1407

ропа, Северная и Южная Америка, толщина ледников уменьшается более чем на 0,5 м в год.

XXI век, как век научно-технического прогресса, существенно усилил экономическое давление человека на природную среду. Ежедневно в результате нерациональной деятельности человека 44 га земель обращаются в пустыни, в минуту уничтожаются свыше 20 га лесов, ежедневно исчезают по одному виду животных и растений, ежегодно умирают от голода свыше 40 тыс. детей. Негативная деятельность человека по отношению к природной среде проявляется объективно в трех взаимосвязанных формах. Это – загрязнение окружающей природной среды, истощение природных ресурсов, разрушение природной среды.

1.2. Виды загрязнения окружающей среды

Из-за загрязнения окружающей среды, а именно воды, почвы и воздуха, умирают 40 % людей в мире. Эти экологические проблемы вкупе с быстрым приростом населения приводят к увеличению числа заболеваний.

Загрязнением окружающей природной среды считается фи- зико-химическое изменение состава природного вещества (воздуха, воды, почвы), которое угрожает состоянию здоровья и жизни человека, окружающей его естественной среды. Загрязнение бывает космическое – естественное, которое земля в значительном количестве получает из космоса, от извержения вулканов (рис. 1.2), и антропогенное, обусловленное хозяйственной деятельностью человека (рис. 1.3).

Выделяют несколько видов антропогенного загрязнения окружающей среды: пылевое, газовое, химическое (в том числе загрязнение почвы химикатами), ароматическое, тепловое (изменение температуры воды, отрицательно сказывающееся на жизнедеятельности водных животных). Источником загрязнения окружающей природной среды выступает хозяйственная деятельность человека (промышленность, сельское хозяйство, транспорт). В зависимости от региона доля того или иного источника загряз-

11

нения может значительно колебаться. Так, в городах наибольший удельный вес загрязнения создает транспорт. Его доля в загрязнении окружающей среды составляет 70–80 %. Среди промышленных предприятий наиболее «грязными» считаются металлургические – 34 %, остальные проценты падают на предприятия химической, нефтяной и газовой промышленности [1].

Рис. 1.2. Извержение вулкана

Рис. 1.3. Антропогенное загрязнение

12

В последние годы на первое место по загрязнению выдвинулось сельское хозяйство. Это связано с двумя обстоятельствами: первое – увеличение строительства крупных животноводческих комплексов при отсутствии какой-либо очистки образующихся отходов и их утилизации; второе – увеличение применения минеральных удобрений и ядохимикатов, которые вместе с дождевыми потоками и подземными водами попадают в реки и озера, нанося серьезный ущерб бассейнам крупных рек, их рыбным запасам и растительности.

Ежегодно на одного жителя Земли приходится свыше 20 т отходов. Основными объектами загрязнения являются атмосферный воздух, водоемы, включая Мировой океан, почвы. Ежедневно в атмосферу выбрасываются тысячи и тысячи тонн угарного газа, окислов азота, серы и других вредных веществ. И только 10 % этих веществ поглощается растениями.

Концентрация двуокиси серы в окислах азота порождает кислотные дожди, которые уничтожают урожай, растительность, вредно сказываются на состоянии рыбных запасов. Наряду с сернистым газом отрицательное воздействие на состояние атмосферы оказывает углекислый газ, который образуется в результате горения. Его источники – тепловые электростанции, металлургические заводы, транспорт. За все предшествующие годы доля углекислого газа в атмосфере увеличилась на 20 % и продолжает увеличиваться на 0,2 % в год. Такое физикохимическое изменение атмосферы может привести к явлению парникового эффекта. Суть его в том, что накопление углекислоты в верхних слоях атмосферы будет препятствовать нормальному процессу теплообмена между Землей и космосом, будет сдерживать тепло, накапливаемое Землей в результате хозяйственной деятельности и в силу определенных естественных причин, например извержения вулканов.

Парниковый эффект выражается в повышении температуры, изменении погоды и климата. Подобные явления мы наблюдаем уже сейчас. При современных антропогенных нагрузках каждые 10 лет температура будет повышаться на 0,5 °С. Последствия

13

такого изменения температуры выражаются в повышении уровня Мирового океана и затоплении части суши, населенных пунктов. Надо сказать, что за 100 лет уровень Мирового океана поднялся на 10–12 см, но при парниковом эффекте такой подъем может быть ускорен в 10 раз.

Другим последствием парникового эффекта может стать рост опустынивания земель. Уже сейчас 6 млн га земель ежегодно обращаются в пустыню [2].

С загрязнением атмосферы связано состояние озонового слоя Земли, основная функция которого состоит в охране человека и природной среды Земли от губительного воздействия ультрафиолетового излучения из космоса. Под воздействием озоноразрушающих веществ: флерона, фреона, хлора, углерода, выделяемого холодильными установками, автомобилями и другой техникой, этот слой постепенно разрушается, в частности, в отдельных местах над плотнонаселенными территориями его толщина уменьшилась на 3 %. Известно, что сокращение озонового слоя на 1 % ведет к росту заболеваемости раком кожи на 6 %.

Другими не менее важными объектами загрязнения являются водоемы: реки, озера, Мировой океан. В Мировой океан ежегодно сливаются миллиарды тонн жидких и твердых отходов, первое место среди них занимает нефть, которая попадает в океан с судов – в результате добычи нефти в морской среде, а также вследствие многочисленных аварий танкеров. Разлив нефти ведет к образованию в океане нефтяной пленки, гибели живых ресурсов моря, в том числе водорослей, планктона, вырабатывающих кислород (рис. 1.4).

Ученые бьют тревогу: в Тихом океане скопились гигантские залежи мусора, это в основном пластик и нефтепродукты. Находятся они где-то между Японией и западным побережьем США, причем под воздействием течения Эль-Ниньо регулярно смещаются на тысячи километров (рис. 1.5).

Кислород в атмосфере пополняется за счет двух источников – растительности (примерно 40 %) и Мирового океана (60 %). В Мировом океане кислород вырабатывается мельчайшими организма-

14

ми – планктоном. Гибель планктона под нефтяной пленкой уменьшает возможности океана пополнять атмосферу Земли запасами кислорода. В результате нефтяного и другого загрязнения Мирового океана наблюдаются такие негативные явления, как размножение одноклеточной золотистой водоросли, которая впроцессе развития поглощает кислород и выделяет углекислый газ. Она очень плодовита и развивается молниеносными темпами. Обычно ее пояс бывает шириной до 10 км и толщиной 35 м; скорость движения – 25 км в день. В процессе движения эта масса водорослей уничтожает всю живую жизнь в океане – и растительную, и животную. Такие явления наблюдаются в Северном море, наюгеСкандинавии.

Рис. 1.4. Разлив нефти

Рис. 1.5. Мусорная воронка в Тихом океане

15

Кроме того, загрязнение Мирового океана ведет не только к сокращению продовольственных ресурсов, рыбных запасов, но и к заражению их вредными для человека веществами. Обнаружено, что, например, в балтийской треске на 1 кг веса содержится до 80 мг ртути, т.е. в 5–8 раз больше, чем в медицинском термометре.

Биологи предупреждают о происходящем сегодня массовом вымирании видов – такого же рода явлении, какое повторялось в истории Земли уже пять раз. Наиболее значительными были пермско-триасовое вымирание («Великое вымирание»), когда погибло до 96 % всех биологических видов планеты, и меловоетретичное вымирание, убившее динозавров. В чем причина нынешней проблемы? В нас самих. Из-за господства человека на планете многие виды лишились своей естественной среды обитания, стали жертвами охотников или отравились загрязнителями. В приведенном здесь сравнении нынешнего вымирания с предшествующими использованы последние оценки ежегодного исчезновения видов. Если эта тенденция продолжится (а она, к сожалению, лишь усиливается), наш мир вскоре лишится значительной доли своего биологического разнообразия. Вот лишь некоторые примеры исчезновения видов:

–Русский осетр – лишился нерестилищ и усиленно добываетсярадиикры. С1965 годаегочисленностьсократиласьна90 %.

–Желторотый групер – живет лишь в отдельных местах прежней зоны обитания, от полуострова Флорида до Бразилии.

–Европейский угорь – с 1968 года его популяции сократились на 80 %. Поскольку эта рыба размножается в зрелом возрасте, на восстановление еечисленности потребовалосьбы200 лет[3].

–Оранжевый хоплостет – с 1970-х годов численность этой рыбы, живущей у побережья Новой Зеландии, уменьшилась на 80 % вследствие ее перелова донными тралами.

–Ящерицы – 20 % исчезающих видов. Игуана колючая должна вовремя укрыться от солнца, чтобы избежать перегревания. Повышение температуры воздуха сократило этой ящерице время на поиски пищи [56].

16

–Птицы – 10 % исчезающих видов. Черношейный журавль страдает из-за утраты местообитания на заболоченных землях Тибетского нагорья.

–Земноводные – 30 % исчезающих видов. Лягушке Leiopelma Archeyi нанесла большой урон грибковая инфекция в ее родной Новой Зеландии.

В последнее время исследователи пытаются разобраться в будущем многообразном воздействии растущих температур на мировое сельское хозяйство. Они полагают, что в одних странах изменение климата продлит вегетационный период, а в других из-за жары участятся опасные метеорологические явления, распространятся сельхозвредители. В США, как ожидается, урожайность вырастет на Великих равнинах, но еще более снизится на неблагополучном Юго-Западе. Выиграют Россия и Китай, а проиграют Индия и Мексика. В целом наиболее пострадавшими окажутся развивающиеся страны. До 2050 года на смягчение последствий изменения климата для производства продовольствия ежегодно будет расходоваться более 7 млрд долларов.

Массовым источником загрязнения окружающей среды стали химикаты, применяемые в сельском хозяйстве: минеральные удобрения, ядохимикаты, стимуляторы роста. На планете сейчас распространено свыше 5 млн различного рода химических веществ и соединений. Токсичность действия их мало изучена.

Эти и другие последствия загрязнения окружающей природной среды вконечном итоге отрицательно сказываются на физическом здоровье человека, на его нервном, психическом состоянии, на здоровье будущих поколений. Иллюстрируют эту зависимость следующие данные: 20 % населения постоянно подвергается аллергии в результате вредного воздействия загрязнения окружающей среды; каждый день на земном шаре 25 тыс. человек умирает из-за плохой воды, т.е. воды, которая содержит в больших дозах концентрации вредных веществ; 35 % населения промышленных городов систематически страдает различного рода болезнями, вызванными загрязнением окружающей среды.

17

1.3.Истощение и разрушение природной среды

Врезультате хозяйственной деятельности происходит постепенное истощение природной среды, т.е. потеря тех природных ресурсов, которые служат для человека источником его экономической деятельности (рис. 1.6). Потеря лесов – это потеря не только кислорода, но и важнейших экономических ресурсов, необходимых человеку для дальнейшей деятельности.

Рис. 1.6. Разрушение природной среды

При нынешних темпах потребления разведанные запасы каменного угля, нефти, природного газа и других полезных ископаемых расходуются более высокими темпами, чем это было раньше, иколичествоэтихзапасов катастрофически уменьшается.

Общество располагает перспективой использования иных, новых видов энергии, в частности атомной, энергии водорода, запасы которого неистощимы, но использование атомной энергии в мирных целях в крупномасштабном объеме тормозится нерешенностью проблемы захоронения отходов атомной промышленности. Освоение водорода как источника энергии теоретически допустимо и возможно, но практически, точнее технологически, эта задача пока еще не решена на уровне промышленного производства.

Возрастают темпы потребления пресной воды, что ведет к истощению невозобновляемых водных ресурсов. Для примера можно привести такие данные: на все нужды в сутки один чело-

18

век затрачивает в среднем 150–200 л воды; столичный житель 200–300 л; житель Москвы в сутки расходует 500–600 л. Некоторые страны вообще лишены пресной воды и пользуются привозной. Попытка решить проблему обеспечения пресной водой за счет транспортирования айсбергов из северных стран в южные, в частности Африку, не увенчалась успехом. Переработкой морской воды занимаются в городе Шевченко на Каспии, но пока промышленное опреснение морской воды не получило широкого распространения не только у нас в стране, но и во всем мире. Здесь есть свои сложности: для потребления опресненную воду необходимо разбавлять обычной водой, и только в такой смеси она может быть использована по назначению.

Истощение и загрязнение природной среды ведут к разрушению экологических связей, образованию районов и регионов с полностью или частично деградированной природной средой, не способной осуществлять обмен веществ и энергии. Наиболее ярким примером такой деградации является Арал, который медленно умирает из-за отсутствия необходимого стока вод от двух мощных среднеазиатских рек. Деградированы степи Калмыкии: нерациональное использование земли, перегрузка пастьбой скота полностью лишили почвы растительности, которая удерживала почвенный покров.

1.4.Причины загрязнения, истощения

иразрушения природной среды

Среди причин истощения, загрязнения и разрушения природной среды, исходящих от антропогенной деятельности, можно выделить объективные и субъективные. К объективным относятся следующие:

Во-первых, предельные возможности земной природы к самоочищению и саморегуляции. До определенного времени земная природа перерабатывает, очищает отходы человеческого производства, как бы защищая себя от их вредного воздействия. Но возможности ее ограничены. Емкость природной среды

19

не позволяет перерабатывать все возрастающие отходы хозяйственной деятельности человека, и их накопление создает угрозу глобального загрязнения окружающей среды.

Во-вторых, физическая ограниченность земельной территории рамками одной планеты. Вследствие этого запасы полезных ископаемых: каменного угля, нефти и других, которые используются человеком, постепенно расходуются и перестают существовать. Перед человечеством стоят новые, более грандиозные задачи по изысканию альтернативных источников энергии [2].

В-третьих, безотходность производства в природе и отходность человеческого производства. В природе производство осуществляется по замкнутому циклу. Оно безотходно: конечный продукт производственной деятельности становится исходным для нового производственного цикла. В отличие от природного человеческое производство в своей массе и своей основе является отходным. Иначе говоря, конечный продукт производства не является и не становится исходным для следующего цикла, а поступает в отходы. Подсчитано, что для жизнедеятельности человека необходимо в год расходовать не менее 20 т природных ресурсов. Из них лишь 5–10 % идут на продукцию, а 90–95 % поступают в отходы. Такая отходность человеческого производства загрязняет окружающую среду вредными веществами, что ведет к преждевременному истощению природной среды и, в конечном счете, к разрушению экологических систем природы.

В-четвертых, познание и использование человеком законов развития природы. Дело в том, что законы развития природы, определяющие последствия человеческой деятельности, человек вынужден познавать не умозрительно и не путем лабораторных анализов, а в процессе использования природы, путем накопления опыта ведения хозяйства.

Следует обозначить две особенности проявления результатов воздействия человека на природную среду. Первая касается проявления последствий во времени. Результаты производст- венно-хозяйственной деятельности, загрязнение окружающей

20