции, создавая мало- и безотходный механизм природопользования, регулируя прирост населения мерами по демографической политике, совершенствуя экологическое законодательство, экологическое образование и др. (Только бы не опоздать с реализацией помощи по оздоровлению природы).

Важнейшими проявлениями кризисной экологической ситуации в мире являются возникновения таких глобальных экологических проблем, как: озоновая «дыра», «парниковый эффект», «кислотные дожди».

Озоновая «дыра» - значительное пространство в озоносфере планеты (на высотах от 20 до 25 км –в стратосфере) с пониженным (до 50 %) содержанием озона.

Впервые проблема озоновой «дыры» поставлена в 80 – х годах XX в. (по отношению к Антарктиде и в меньшей степени – к Арктике, Северной Африке). Причины возникновения озоновой «дыры» пока не совсем ясны. Предполагается как естественное, так и антропогенное происхождение. Последнее более вероятно. От выбросов фреонов (хлорфторуглеродов – ХФУ), применяющихся в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распылители, аэрозольные упаковки сжигания ракетного топлива и др.), происходит разрушение молекул озона вследствие химических реакций с атомами хлора и фтора, освобождаемых при распаде молекул химических веществ (ХФУ).

Среди естественных причин происхождения озоновой «дыры» рассматриваются: сведение лесов как продуцентов кислорода; естественная изменчивость озоносферы; циклическая активность Солнца; рифтогенез и дегазация Земли, т. е. прорыв глубинных газов - водорода, метана, азота через рифтовые разломы земной коры.

Истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Многие из ХФУ могут сохраняться в атмосфере сотни лет.

Последствия снижения концентрации озона:

* ослабление способности атмосферы защищать все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения;

* увеличение солнечных ожогов, заболеваний людей раком кожи, глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы и т.д.;

* потеря способностей растений к фотосинтезу, снижение урожайности культур;

* гибель фитопланктона в океане (совокупности живущих в океане микроскопических водорослей), разрыв трофических цепей биоты водных экосистем и т. д.

По данным международной экологической организации «Гринпис» основными поставщиками ХФУ являются США, Япония, Великобритания и Россия. Согласно международным протоколам предусматривается значительное снижение выбросов ХФУ. Монреальский протокол (1985 г) «Об охране озонового слоя» позволил снизить использование озоноразрушающих веществ с 1,1 млн. т в 1986 г.до 156 тыс.т в 1998 г.

«Парниковый эффект» (возможное потепление климата)

* постепенное потепление климата на планете в результате накопления в атмосфере антропогенного углекислого и др. газов (метана, фреонов, оксида азота и др.), которые аналогично покрытию теплицы, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли.

Источники основных парниковых газов в атмосфере Земли

Виды парниковых газов время жизни - годы	Источники
диоксид углерода – CO2 50 – 200 лет	- сжигание ископаемого топлива (уголь, нефть, газ и др.
метан 10 лет	- болота, - сжигание биомассы, рисовые поля, крупный рогатый скот, овцы, - горное производство
фреон (ХФУ) 130 лет	- промышленное производство, - бытовое применение
оксид азота 150 лет	- производство и применение азотных удобрений в сельском хозяйстве

Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к тому, что по сравнению с доиндустриальным периодом (концом IX столетия) повышение средней глобальной температуры воздуха к 2025 году может достигнуть 2,2-2,5ºС (Будыко и др.,1989). В докладе Международной группы ООН по проблемам климатических изменений прогнозируется рост температуры на Земле на 2-4º к 2100 году.

В случае удвоения концентрации СО2 в атмосфере изменение средних температур на 3-4º ученые предсказывают уже к середине XXI века.

Масштабы потепления за этот относительно короткий срок будут сопоставимы с потеплением на Земле после ледникового периода, и значит, экологические последствия могут быть катастрофическими. Это связано, прежде всего, с повышением уровня Мирового океана (вследствие таяния полярных льдов, сокращения площадей горного оледенения и т. д.). Повышение уровня океана всего лишь на 0,5-2,0 м к концу XXI века приведет к нарушению климатического равновесия, затоплению приморских равнин в более чем 30 странах, заболачиванию обширных территорий и т.п.

По линии ЮНЕСКО осуществляется Международная программа «Глобальная система наблюдений за уровнем моря» (ГЛОСС), которая поможет в будущем уменьшить негативные последствия значительного повышения уровня Мирового океана на прибрежные экосистемы.

В 1977 г. принят Киотский протокол, согласно которому промышленно развитые страны к 2008-2012 годам должны сократить выбросы в атмосферу парниковых газов по меньшей мере на 5 % по сравнению с уровнем 1990 года. Протокол также определяет механизмы, позволяющие осуществить это решение. Конкретные детали этих механизмов были оговорены на конференции в Гааге в ноябре 2000 года, где было решено, что в каждой индустриальной стране должна проводиться национальная политика по сокращению выбросов. В частности, отмечалось, что сокращение выбросов не должно подменяться использованием естественных поглотителей СО2 - лесами. Многие страны заявляют о сокращении выбросов, засчитывая естественное поглощение углерода зрелыми лесами и почвами как результат их собственных усилий.

16.02.2005 г. Киотский протокол вступил в действие, несмотря на нератификацию его Индией, Австралией, Китаем, США (население США – это 1 % численности населения мира, но при этом страна выбрасывает в атмосферу 25 % планетарного объема парниковых газов). Основной объем работы по сокращению выбросов парниковых газов к 2012 году будет зависеть от 39 стран.

Окисление природной среды – это еще одна из важнейших экологических проблем. «Кислотные дожди» образуются при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют разбавленную серную и азотную кислоты. В результате дождь и снег оказываются подкисленными (число pH ниже 5,6).

Максимальная зарегистрированная кислотность осадков в Западной Европе – pH = 2,3, в Китае - pH = 2,25. Фактически атмосферная влага с таким значением pH является кислотой.

«Кислотные дожди»: 1) негативно отражаются на состоянии экосистем; 2) значительно снижают урожайность сельскохозяйственных культур (хлопчатника, томатов, винограда, цитрусовых и др.) – в среднем на 20-30 %. При pH = 3,0 почвы становятся практически бесплодными;

3) особенно активно ускоряют в Канаде, Швеции, Норвегии и Финляндии закисление озер (значительная часть выбросов серы в США, ФРГ и Великобритании выпадает на их территории). Озера становятся практически безжизненными; 4) ускоряют коррозию металлических конструкций, зданий и т. д.,а также наносят серьезный ущерб памятникам мировой культуры (Колизею в Риме и др.).

Таким образом, проведенный анализ современной экологической ситуации указывает на основного виновника ее кризисного состояния – антропогенные воздействия на окружающую среду (АВОС), что требует выяснения данного понятия.