Тема 1. Глобальные экологические проблемы

Длинная череда веков истории человеческого общества – это не только хроника отношений между людьми, но и летопись отношений между человеком и природой.

Экологические проблемы в той или иной мере всегда сопутствовали становлению и развитию цивилизации. О необходимости внимания к окружающей среде люди знали давно. Уже в античную эпоху они обладали знаниями и пониманием тех проблем, которые мы теперь называем экологическими. Однако, то, что было в прошлом, не может идти ни в какое сравнение с противоречиями, возникающими при взаимодействии общества и природы в современную эпоху.

Многие тысячелетия человек потреблял природные ресурсы, не осознавая, что возможности природы ограничены, многие тысячелетия человек жил, не подозревая, что настанет день, когда станет трудно дышать, пить воду, выращивать что-либо на земле, так как воз- дух – загрязнен, вода – отравлена, почва – заражена.

Конец ХХ века, именуемого ядерным, космическим, веком информации, веком электроники, вместе со своими величайшими техническими достижениями принес людям Земли угрозу глобального экологического кризиса, способного уничтожить не только человеческую цивилизацию, но и саму жизнь на планете. Экологический кризис – напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.

Первый экологический кризис был около 3 млн. лет назад – доантропогенный – кризис аридизации (от лат. аridus – сухой). В то время произошло изменение среды обитания живых существ, что привело к возникновению предков человека.

Второй кризис связан с относительным обеднением ресурсов промысла и собирательства и прошел 35–50 тыс. лет назад.

Третий экологический кризис – первый антропогенный – связан с массовым уничтожением крупных животных (“кризис консументов”) и с общим похолоданием климата.

Четвертый кризис (2 тыс. лет назад) связан с засолением почв и деградацией примитивного поливного земледелия и привел к развитию неполивного земледелия.

Пятый экологический кризис (“кризис продуцентов”) связан со сведением лесов и общим истощением ресурсов растительного мира. Кризис привел к развитию производительных сил, к широкому применению минеральных ресурсов и к промышленной революции, переросшей в научно-техническую революцию того времени.

Современный экологический кризис (“кризис редуцентов”) характеризуется опасным загрязнением биосферы и резким нарушением экологического равновесия. Редуценты не успевают очищать биосферу от загрязняющих ее веществ.

Вмешательство человека в естественные природные процессы зашло так далеко, что связанные с этим изменения окружающей среды могут оказаться необратимыми, а разрушительные последствия не могут быть преодолены лишь природоохранными мероприятиями.

Устойчивое развитие общества все более сдерживается глобальными экологическими проблемами.

И сегодня актуальны слова английского философа Ф. Бекона (1561–1626 гг.) о том, что необходимо постигать истинные причины явлений и что суть основного принципа взаимодействия природы и общества состоит в том, что “человек над природой не властвует, если он не подчиняется”.

Настала пора формирования нового мышления, позволяющего перейти к объединению усилий для решения глобальных проблем. Человечество должно готовить себя к мирной жизни, сознавая, что численность людей будет расти, а природные ресурсы истощаться и что, развивая производство, строительство, человек неизбежно обостряет экологические проблемы.

На рубеже 60–70-х годов, после того как были опубликованы первые доклады Римского клуба, в научный обиход вошел термин “глобалистика”.

Глобалистика – это наука, занимающаяся исследованием глобальных проблем человечества. В нашем государстве глобалистика начала развиваться в 80-х годах, в начале периода перестройки и перехода к приоритету общечеловеческих ценностей. К этому времени были сформулированы критерии, позволяющие считать глобальными те проблемы, которые:

– касаются всего человечества, затрагивая интересы и судьбы всех стран, народов и социальных слоев;

– приводят к значительным экономическим и социальным потерям, а в случае обострения могут угрожать самому существованию человеческой цивилизации;

– требуют для своего решения совместных действий всех государств и народов;

– являются объективным фактором мирового развития и не могут быть проигнорированы кем бы то ни было.

Глобальные проблемы человечества стали важным объектом междисциплинарных исследований, в которых участвуют общественные, естественные и гуманитарные науки.

В ряду глобальных проблем человечества, где стоят такие проблемы, как необходимость сохранения мира, предотвращения новой мировой войны и обеспечения разоружения, энергетические, сырьевые и продовольственные и демографические проблемы, проблемы мирного использования Космоса и Мирового океана, особое место занимают проблемы экологические.

По степени риска ученые разделили экологические проблемы следующим образом:

1. Глобальные экологические проблемы:

– глобальное потепление климата (парниковый эффект);

– истощение озонового слоя;

– загрязнение воздуха (в т. ч. проблема кислотных осадков);

– загрязнение Мирового океана;

– сокращение биоразнообразия (в т. ч. истребление лесных массивов).

2. Проблемы высокой степени медицинского риска:

– загрязнение воздуха токсичными веществами;

– загрязнение воздуха радоном;

– качество питьевой воды;

– действие свалок опасных отходов;

– аварийные разливы нефти;

– организмы с измененной генетической структурой.

Парниковый эффект и изменения климата. С конца ХIХ в. по настоящее время наблюдается отчетливая тенденция повышения общей температуры атмосферы. За последние 100 лет она повысилась на 0,6⁰С. Причина – уменьшение спектральной прозрачности атмосферы для длинноволнового обратного излучения от поверхности земли, т. е. усиление парникового эффекта. Парниковый эффект создается увеличением концентрации газов – СО, СО₂, СН₄, NО_х, ХФУ (хлорфторуглеводороды) и других, названных парниковыми газами.

По оценкам Всемирной метеорологической службы, при существующем уровне выбросов парниковых газов средняя глобальная температура в текущем столетии будет повышаться со скоростью 0,25⁰С за 10 лет. К концу столетия по разным сценариям (в зависимости от принятия тех или иных мер) она может составить от 1,5 до 4⁰С. В северных и средних широтах потепление скажется сильнее, чем на экваторе. Произойдет существенное перераспределение осадков на планете. Уровень Мирового океана за счет таяния льдов повысится к 2050 году на 30–40 см, а к концу столетия – от 60 до100 см. Это создаст угрозу затопления.

Различная температура на полюсах и экваторе – основная движущая сила циркуляции атмосферы. Более сильное потепление на полюсах приведет к ее ослаблению. Это изменит всю картину циркуляции и связанный с ней перенос теплоты и влаги, что повлечет за собой глобальные изменения климата.

Истощение озонового слоя. В 70-х гг. ХХ в. появилось сообщение о региональных снижениях содержания озона в стратосфере. Особенно заметной стала сезонно пульсирующая озоновая дыра над Антарктидой площадью более 10 млн. км², где содержание озона за 80-е гг. уменьшилось почти на 50%. Другие, “блуждающие” озоновые дыры, правда, меньшие по размеру и не с таким значительным снижением, стали наблюдаться в зимнее время и в северном полушарии, в зонах антициклонов – над Гренландией, Северной Канадой и Якутией. Средняя скорость уменьшения концентрации озона за период с 1980 по 1995 гг. оценена в 0,5–0,7% в год.

Ослабление озонового экрана чрезвычайно опасно для всей наземной биоты, в том числе и для здоровья людей, поскольку озоновый слой, расположенный в стратосфере на высоте около 25 км, защищает Землю от агрессивного воздействия жесткого, коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца, поглощая его на 99%.

Большинство ученых склоняется к мнению о техногенном происхождении озоновых дыр. Основным разрушителем озонового щита считают синтезируемые людьми соединения – фторхлоруглеводороды (фреоны), используемые в холодильниках, в средствах пожаротушения, в аэрозольных упаковках. Фреоны летучи, они поднимаются в стратосферу, где разлагаются, высвобождая атомарный хлор, который разрушает озон. Возможны и другие пути заноса разрушителей озона в стратосферу: атомные взрывы, выбросы высотных сверхзвуковых самолетов, запуски ракет и пр. Не исключено, что частично разрушение озонового слоя связано с вековыми колебаниями аэрохимических свойств атмосферы и независимыми изменениями климата.

В 1985 г. мировое сообщество ввело ограничение на выбросы фреонов (Венская конвенция об охране озонового слоя).

Кислотные осадки. Кислотные осадки – это дождь, туман, снег, водный раствор которых имеет значение водородного показателя рН менее 5,6.

В составе кислотных осадков обнаруживается серная и азотная кислоты, которые образуются в результате соединения оксидов азота и диоксида серы с атмосферной влагой. Оксиды азота и диоксид серы попадают в атмосферу при сжигании топлива (угля, нефти, газа), при работе промышленных предприятий, транспорта.

Значение рН среды чрезвычайно важно с экологической точки зрения, так как от него зависит деятельность многих ферментов и гормонов в организме, обмен веществ, рост и развитие. В пресноводных водоемах рН обычно составляет 6–7, и организмы адаптированы к этому уровню. В более кислой среде яйцеклетки, сперма и молодь погибают. Нарушаются пищевые цепи, ибо сокращается популяция птиц, питающихся рыбой, насекомыми, личинками.

Кислотные дожди вызывают деградацию лесов, почв, разрушают исторические памятники, находящиеся под открытым небом, усиливают коррозионные процессы в металлоконструкциях.

Загрязнение Мирового океана. Основной причиной современной деградации природных вод Земли является антропогенное загрязнение. Главными его источниками являются:

– сточные воды промышленных предприятий, транспортных средств;

– сточные воды коммунального хозяйства и других населенных пунктов;

– стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и сельскохозяйственных объектов;

– атмосферные осадки, ливневые стоки и пр.

К наиболее опасным загрязнителям относятся соли тяжелых металлов, фенолы, пестициды и другие органические яды, нефтепродукты, насыщенная бактериями биогенная органика, синтетические

поверхностно-активные вещества (СПАВ) и другие моющие средства, минеральные удобрения.

Масштабы и темпы загрязнения гидросферы намного выше, чем других природных сред. Океаны представляют собой огромные впадины в рельефе Земли. В эти впадины устремляются практически все стоки с поверхностных вод суши. Мировому океану отведена роль гигантской мусорной свалки.

Истребление лесных массивов. Леса покрывают около 1/3 поверхности суши. Большая часть лесов приходится на тропики; тайга и лесотундра составляют 32%, смешанные и лиственные леса умеренного пояса – 17%. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов.

Леса играют огромную средообразующую роль. Они влияют на газовый баланс и состав атмосферы, водный и тепловой режим земной поверхности, подземный и поверхностный сток, формируют и сохраняют почвенный покров, регулируют численность и разнообразие животного мира. Лесной покров связан и с климатом, стабилизирует динамическое равновесие в биосфере.

Леса – это продуктивная растительная формация, это источник технического и лекарственного сырья, пищевых продуктов.

Радиационное загрязнение планеты. Естественный радиационный фон, к которому адаптированы все живые организмы, составлял в недавнем прошлом 8–9 мкР/ч, что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД) для жителей Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Этот фон обусловлен рассеянной радиоактивностью земной коры, проникающим космическим излучением, потреблением с пищей биогенных радионуклидов. Газ радон дает в среднем 30–50% естественного фона облучения наземной биоты. В настоящее время уровень фона повысился до 11–12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв. В России – 10–20 мкР/ч

Эту прибавку обусловили:

– технические источники проникающей радиации, в том числе медицинская диагностическая и терапевтическая аппаратура;

– извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;

– ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;

– испытания и применение ядерного оружия.

В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.