Экологические кризисы прошлого

1. Экологические кризисы прошлого

   Первобытные люди жили племенами, занимались собирательством  плодов, ягод, орехов, семян и другой растительной пищи. С изобретением орудий труда и оружия они стали  охотниками и начали употреблять  мясную пищу. Можно считать, что это  был первый в истории планеты  экологический кризис, поскольку  началось антропогенное воздействие  на природу — вмешательство человека в естественные трофические цепи. Иногда его называют кризисом консументов . Однако биосфера выдержала: людей  было еще мало, а освободившиеся экологические ниши заняли другие виды.

   Следующим шагом антропогенного воздействия  было одомашнивание некоторых видов  животных и выделение пастушеских  племен. Это было первое историческое разделение труда, которое давало людям  возможность более стабильно, по сравнению с охотой, обеспечивать себя пищей. Но одновременно преодоление  этой ступени эволюции человека было и следующим экологическим кризисом , поскольку одомашненные животные вырывались из трофических цепей, их специально охраняли, чтобы они давали больший, чем в естественных условиях, приплод.

   Около 15 тыс. лет назад возникло земледелие, люди перешли к оседлому образу жизни, появились собственность и государство. Очень быстро люди сообразили, что  наиболее удобным способом очистки  земель от леса для распашки было выжигание  деревьев и прочей растительности. К тому же зола является хорошим  удобрением. Начался интенсивный  процесс обезлесения планеты , который  продолжается и поныне. Это был  уже более крупный экологический  кризис — кризис продуцентов . Стабильность обеспечения людей пищей возросла, что позволило человеку преодолеть действие ряда лимитирующих факторов и выиграть в конкурентной борьбе с другими видами.

   Примерно  в III в. до н.э. в древнем Риме возникло поливное земледелие, изменившее гидробаланс  естественных водных источников. Это  был очередной экологический  кризис. Но биосфера снова выстояла: людей на Земле все же было сравнительно мало, а площадь поверхности суши и число пресноводных источников было еще довольно велико.

   В ХVII в. началась промышленная революция, появились машины и механизмы, которые  облегчили физический труд человека, однако это привело к быстро возрастающему  загрязнению биосферы отходами производства. Однако биосфера все еще имела  достаточный потенциал (его называют ассимиляционным ), чтобы противостоять  антропогенным воздействиям.

   Но  вот пришел ХХ век, символом которого стала НТР (научно-техническая революция); вместе с этой революцией ушедший  век принес и небывалый ранее  глобальный экологический кризис .

2. Глобальный экологический кризис конца ХХ в.

   Экологический кризис ХХ в. характеризует колоссальный масштаб антропогенного воздействия  на природу, при котором ассимиляционного потенциала биосферы уже не хватает  для его преодоления. Нынешние экологические  проблемы имеют не национальное, а  планетарное значение.

   Во  второй половине ХХ в. человечество, которое  до сих пор воспринимало природу  только как источник ресурсов для  своей хозяйственной деятельности, постепенно начало осознавать, что  дальше так продолжаться не может  и надо что-то предпринимать для  сохранения биосферы.

Из узкого раздела биологии экология превратилась не только в самостоятельную комплексную  науку, затрагивающую важнейшие  общечеловеческие проблемы, такие как  сохранение мира и международной  безопасности, освоение космоса, борьба с международным терроризмом  и т.п. Примерно тогда же незаметно  произошла подмена понятий: под  экологией стали понимать не только основанный Э. Геккелем узкий раздел биологии, но и комплекс тесно взаимосвязанных фундаментальных и прикладных наук об охране природы, сохранении биосферы и рациональном использовании природных ресурсов. Кроме чисто биологического научного аспекта, у экологии появилась прикладная функция — охрана окружающей среды (ООС).

     Прокомментируем основные составляющие глобального  экологического кризиса конца ХХ — начала ХХI вв.

Загрязнение биосферы производственными и бытовыми отходами. В конце данного раздела  вы найдете краткие характеристики веществ, загрязняющих атмосферу, гидросферу и литосферу.

     Истощение запасов невозобновляемых ресурсов . При нынешних темпах добычи нефти  и природного газа едва ли хватит до конца ХХI в., угля и руд металлов — на 2—3 столетия.

     В результате хозяйственной деятельности человека природное воспроизводство  возобновляемых ресурсов (лесов, животного  мира) сильно отстает от их уничтожения. Особенно острая ситуация сложилась  с лесными массивами, являющимися  легкими планеты, и с рыбными  запасами.

Уменьшение  биоразнообразия, т.е. быстрое, происходящее в течение одного-двух столетий вымирание  многих видов растений и животных, заносимых в Красную книгу (в  ходе естественной биологической эволюции это длится миллионы лет). Закон Эшби гласит: чем экосистема разнообразнее, тем она устойчивее. Это значит, что биосфере Земли грозит неустойчивость, ведущая к ее гибели.

     Сокращение  пахотных земель за счет урбанизации (роста  городов), строительства транспортных сетей (железных, автомобильных и  трубопроводных), роста количества свалок.

Демографический взрыв — сильный рост населения  в ХХ в. в отдельных регионах планеты: Китае, Индии, на африканском и южноамериканском континентах. В ХХ в. численность  населения Земли увеличилась  с 1 млрд в 1900 г. до 6 млрд в 2000 г., т.е. в 6 раз. Наряду с сокращением пахотных земель это грозит голодом части человечества (уже сейчас по различным данным до 10% населения Земли голодает).

     Теперь  рассмотрим вещества, загрязняющие геосферные земные оболочки.

Атмосфера — газовая оболочка планеты, в  ее состав (по объему) входят 79% азота, 20% кислорода, 1% приходится на все остальные  компоненты, в число которых входят в основном инертные газы, пары воды и углекислый газ.

Самый близкий  к поверхности Земли слой атмосферы  называется тропосферой (примерно до высоты 9 км над ландшафтом или зеркалом воды). Выше тропосферы (примерно 50 км) находится стратосфера . Газовый  состав ее примерно тот же, что и  в тропосфере, но воздух здесь сильно разрежен. В верхнем слое стратосферы  сконцентрирована основная часть атмосферного озона , поглощающего жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца и предохраняющего  от его губительного воздействия  все живые организмы Земли.

     Основными веществами, загрязняющими атмосферу, являются:

угарный газ  — высокотоксичное вещество, продукт  неполного сгорания любого топлива; в городах основным его «поставщиком»  является автотранспорт; угарный газ  образуется также при неправильной эксплуатации каминов и печей; накопление его в жилых помещениях нередко  приводит к гибели людей;

углекислый  газ, образующийся в результате любого сжигания, при дыхании живых организмов; он нетоксичен, но его чрезмерное накопление в высоких слоях атмосферы  обуславливает так называемый «парниковый  эффект »: поднимаясь в стратосферу, на высоте примерно 25—30 км при низких температурах углекислый газ переходит  в твердую фазу и формирует  над поверхностью Земли своеобразную скорлупу, препятствующую теплообмену  земной поверхности с Космосом. Результатом, как полагают многие ученые, является потепление климата планеты, что  в свою очередь может привести к таянию льдов на полюсах и  поднятию уровня Мирового океана. Впрочем, по поводу «парникового эффекта» есть и другая точка зрения: потепление климата может быть связано не с антропогенными факторами, а с окончанием очередного «ледникового периода», т.е. с повышением солнечной активности;

оксиды серы и азота, содержащиеся в промышленных выбросах и являющиеся причиной «кислотных дождей », поскольку вступают в химические реакции с водой, образуя кислоты. Подкисленные воды губительны для популяций  рыб: даже незначительные отклонения от нейтральной кислотности вызывают замедление роста или гибель молоди. Чаще всего источник загрязнения  находится в одном месте, а  жертвы в другом, поскольку осадки выпадают не там, где образуются. Например, в течение многих десятилетий  выбросы кислотообразующих оксидов  осуществлялись в Великобритании , а кислотные дожди выпадали в  Скандинавии ;

фторхлоруглеводороды (фреоны ), широко используемые в холодильных  установках и при производстве аэрозолей, как считает ряд ученых, разрушают  атмосферный озон; их чрезмерные выбросы  являются причиной «озоновых дыр», увеличивающих долю падающего на Землю жесткого УФ излучения. Это  в свою очередь обуславливает, как  доказывают медики, рост числа онкологических заболеваний.

     Гидросфера  — водная оболочка Земли, состоящая  на 97% из Мирового океана и лишь на 3% из пресноводных источников. К последним  относятся поверхностные воды суши (реки, озера, ручьи), ледники и снежники, подземные воды. Для хозяйственных  и бытовых нужд людям нужна  именно пресная вода, ее расходуется  много, поэтому на Земле уже несколько  десятилетий ощущается дефицит  пресной воды. В некоторых засушливых странах (например, на Ближнем Востоке ), стоимость воды иногда превышает  стоимость нефти.

Литосфера — твердая геосферная оболочка Земли, верхний слой которой называется почвой. Протяженность литосферы  вглубь колеблется в разных регионах Земного шара от 10 до 70 км.

     Гидросфера  и литосфера загрязняются главным  образом:

нефтью и  нефтепродуктами, которые постоянно  перевозят и довольно часто разливают  на поверхности воды или суши, что  приводит к серьезным экологическим  катастрофам;

соединениями  тяжелых металлов (ртути, кадмия и  свинца), являющимися высокотоксичными веществами;

хлорорганическими соединениями, в основном, — пестицидами , применяемыми для борьбы с вредителями  в сельском хозяйстве, а также  диоксинами — высокотоксичными хлор- и бромсодержащими ароматическими соединениями;

радиоактивными  отходами, образующимися при работе атомных электростанций, а также  в результате конверсии (ядерного разоружения).

   Пути  выхода из сложившейся экологической  ситуации были намечены на второй Конференции  ООН по проблемам окружающей среды, состоявшейся в 1992 г. в Рио-де-Жанейро , где была принята Концепция устойчивого  экономического развития ; в 1996 г. она  была введена в России.

3. Загрязнения биосферы, их классификация и воздействие на живые организмы

   Загрязнение биосферы — это поступление в  природную среду веществ, биологических  агентов и различных видов  энергии в количествах и концентрациях, превышающих естественный для нее  уровень. К загрязняющим факторам относятся  все тела и воздействия на биосферу, которые не включаются в естественные трофические цепи и не свойственны  живой природе.

Загрязнения можно разделить на природные , возникающие  без участия человека (результаты извержений вулканов, ливней, ураганов, наводнений, селевых потоков) и антропогенные , возникшие в результате хозяйственной  деятельности человека.

     По  источникам и видам загрязняющих веществ загрязнения делятся  на механические, физические, химические, биологические и биотические.

Механические  загрязнения (мусор) — это тела, не растворимые в воде, химически  относительно инертные и занимающие площади на поверхности Земли  — территории или акватории. В  природе мусор не образуется (ранее  уже было сказано, что в биосфере все утилизируется). Мусор появился только как результат существования (бытовые отходы)и хозяйственной  деятельности человека (промышленные отходы).

     Под мусорными свалками заняты колоссальные территории, которые могли бы быть пахотными землями. А поскольку  пахотные площади, как уже было сказано  ранее, на Земле ограничены, очевидно, что человечеству придется уже в  ближайшее время освобождать  территории, занятые под свалками, для более рационального их использования.

     Физические  загрязнения проявляются в отклонении от нормы физических свойств окружающей среды (ОС). В основном это разнообразные  излучения, воздействующие на биосферу. К ним относятся звуковые волны (шумы и вибрации, превышающие естественный фон), различные виды электромагнитного  излучения: радиоактивное, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое (свет), инфракрасное (тепло), микроволновое, а также радиоволны; источниками электромагнитного  загрязнения являются и высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП).