5, Экологические проблемы современности

Результатом бурного экономического прогресса без учета ограничен­ности размеров Биосферы и всех видов природных ресурсов, отрицательное воздействие техники на живую природу, в том числе и на самого человека, привело к возникновению целого ряда очень острых экологических проблем,

11

таких, как изменение природных процессов, уменьшение биологического разнообразия, загрязнение окружающей среды, демографические проблемы.

Изменение природных процессов, Потепление климата. Одним из наи­более широкомасштабных изменений в окружающей среде является гло­бальное потепление.

Особенно заметным было потепление в 90-е годы. Если за предыдущие 90 лет температура атмосферы поднялась на 0,4°С, то в конце столетия - на 0,7°С.

Это явление связывают с увеличением концентрации «парниковых» га­зов антропогенного происхождения в атмосфере. Считается, что главным «виновником» потепления климата является углекислый газ. Но парниковый эффект вызывают и некоторые другие газы, которые поступают в воздух в результате деятельности человека. По их вкладу в парниковый эффект они образуют следующий ряд: С0₂ - 50%, метан (СН₄) - 20%, фреоны - 15%, озон (Оз) - 8%, оксид азота (N0₃) - 5%, прочие газы - 2%.

Основным источником поступления С0₂ в атмосферу является энерге­тика, точнее, теплоэнергетика. В XX веке энергетика развивалась особенно бурно, и количество вырабатываемой энергии в расчете на 1 человека воз­росло с 625 Вт/чел. в начале до 2500 Вт/чел. в конце столетия.

Электрическая энергия вырабатывается в основном на ТЭС (тепловых электростанциях), работающих на ископаемом топливе - буром и каменном угле, нефти, газе, при сгорании которых в больших количествах образуется углекислый газ. Кроме того, серьезным источником С0₂ являются двигатели внутреннего сгорания, работающие на дизельном топливе, бензине.

Важным источником второго по значимости парникового газа - мета­на, является животноводство. Известно, например, что в год одна корова вы­деляет 56кг СЩ овца - 8кг, домашняя птица - 90г.

Возрастали и продолжают возрастать концентрации и других парнико­вых газов.

Истощение озонового экрана. Другой очень важной глобальной про­блемой является истощение озонового экрана. Озоновый экран расположен на высоте 18 - 30км, хотя концентрация озона (0₃) здесь крайне мала, имен­но благодаря ему возможно существование жизни на Земле. Этот газ погло­щает смертельно опасное для живых организмов ультрафиолетовое (УФ) из­лучение Солнца. Следовательно, чем ниже концентрация озона в атмосфере, тем большее количество УФ-лучей будет проникать к поверхности Земли и тем больше вреда наносить живым организмам.

Наиболее крупные озоновые «дыры» появляются над Антарктидой. Например, с 1986 по 1991гг. они появлялись четырежды и по размерам пре­вышали площадь материка. По данным наблюдений за 1969 - 1988 гг. уста­новлено уменьшение концентрации озона на 3 - 5% во всей атмосфере. Убы­вание его концентрации происходит также и в Арктике, над Европой, над некоторыми районами РФ. Считается, что основным фактором, вызываю-

12

щим уничтожение озона являются фреоны (используются в холодильниках, в химчистке и т.д.), испытания ядерного оружия в атмосфере.

Согласно прогнозам рост концентрации УФ-лучей вызовет возрастание заболеваний раком кожи на 10%, катаракту у человек кроме того, большие дозы ультрафиолета подавляют иммунную систему человека, значит, его ор­ганизм будет хуже справляться с болезнями. Очевидно, будут страдать также животные и растения. Например, известно, что повышение ультрафиолета на 1% влечет за собой снижение урожая сельскохозяйственных культур на 1%.

Воздействие на ближний космос. Малоизученным и пока еще малоиз­вестным по своим последствиям является воздействие на околоземное кос­мическое пространство (ОКП). Оно, как сейчас установлено, играет защит­ную роль: защищает Биосферу от ультрафиолетового излучения и вообще играет важную роль в солнечно-земных связях, которые определяют условия жизни на Земле.

Негативные антропогенные воздействия на ОКП могут привести к не­предсказуемым изменениям свойств его среды. Здесь скапливается мусор, об­разующийся при запусках и эксплуатации космических станций. Считается, что такого мусора, состоящего из достаточно крупных обломков, уже накопи­лось около 3 тысяч тонн. Но имеется еще много мелких обломков (менее 10см), которые невозможно учесть и точное количество которых неизвестно.

Различают следующие виды антропогенного воздействия на ОКП:

• выхлопные газы ракетных двигателей;

• энергетические и динамические возмущения, вызываемые полетами ракет;

• загрязнение космическим мусором - отработавшими спутниками, от­брошенными ступенями ракет;

• электромагнитное излучение;

• радиоактивное излучение;

• радиоактивное излучение и загрязнение от ядерных энергетических установок, используемых на космических аппаратах;

• загрязняющие вещества, проникающие сюда из атмосферы в резуль­тате диффузии.

Помимо всего этого выхлопы двигателей ракет приводят к образова­нию так называемых «ионосферных дыр» - падению в несколько раз кон­центрации электронов; повышение концентрации С0₂ так же, как и в атмо­сфере, может нарушить тепловой баланс ОКП; запуски ракет также снижают и концентрацию озона.

Химическое загрязнение окружающей среды. В окружающую среду ежегодно выбрасываются огромные массы разнообразных химических ве­ществ: тяжелых металлов, пластмасс, ядохимикатов и т.д. Известно, что в настоящее время человек использует около 70 тысяч наименований химиче­ских веществ и к ним ежегодно добавляется еще 500 - 1000 новых (Никоно-

13

ров, Хоружая, 1999), и все это в конечном счете поступает в атмосферу, во­ду, почву, растения, организм животных.

Из распространенных загрязняющих веществ наиболее токсичными яв­ляются мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, фтор, бенз(а)пирен. Они входят в первый класс опасности, то есть являются наиболее ядовитыми. Бор, ко­бальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром отнесены ко второму классу опасности (умеренно опасных). А такие вещества, как барий, ванадий, вольф­рам, марганец, стронций, ацетофенон относятся к группе мало опасных.

Очень опасны ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками, болезнями культурных растений и сельскохозяйствен­ных животных. Многие из них не поддаются разложению живыми организ­мами (их называют ксенобиотиками) и потому накапливаются в почве, водах.

Массовыми источниками загрязняющих веществ являются предпри­ятия по добыче, транспортировке, переработке различных видов полезных ископаемых - черных и цветных металлов, нефти, угля, химические произ­водства, предприятия теплоэнергетики, транспорт, особенно - автомобиль­ный, трубопроводный, железнодорожный, водный, воздушный; сельское хо­зяйство. Исключительно большие концентрации загрязняющих веществ в окружающую среду попадают при авариях на транспорте, на предприятиях.

В атмосферу загрязнители (поллютанты) поступают в составе газов, дымов, пыли. В настоящее время в крупных городах и промышленных цен­трах ведется контроль концентрации поллютантов в воздухе.

Поверхностные воды загрязняются при сбросах неочищенных или плохо очищенных сточных вод с промышленных предприятий, городов и других населенных пунктов, при авариях на транспорте, сливе шахтных вод, с осадками, вымывающими их из атмосферы, смывающими с поверхности земли. Мощным источником загрязнения вод является сельское хозяйство: с полей смываются удобрения и ядохимикаты, с животноводческих объектов в воды попадают ядохимикаты, навоз, болезнетворные организмы.

В нефтедобывающих регионах сильно загрязняются подземные воды.

Большие проблемы создает химическое загрязнение и деградация почв. Пути попадания поллютантов в почву те же, что и в атмосферу, воды. Во­круг крупных городов, промышленных центров, предприятий по добыче и первичной переработке полезных ископаемых существуют большие «пятна» загрязненных почв. Радиус таких пятен может достигать десятков километ­ров, их форма определяется направлением господствующих ветров, поэтому они имеют, как правило, овальную форму.

Состав поллютантов зависит от отрасли промышленности, развитой в данном регионе: нефть и нефтепродукты, сопутствующие газы - в районах добычи и переработки нефти, тяжелые металлы - вокруг металлургических предприятий, теплоэлектростанций, крупных городов и т.д.

Сельскохозяйственные земли загрязняются при удобрении и обработке полей ядохимикатами, отходами животноводства. Почвы обладают очень

14

хорошей адсорбирующей способностью, и попавшие в них поллютанты мо­гут сохраняться здесь десятки и сотни лет.

Одной из наиболее крупномасштабных форм химического загрязнения окружающей среды стали кислотные осадки. Кислоты' образуются при рас­творении двуокиси серы, окислов азота в атмосферной влаге. Анализы кер­нов льдов, взятых в Гренландии, показали, что кислотность атмосферных осадков за последние 180 лет возросла в 100 раз. Кислотные осадки наносят огромный ущерб почвам, водам, растительности, различным хозяйственным объектам, сильно ускоряют коррозию металлов и других материалов. Поми­мо этого происходит также физическое сокращение площади почв.

Площадь сельскохозяйственных земель неуклонно уменьшается в ре­зультате разрушения почв эрозией, за счет разрастания городов и мелких на­селенных пунктов, строительства дорог, аэродромов, промышленных пред­приятий (так называемые техногенные пустыни). Повсеместно сокращаются площади пахотных земель. Если в 1970г. на одного жителя Земли приходи­лось 0,38га пашни, то в 1990г. - 0,28га, а к 2050г. согласно прогнозам площадь пашни сократится до 0,15га на человека (Данилов-Данильян и др., 1994).

Интенсивно сокращается площадь лесов, особенно тропических, при­чем скорость их уничтожения возрастает. Например, если в 1980г. выруба­лось в год 117тыс. км², то в 1989г. уже 180тыс. км².

Радиоактивное загрязнение происходит в результате испытаний ядер­ного оружия, при авариях па атомных электростанциях, предприятиях, ато­моходах, от отходов, содержащих радиоактивные вещества.

Наиболее опасными считаются наземные ядерные взрывы, поскольку при этом образуются огромные массы распыленного грунта, которые оседа­ют на огромных пространствах, попадают в тропосферу и даже в околозем­ное пространство (ОКП). В настоящее время радиоактивное загрязнение ста­ло глобальным. Источниками глобального загрязнения являются крупные ядерные аварии: на предприятии «Маяк» в Челябинской области, Черно­быльской АЭС и некоторые другие.

Мировой океан усиленно загрязняется нефтепродуктами при авариях танкеров, перевозящих нефть, подводными нефтепромыслами. Пленка неф­ти, образующаяся на поверхности, нарушает газообмен между океаном и ат­мосферой, оказывает негативные воздействия на морских животных, нару­шает их пищевые и воспроизводительные функции; нефтепродукты подав­ляют фотосинтез водорослей и т.д.

Уменьшение биологического разнообразия. В настоящее время на Зем­ле насчитывается приблизительно 412 тысяч видов растений и около полуто­ра миллионов видов животных. Однако в результате прямых и косвенных воздействий (непосредственное уничтожение видов, изменение или уничто­жение их среды обитания, загрязнение почв, вод, воздуха и т.д.) многие виды уже уничтожены или оказались на грани исчезновения. Так, по данным ЮНЕСКО, сейчас скорость исчезновения растений составляет 1 вид в неде-

15

лю. С начала XVII века до конца XX века с лица земли исчезли 68 видов млекопитающих, 130 видов птиц, 28 видов рептилий, 6 видов рыб, 6 видов амфибий.

Опасность уменьшения биологического разнообразия обусловлена тем, что каждый вид в Биосфере уникален, он выполняет свои функции, поэтому, исчезновение любого вида приводит к прекращению выполнения этой функции

- Биосфера обедняется. Поскольку именно огромное видовое разнообразие обеспечивает устойчивость Биосферы, сокращение числа видов приводит к ее снижению, а при достижении некоторого минимума - и к полной ее потере.

Демографические проблемы. Важнейшей проблемой современности стала проблема роста численности населения Земли. В 2000 г. численность землян составила 6 млрд человек, к 2025 прогнозируется достижение отмет­ки в 8,5, а 2200 - 11,6 млрд человек. В 2025 году по прогнозам в Евразии бу­дет жить 542 млн человек, на территории бывшего СССР - 344 млн, в Китае

- 1540 млн, в Индии - 1394 млн, в других странах Азии - 1967 млн, в Афри­ ке - 1582 млн, в Северной Америке - 361 млн и в Латинской Америке - 702 млн человек.

Увеличение численности приводит к возрастанию масштабов исполь­зования природных ресурсов, сокращению среднедушевой площади земель и в целом - к усилению антропогенного давления на природу Земли. Одной из наиболее острых является проблема обеспечения людей продовольствием. Уже сейчас насчитывается 1225 млн абсолютно бедных, а 400 млн из них го­лодают и 100 млн являются бездомными (Данилов-Данильян и др., 1994). Дело осложняется еще и тем, что рост численности населения происходит за счет плохо обеспеченных слаборазвитых и развивающихся стран. В разви­тых странах Северной Америки, Европы, да и в России, наоборот, происхо­дит сокращение численности населения.