Проблемы нерационального природопользования

Океан – колыбель жизни  на Земле и обитель половины существующих ныне типов организмов. Чтобы уравновесить чаши весов, на одной из которых лежала бы вся океаническая рыба, на другую следовало бы положить гирю в 1 млрд. тонн. А это  лишь 1/36 часть всей живой массы океана!

Океан – поистине неисчерпаемый  источник полезных ископаемых. Нефть, благородные металлы, редкоземельные элементы и т.п. хранят океанские  недра и океанские воды. Например, запас только железо-марганцевых конкреций, устилающих дно Тихого океана, достигает 1,5 млрд. тонн. В них сосредоточено около 71 млрд. тонн марганца (это в 300 раз больше, чем во всех вместе взятых месторождениях суши). При разумной эксплуатации, кроме марганца и железа, из них можно извлечь более 2 млрд. тонн никеля, 1 млрд. тонн кобальта, 1,2 млрд. тонн меди.

Значительный энергетический потенциал сосредоточен в океанических волнах, приливах, термальных градиентах, морских течениях. Дно океана дает около четверти суммарной мировой  добычи нефти. Предполагается, что к 2005 г. морская добыча нефти повысится  еще на 50%. По оценкам специалистов, морские ресурсы магнетита, ильменита, рутила, олова, золота, платины и  других элементов несопоставимы  с их запасами на суше. Океан обеспечивает 90% мировой добычи брома, 60% – магния, 30% – поваренной соли. Океан служит одним из важнейших источников пищевых  ресурсов для человечества, поставляя 25% белков животного происхождения.

Велико его транспортное значение: более 75% мирового грузооборота приходится на его долю. Океан в  значительной мере влияет на процесс  климатообразования, на поддержание в состоянии равновесия основных частей атмосферы. Он является основным буфером, определяющим содержание СО2 в атмосфере и регулирующим тем самым интенсивность парникового эффекта.

В начале 60-х гг., когда  “неисчерпаемые” запасы сырья на суше стали быстро таять, взоры людей  стали обращаться к Мировому океану. Делая упор прежде всего на его  огромные размеры, заговорили об “океане  возможностей”, подразумевая биологические, минеральные, энергетические и другие ресурсы, его гигантскую емкость  как резервуара для сброса отходов  производства. Однако вскоре убедились, что океан под действием мощного  антропогенного пресса оказался весьма уязвимым. И уже сейчас видно, что  не с “океаном возможностей”, а  скорее с “океаном проблем” будут  иметь дело наши потомки в XXI в., причем проблем в основном экологических.

Человечество наносит  два удара по природе: во-первых, истощает ресурсы, во-вторых, загрязняет ее. Поражается не только суша, но и  океан. Все большая эксплуатация Мирового океана уже сама по себе оказывает  сильное воздействие на его экосистему. Однако имеются и мощные внешние  источники загрязнения – атмосферные  потоки и материковый сток. В результате на сегодняшний день можно констатировать наличие загрязняющих веществ не только в зонах, прилегающих к  материкам, и в районах интенсивного судоходства, но и в открытых частях океанов, включая высокие широты Арктики и Антарктики. Рассмотрим основные источники загрязнения  Мирового океана.

Нефть и нефтепродукты. Основной загрязнитель океана – нефть. С начала 80-х гг. в океан ежегодно поступает около 16 млн. тонн нефти, что составляет ~10 % ее мировой добычи. Как правило, это связано с транспортировкой нефти из районов ее добычи и с утечками из скважин (каждый год так теряется 10,1 млн. тонн нефти). Большая масса нефти поступает в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 12 млн. тонн в год.

Попадая в морскую среду, нефть сначала, образуя слои различной  мощности, растекается в виде пленки, которая изменяет состав спектра  солнечного света, проникающего в воду, и количество поглощенного водой  света. Так, пленка толщиной 40 мкм полностью  поглощает инфракрасное излучение  Солнца, нарушая тем самым экологическое  равновесие и вызывая гибель морских  организмов. Нефть “склеивает”  перья птиц, вызывая в итоге  их гибель.

Смешиваясь с водой, она  образует эмульсии (“нефть в воде”  и “вода в нефти”), которые  могут храниться на поверхности  океана, переноситься течением, выбрасываться  на берег и оседать на дно.

Другим загрязнителем  океана являются пестициды – вещества, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды – для лечения бактериальных болезней растений, гербициды – вещества, используемые для уничтожения сорных растений. Около 11,5 млн. тонн этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем. Печально известен хлорорганический инсектицид – ДДТ. За открытие его “цидных” (от греч. “убивать”) свойств ученым была присуждена Нобелевская премия. Но вскоре выяснилось, что многие истребляемые организмы способны приспосабливаться к нему, а сам ДДТ аккумулируется в биосфере и очень устойчив к биодеградации: его период полураспада (время, за которое исходное количество уменьшиться в два раза) составляет десятки лет. Было принято решение запретить производство и применение ДДТ (в России применялся вплоть до 1993 года, так как заменить было нечем), но он уже успел накопиться в биосфере. Так, заметные дозы ДДТ были обнаружены даже в организмах пингвинов. К счастью, они  не входят в пищевой рацион человека. Но накопившийся в рыбе, съедобных моллюсках и водорослях, ДДТ (или другие пестициды), попадая в человеческий организм, могут привести к очень серьезным, порой трагическим последствиям.

Синтетические поверхностно-активные вещества или детергенты – вещества, понижающие поверхностное натяжение воды и входящие в состав синтетических моющих средств, широко применяемых в промышленности и в быту. Вместе со сточными водами синтетические поверхностно-активные вещества попадают в материковые воды и далее в морскую среду. Синтетические моющие средства содержат также и другие ингредиенты, токсичные для водных организмов: полифосфаты натрия, ароматизирующие и отбеливающие (персульфаты, пербораты) вещества, кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу, силикаты натрия и т.д.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк и т.п.) широко применяются в промышленном производстве. Они со сточными водами попадают в океан.

Для морских биоценозов наибольшею опасность представляют ртуть, свинец и кадмий. Ионы этих металлов способны аккумулироваться в океанических пищевых  цепочках, вызывая болезни, мутации  и гибель морских организмов, а  также болезни людей, потребляющих “дары моря” в пищу. Наибольшую известность получила болезнь Миномата в Японии. Причиной заболевания послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, где в качестве катализатора используется хлорид ртути. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Миномата, ртуть концентрировалась в телах рыбы и моллюсков, употребляемых местным населением в пищу. Достигнув определенного содержания в организме человека, она вызывала его заболевание. Симптомы этой неизлечимой болезни – расстройство речи, зрения, паралич; итог – несколько сот прикованных к больничной койке людей и почти 70 погибших.

Еще один источник загрязнения (и значительный) – дампинг –  сброс отходов в океан с  целью захоронения. Многие страны, имеющие  выход к морю, производят морские  захоронения различных материалов и веществ: грунта, вынутого при дноуглубительных работах, отходов промышленности, строительного  мусора, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных изотопов (радионуклидов) и т.п. Объем захоронений составляет около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой  океан.

Формальным основанием для  дампинга служит естественное свойство морской среды к самоочищению – переработке органических и  неорганических веществ, поступающих  в воду. Однако эта способность  небеспредельна, поэтому дампинг следует рассматривать лишь как вынужденную меру, временную дань общества несовершенству технологий.

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Во многих случаях оно способствует повышению температуры воды на ~160С. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 130 км2. Устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену между поверхностным и донным слоями. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с увеличением температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Расширяется видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей, все это приводит к нарушению экологического равновесия в биосфере океана.

Загрязнение Мирового океана – одна из глобальных экологических  проблем, стоящих перед человечеством  и требующих решения. Океан гибнет. Известный норвежский путешественник Тур Хейердал в книге с символическим  названием “Уязвимое море” написал: “В 1947 г. плот “Кон-Тики” за 101 сутки прошел около 8 тыс. км в Тихом океане; экипаж на всем пути не видел никаких следов человеческой деятельности. Океан был чист и прозрачен. И для нас было настоящим ударом, когда мы в 1969 году, дрейфуя на папирусной лодке “Ра”, увидели, до какой степени загрязнен Атлантический океан... “.

Проблема сохранения биоразнообразия.

Под биоразнообразием понимают все виды растений, животных, микроорганизмов, а также сами экосистемы и экологические процессы, частью которых они являются. Оно является основой жизни на Земле: чем большее число растительных и живых организмов образуют экосистему, тем более она устойчива.

Биологические ресурсы являются основным источником сырья для промышленности (люди используют в пищу около 7000 видов  растений, но 90 % мирового продовольствия создается всего двадцатью, а  три вида из них (пшеница, кукуруза и  рис) покрывают более половины всех потребностей). В последнее время  человечество осознало полезность диких  видов животных и растений. Они  не только содействуют развитию сельского  хозяйства, медицины и промышленности, но и полезны для окружающей среды, являясь неотъемлемой частью природных  экосистем. Даже виды организмов, которые  не входят в пищевую цепь человека, могут быть ему полезны, хотя и  приносят пользу косвенным путем.

Понятие биоразнообразия все чаще ставится во главу угла при оценке состояния и экологического благополучия экосистем. Эволюционные процессы, происходившие в различные геологические периоды, привели к существенному изменению видового состава обитателей Земли. По мнению экспертов, в ближайшие 20–30 лет под серьезной угрозой исчезновения будет находиться примерно 25% всего биоразнообразия Земли. Опасность, грозящая биоразнообразию, постоянно растет. Между 1990 и 2020 гг. могут исчезнуть от 5 до 15% видов. По-видимому, около 22000 видов растений и животных сейчас находятся под угрозой исчезновения. Из них 66% видов позвоночных животных являются обитателями континентов.

Называют четыре основные причины исчезновения видов:

• утрата среды обитания, фрагментация и модификация;

• чрезмерная эксплуатация ресурсов;

• загрязнение окружающей среды;

• вытеснение естественных видов интродуцированными экзотическими видами.

Во всех случаях эти  причины имеют антропогенный  характер. Подсчитано, что сокращение 70% тропических лесов ведет не только к исчезновению тех видов, которые обитали на уничтоженных участках леса, но и к сокращению до 30% численности видов, обитавших на соседних участках.

Многие морские виды уничтожаются ввиду коммерческой эксплуатации моря. Крупные наземные животные, в частности африканский слон, также находятся под угрозой исчезновения вследствие чрезмерной антропогенной нагрузки на зоны их естественного обитания.

Большую опасность для  окружающей среды представляет ее загрязнение, особенно токсичными химическими веществами и ксенобиотиками, в частности пестицидами.

Изменения климата в результате выброса в атмосферу парниковых газов, по прогнозам специалистов, могут  привести к нарушению видового состава многих экосистем на Земле, так как количество одних видов уменьшится, а других возрастет.

Внедрение новых сортов сельскохозяйственных культур, таких, как пшеница и рис на Среднем Востоке и в Азии, повлекло за собой утрату генетических банков в Турции, Ираке, Иране, Афганистане и других странах.

Утрата видового разнообразия как жизненного ресурса может  привести к серьезным глобальным последствиям для человека и даже его существования на Земле.

Разрабатываются меры, направленные на сохранение биоразнообразия:

• защита особой среды обитания – создание охраняемых природных территорий;

• защита отдельных видов  или групп организмов от чрезмерной эксплуатации;

• сохранение видов в  виде генофонда в ботанических садах  или в банках генов.

Конвенция по биоразнообразию, принятая 153 государствами на Конференции ООН по охране окружающей среды и устойчивому развитию в Рио (1992 г.), отражает остроту ситуации и представляет собой результат длительных усилий по согласованию противоречивых интересов различных государств.

Международная программа DIVERSITAS, выполняемая в настоящее время, предполагает проведение инвентаризации и мониторинга биоразнообразия. Ведутся работы по выбору участков с учетом иерархического уровня репрезентативности экосистем, которые будут представлять различные биогеографические и экологические регионы Земли.

“Демографический  взрыв” как ведущий фактор возникновения  глобальных проблем человечества.

Вопрос о характере  изменения численности людей  на Земле является одним из глобальных вопросов, волнующих человечество. Дело в том, что масштаб практически  всех экологических бедствий зависит  от того, сколько людей живет, жило и будет жить на Земле.

Отрицательное воздействие  на окружающую природную среду оказывают  все страны мира: и богатые (промышленно  развитые), и бедные (аграрные). Влияние  первых в основном связано с техногенными загрязнениями (проживающие в этих странах 20 – 25% мирового населения выбрасывают  в среду около 80% загрязнений) и  порождаемыми ими экологическими проблемами: кислотные дожди, глобальное потепление и т.д.; вторых – с прямым уничтожением природы: сведением лесов, исчерпанием природных ресурсов и т.п.

Население мира увеличивается  сегодня на 250 тыс. человек ежедневно, 1 млн. 750 тыс. каждую неделю, 7,5 млн. в месяц, 90 млн. в год. По данным ООН, основной прирост населения нашей планеты приходится на развивающиеся страны. Распределение плотности населения на Земном шаре весьма неравномерно, это ярко проявляется даже в пределах одной страны из-за концентрации населения в городах.

Быстрый рост населения в  развивающихся странах резко  обостряет экологические и социальные проблемы. Жители развивающихся стран составляют три четверти населения планеты, а потребляют они всего одну треть общемировой продукции, причем разрыв в потреблении на душу населения продолжает увеличиваться.